ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Большое научное и практическое значение приобретает в настоящее время газоразрядная фотография (ГРФ). В частности, перспективной она является в медико-биологической практике, особенно при обнаружении ранних стадий заболеваний. Как показали предварительные исследования, для фотографирования биообъектов и тела человека целесообразно использовать одиночные видеоимпульсы напряжения микросекундной длительности с целью максимальной минимизации воздействия газового разряда (ГР) на организм, полного исключения субъективных ощущений при ГРФ, упрощения расшифровки и дифференцировании зафиксированной фотоносителем газоразрядной информации. Однако при таких условиях фотоматериалы, используемые при многоимпульсном режиме фотографирования, оказываются не чувствительными к ГР, возбуждаемого одиночными импульсами. Поэтому в настоящей работе ставилась задача не только поиска таких фотоматериалов, но и количественной оценки их чувствительности, которая была бы достаточной для ГР, возбуждаемого при названных условиях фотографирования.

Для исследований выбирались следующие черно-белые галоидсеребряные фотоматериалы со светочувствительностью -s, охватывающей диапазон от 0,02 ед. ГОСТ до 1200 r ^-1:

-фотопленки: «Микрат-200», «Микрат-900 П», ФН-32, ФН-64, ФН-100, ФН-200 и рентгеновская «retina»;

-фотобумаги: «Бромпортрет 80», «Унибром 160».

Их экспонирование велось при лавинном способе ГРФ в экранированной от помех установке. Разряд возбуждался в газовом промежутке толщиной 50 мкм одиночными видеоимпульсами положительной и отрицательной полярностей в воздухе контролируемого состава при p = 760 ± 0,5 мм рт. ст., Т = 20 ± 0,5 ^оС иj= 65 ± 1%. Во время газоразрядного экспонирования регистрировались напряжение зажигания - u_z и погасания разряда - u_p, а также время его горения - t. В процессе исследований выяснилось, что величина u_z практически линейно зависит от электрогеометрических характеристик фотоматериалов, а также от полярности прикладываемого напряжения. Во всех случаях ГР зажигался на спадающей части импульса напряжения и носил импульсный характер. При этом его средний ток лежал в пределах 1,5 мА. Эксперименты показали, что из перечня вышеназванных фотоматериалов, заметное почернение фотослоя -dнаблюдалось только у ФН-64, ФН-100, ФН-200 и «retina», то есть имеющих - s не ниже 64 ед. ГОСТ.

Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 1. Из нее видно, что разряд, развивающийся при импульсах отрицательной полярности, имеет бльшие значения параметров u_z, u_p, t, s _g и w, чем при положительной, где s _g - охватываемая разрядом площадь фотослоя, а w - его энергия.

Таблица 1

Из оптической фотографии известно, что степень почернения фотослоя определяется световой экспозицией, равной произведению освещенности его данного участка на время действия этой освещенности. В ГРФ мы также предлагаем ввести понятие газоразрядная экспозиция (ГРЭ) - h _g и газоразрядная чувствительность (ГРЧ) - g фотослоев. Под первой величиной будем понимать энергию ГР, воздействующую на единицу площади -s _gфотоматериала (или другого фотоприемника) в течение определенного времени его горения (или воздействия):

h _g = w · t / s _g .

Единицу экспозиционной дозы воздействия ГР мы предлагаем называть «один Кирлиан» (1Кн) в честь изобретателей, внесших столь большой вклад в развитие ГРФ. Тогда, в рамках системы единиц СИ, величина в 1Кн есть энергия разряда в 1Дж, поглощаемая площадью экспонируемого фотослоя в 1м ² в течение 1с (1Кн = 1Дж·с/м ²). Под второй величиной будем понимать отношение оптической плотности фотослоя (с вычетом плотности вуали), вызванного воздействием разряда, к ГРЭ (в данном случае, при одиночном импульсе)

g= d / h _g .

Результаты расчета величин h _g и g для исследованных фотоматериалов в сравнении с их светочувствительностью при импульсах положительной и отрицательной полярностей, представлены в таблице 2. Из данных таблицы видно, что между светочувствительностью и газоразрядной имеется определенная взаимосвязь. С ростом первого параметра, начиная с установленной для условий данного эксперимента величины в 64 ед., увеличивается и ГРЧ, что, по-видимому, указывает на вклад светового излучения разряда в газоразрядный фотопроцесс.

Таблица 2

Обобщая вышеизложенное, отметим, что величиныdполученных денситограмм ГР справедливы только для воздуха данного состава и постоянства его термодинамических параметров, а также, режимов обработки фотопленок и соответствующего проявителя (в данном случае для рентгеновской пленки «retina»). Ясно, что ГРЭ фотоматериалов в атмосфере других газов или их смесей, использование иных проявителей, режимов обработки и пр., может существенно изменить этот параметр и, соответственно, ГРЧ фотослоев, повысив или понизив ее порог. Также отметим, что, возможно, для количественной оценки фотосвойств материалов в ГР, параметра ГРЧ может оказаться не достаточно, в связи с чем в ГРФ, очевидно, появятся такие понятия как газоразрядный коэффициент контрастности, газоразрядная фотоширота и др., а определение самого понятия ГРЧ, по-видимому, потребует уточнения и возможного деления на интегральную и спектральную из-за большой широты спектра акустических и электромагнитных волн, одновременно излучаемых разрядом при конкретных условиях ГРФ.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при неизменных параметрах газовой атмосферы u_z линейно зависит от электрогеометрических характеристик исследованных типов фотоматериалов, а также от полярности прикладываемого напряжения.

2. Для количественной оценки чувствительности фотоматериалов к ГР в ГРФ введены термины ГРЭ и ГРЧ, которым даны определения и расчетные формулы. Единицу экспозиционной дозы воздействия ГР предложено называть «один Кирлиан» (1Кн).

3. Выявлено, что при равных условиях ГРЭ исследованных фотоматериалов, обработанных в проявителе для пленки «retina», их ГРЧ носит пороговый характер и зависит от полярности прикладываемого напряжения иsфотослоев. Начиная с величины последнего параметра в 64 ед. ГОСТ, ГРЧ возрастает вместе с ней. При этом на импульсах отрицательной полярности ГРЧ оказывается выше, чем для тех же фотоматериалов, на положительных.