The Relation between Speed and Grain Size for a Series of Emulsions Exposed to Light

Abstract

A series ofammoniacal emulsions ranging from 0.05 to 10 µm₂ in mean grain projective area and sensitized with sulphur were exposed to light for determination of the relation between speed and grain size. The relation expected from simple theory between speed, S, and mean grain projective area, ā is S∞[ā]^1.3 for reference to a density of 0.5DS where D, is the saturation density. In particular, this assumes that all emulsions exhibit the same quantum sensitivity. The experimental speeds increased up to a grain size of ~ 6 µm², but above 1.6 µm² the rate of increase of speed with grain size was progressively less rapid than indicated by the above relation. Deductions of relative quantum sensitivities were made from comparisons of the experimental response with this theoretical response. Quantum sensitivity for production of small developed fractions was a maximum for grain sizes in the range 0.2- 1.6µm² but decreased by a factor of ~ 2 at grain sizes of ~0.05 and 6µm².

Résumé

En vue de déterminer la relation entre la sensibilité et les dimensions des grains, on a exposé à la lumière une série d’émulsions ammoniacales, sensibilisées par sulfuration, et dont l’aire projective moyenne des grains était comprise entre 0,05 et 10 µm₂. La théorie prévoit qu’en première approximation la sensibilité S afférente à la densité 0,5 D_s, (où D_s est la densité à saturation) doit être reliée à l’aire projective moyenne a des grains par l’équation S∞[ā]^1.3 équation suppose en particulier que toutes les émulsions ont la même sensibilité quantique. En fait, la sensibilité expérimentale augmente en fonction de la dimension des grains jusqu’à ce que celle-ci atteigne une valeur de l’ordre de 6 umo, mais; au dessus de 1,6 µm₂ l’accroissement de la sensibilitéen fonction de la dimension des grains diminue progressivement par rapport à ce que laisse prévoir la relation ci-dessus.

Lessensibilités quantiques relatives ont été déterminées en comparant les données expérimentales et théoriques. La sensibilité quantique afférente aux expositions provoquant la développabilité d’une petite partie de l’émulsion est maximale pour les grains de 0,2 à 1,6 µm₂ et décroit d’un facteur voisin de 2 lorsque les dimensions des grains sont de l’ordre de 0,05 et 6 µm₂.

Zusammenfassung

Eine Reihe ammonia kalischer AgHalEmulsionen im Bereich von 0,25 bis 3,5 µ (mittleren Korndurchmesser) wurde schwefelgereift und belichtet, um den Zusammenhang zwischen Empfindlichkeit und Korngrösse zu bestimmen. Die nach einfacher Theorie erwartete Beziehung zwischen Empfindlichkeit S und mittlerer Projektionsfläche ä der AgHal-Körner ist S∞[ā]^1.3 wobei sich die Empfindlichkeit auf den Punkt 0.5D_s der Schwärzungskurve bezieht (D_s = Maximaldichte). Insbesondere wird dabei angenommen, dass die AgHal-Körner in allen Emulsionen die gleiche Quantenempfindlichkeit besitzen. Die experimentell gefundenen Empfindlichkeiten stiegen bis zu einer Teilchengrösse von 2.8µ an; oberhalb von 1.4 µ blieb de Anstieg der Empfindlichkeit mit der Korngrösse jedoch immer mehr hinter dem durch die obige Formel angegebenen Verlauf zurück. Relative Quantenempfindlichkeiten wurden durch Vergleich der experimentellen mit den theoretischen Ergebnissen bestimmt. Die Quantenempfindlichkeit im Schwellenbereich war maximal für den Korngrössebereich von 0,5 bis 1.9µ und ging ausserhalb dieses Bereiches (bei 0.25 und 2.8µ) etwa um den Faktor 2 zurück.

Riassunto

Una serie di emulsioni ammoniacali con un’area proiettiva media variabile da 0,05 a 10 µm₂ e sensibilizzata con zolfo è stata esposta alla luce per determinare la relazione fra sensibilità e dimensione del ganulo. La relazione prevista da una semplice teoria fra sensibilità, S, e area proiettiva media ∞, S∞[ā]^1.3, per una densità di 0,5 D₂, ove D_s, è la densità a saturazione. In particolare, questo significa che tutte le emulsioni presentano la stessa sensibilità quantica. La sensibilità reale aumenta fino a una dimensione de granulo di circa 6µm₂, ma, al di sopra di 1,6 µm₂, l’aumento di sensibilità al crescere del granulo diventa progressivamente minore di quello previsto dalla suddetta relazione. Dal confronto fra i dati sperimentali e quelli teorici si deducono le sensibilità quantiche relative. La sensibilità quantica per la produzione di piccole frazioni sviluppate è massima per dimensioni del granulo comprese fra 0,2 e 1,6 uµm₂, ma si riduce di un fattore ca.2 fra dimensioni di 0,05 e 64µm₂.