Оптичні параметри плівкових структур БР у желатиновій матриці

з вмістом різних сенсибілізуючих речовин. [17]

Збільшення чутливості плівок БР пов'язано із взаємодією активних центрів сенсибілізуючих речовин та матриці з гідрофільною областю поверхні ПМ, які стимулюють конформацiйнi зміни ретиналю та відрив протона від Шифової основи при утворенні iнтермедiату М₄₁₂. У результаті взаємодії нітрогеновмісних домішок з полярними головками лiпiдного бiшару ПМ перерозподіляється електронна густина поверхневих амінокислотних залишків опсину БР, що впливає на процес репротонування Шифової основи й в результаті приводить до зміни часових характеристик фотоциклу БР.

Напівперіод життя _1/2 інтермедіату М412 желатинових плівок БР без сенсибілізуючих речовин складає 3 с [11]. Це пояснюється наявністю повільної багатофазної релаксації інтермедіату М у плівкових структурах в наслідок висушування, а не внеском желатинової матриці, як вважалося раніше [7].

Дослідження кінетики оптичного поглинання сухих плівок БР без желатинової матриці при 412 нм це підтверджують. Молекула БР повністю повертається у початковий стан лише за 180 с. Релаксація інтермедіату М₄₁₂ складна: спостерігаються швидка й повільна фази.

Рис. 1.5. Кінетика релаксації інтермедіату М₄₁₂ у плівках БР без матриці.

Рис. 1.6. Кінетика релаксації М412 у плівках БР з різним вмістом ТЕА у вагових %: 1-0; 2-3.4; 3-6.6; 4-9.89; 5-12.8; 6-5.42.

Під впливом введеного у склад плівок БР триетаноламіну на 412 нм спостерігається значна зміна оптичного поглинання та часових характеристик інтермедіату М, що свідчить про високу чутливість БР до цієї речовини. Ймовірно, в результаті взаємодії між частково від`ємним зарядом нітрогену триетаноламіну та зарядженими групами ПМ, відбувається перерозподіл електронної густини на поверхні ПМ, що впливає на реверсивний процес відриву протону від Шифової основи молекули БР, тобто на утворення М форми молекули БР. Про це свідчить збільшення часу релаксації інтермедіату М₄₁₂: сповільнюється перехід його у основний стан БР₅₇₀ (криві 4,5,6 рис. 1.7).

Рис. 1.7. Концентраційна залежність коефіцієнту участі молекул БР у фотоциклі k₄₁₂ та напівперіоду життя інтермедіату М _1/2 для плівок БР з ДТМАБ на довжині хвилі 412 нм.

Для оцінки ефективності дії різних комбінацій сенсибілізуючих речовин на плівках БР здійснювали запис - стирання оптичної інформації з використанням світлофільтрів (350-520 нм, 650-900 нм) [19]. Плівки освітлювали синім, потім жовтим, і ще раз синім світлом. За змінами пропускання спостерігали протягом 1000 с на лінійній ділянці змін після збудження суцільним світлом. Проміжок часу між вимірами складав 15 хвилини, тривалість освітлення – 10 с.

Рис. 1.8. Часова залежність зміни поглинання при 412 нм у плівках БР+Ж а) після першого опромінення синім світлом; б) після опромінення жовтим світлом; в) після повторного опромінення синім світлом.

У цьому експерименті були проведені дослідження впливу жовтого світла на фоні сигналу від першого синього (запис), та повернення системи до початкового стану дією повторного опромінення синім світлом (стирання). Як це видно з рис. 1.8, дією другого синього світла зміни оптичного поглинання плівки БР+Ж, що відбуваються завдяки опроміненню жовтим світлом можна зняти.

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ОТРИМАННЯ ПЛІВОК ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИК.

2.1. Методи отримання плівкових структур на базі БР

Метод поливу полягає в нанесенні плівкоутворюючої суміші на старанно очищену скляну підкладку, що попередньо встановлена в строго горизонтальному положенні. Висушування плівок проводять в ексикаторі над шаром силікагелю протягом 24 годин. Товщину плівок, яка залежить від концентрації та кількості нанесеної суміші, визначають інтерференційним методом. Для досліджень використовують плівки, товщина яких знаходиться у межах 20 - 40 мкм, а оптична густина складає ~ 1.0 – 2.0. Кінцева концентрація желатини або ПВС у плівкоутворюючій суміші повинна бути в межах 1 – 4 %, кількість БР на квадратний сантиметр поверхні (0.25 – 0.6)× 10^-6 кг, об’єм суміші, що наноситься на підкладку при цьому складає (0.6 - 1)×10^-7 м³.

До переваг методу поливу можні віднести простоту виготовлення плівок БР, при цьому він обумовлює створення однорідних плівок з високою оптичною якістю. Недоліком даного методу є проблематичність виготовлення тонких плівок (з товщиною менше 20 мкм) та товстих плівок з точно заданими розмірами.

Рис. 2.1. Схематичне зображення виготовлення плівки БР методом поливу.