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Matériau photoen8ib..
L'invention concerne du matériau photosensible formé par un support muni d'une couche hydrophile contenant un composé photosensible, qui, exposé à la lumière fournit un produit de photo.. réaction, qui, en présence d'humidité, peut libérer, par dismuts tion d'un composé mercureux à Introduire après exposition, du mer cure métallique. sous forme d'une image de germes de mercure,qu'un développement physique pernet de transformer en une image métallique.
Il est connu que, dans l'industrie électronique, on utilise de plus en plus les méthodes de reproduction photographique pour appliquer, avec une grande précision, tant en ce qui concerne l'en-
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droit que la conformité et la netteté des bords, des images sur des supports de natures très diverses. Ces images constituant des circuits imprimés, des câblages imprimés, des câblages impri- mes flexibles, etc., ont parfois des dimensions assez grandes, mais doivent satisfaire à des conditions sévères de précision et de netteté des bords, en vue de finissages éventuels (par exemple un finissage galvanique pour des images conductrices).
De plus, la tendance à la miniaturisation et l'automatisation dans l'in dustrie électronique requièrent la réalisation d'images de plus en plus petites et plus exactes, de caractère parfois très compli- qué, afin d'apporter, par voie photochimique, à l'aide d'un tel négatif photographique, des modifications sur des surfaces de matériau différent?ou de préparer des masques métallisés à utiliser pour la vaporisation locale d'un métal par masquage partiel, lora des processus de diffusion.
Il est souvent nécessaire de pou- voir modifier rapidement les images, qui sont souvent d'un caracté- re très compliqué, doivent répondre parfois aux conditions les plus sévères de finesse et font donc office de négatif (masque) pour d'autres traitements photochimiques ou photographiques sur d'autres matériaux, ou de fond pour de tels traitements (par exemple un renforcement galvanique).Normalement, ces images doivent être réalisées ou traitées en grand nombre, souvent par voie automatique.
Toutes ces méthodes débutent par la réalisation d'un négatif-mère,répondant aux conditions les plus sévères et qui,à cet effet, est généralement réalisé par une réduction par voie optique d'un modèle dessiné ou reproduit au pochoir aussi grand et aussi précis que possible. Cependant, dans chaque processus pho- tographique, il faut tenir compte de la formation d'un élargisse- ment des lignes ou des limites, dû à de la diffraction optique et à de la dispersion de la lumière dans le matériau photographique.
Aussi ,utilise-t-on de préférence des matériaux ne présentant guère ces défauts, c'est-à-dire des.matériaux à grand pouvoir sé
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pa?a.t6mp (lignes par millimètre). Par "ligne, en entend ici un ontJPa::rte noir-blanc de même largeur pour 1, -ç,i>:C'\..Î.e ,1011'. et la ' pa+ 1É.<# blanche.
Les eooo.;tt1on sévéres Étpùsô43 p8.t la technique incitent à utiliser des matériaux à pouvoir 36parateur (n) de 200 à 1000 lignes par millimètres une g1a ue t-rêquenced <À ". 10O .. il exprimé en microns) dans laquelle le MLe6êllau ne peut plus eétre caractérisa par une courbe de t1dé11t' àe :.: mais dont la qualité ne peut êtr exprimée, par une dete1ntio pratique de la qualité de rpoduction des grillas ae f.équ6nCG$ qu'oen p@uveir 5éparateur; c'est-à-dire par le nombre <5.e ,ignes "OOt1t jUS;0 peyeeptieles comme etast sèparée,5"ces ma..
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:.5;,Cp . css 1 ,'E8 ol;ÏJ1(.ée3 (t la fabrication en grandes s1'1es, 1 fyt.,dust-21c :in de matériaux photographiques peu codteux, do fessât =>1?zL ;.5:':<.3'"3,:1 et assurant la reproduction impeccabJ.e dee àà.lai.loo Le sE..3..' définitif utilisé pour la fabrication est gêil01rnent foyné an moyen d'une série de pro8sú J2 op1age ave le iBâso ma1é;:iau.., le négatif ainsi obtenu fusant générale- 1ilEJnt #m$u:U"G; Ae matê2'iau de départ pour lm sJ:r1:J ds processus de copiage peratettant 1-lobtc-nîr le produit d11ti!9 s rodu1t définitif est dene le résultat d?un certalh mmbps da CQP1agês '.!$A'FnvpS'":%rï4;3' négatifs eS5 positifs, P&1tC:t3 sur d;as matériaux diìK6c, Baie généralement et de préférez suzo la ra-me may 9p de Li millel!J:13 qUB11 .
Dans le erRi? 4, .F, où le cop1:.lgG) C'..,4.Î.inWawJE.w 6F plusieurs reprises su le !Ï'.t'Lt.6 matériau, on '!&?16 de 1?gà#;à otiona", et il n'est pas rare t1Jutilisel' quatre eu '3i?s géaêpaions. Qlsque corob8i30n de ax 'n ftnégutit- et positlf' (s.Lëv 13ê1ti:,fail'G des conditions de ts'<:..,.Slwit.3.' p8.t'ticulièl;VJ8 pouzô <!;omp;mse1" dans le processus "positifs 1: dispersion iillg0 se T "r'édmZi'y: dans le processus "négatif''. Cela. dépend dun aeeoyâ pré@18 df9 expesitions choisie2, de la forme de la c±:à.ú.()t$S'igt2 -:"1::0 (r1;-,;i.DÜ'8GmaJ:1t ea fonction d,oe 1<.>z z * log It)
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des.mat ,êpïauxe ainsi que du v( * pente de la caractéristique.
-fl- # .) ici s'appliquent, en principe, les mêmes conditions . b¯ .i g que potw la reproduction d'un enregistrement photographique transversal dn son dans le processus négatif et positif; la non- . obsez-vation de ces conditions (entre autres la condition de !,Tneatl2%p "Physîlç 'aad Technik des Tonfilms" Eïrzelverlag 1941,page Z15) peut provoquer des distorsions très gênantes tant pour des tq1es bases que des fréquences élevées.Cependant, dans 19inttut10 &lectronique,malgré leur importance, les techniques photographiques ne trouvent que rarement l'attention judicieuse et ezporte porte cette condition, qui est indispensable dans l'in- ùt;.ot 1. photographique.
Il en résulte que, dans l'industrie électroniquep m8n-e- les fautes,dont il faut limiter les effets par un ' êg" aE judicieux du processus négatif et positif, ne peuvent être èviêc3 eve par l'utilisation de matériau à pouvoir séparateur le rlup 6!Qvd et à Qactéristique aussi rectiligne que possible.
Les çond1tiQns imposées en pratique sont encore plus sévères parce qQv pour les applications électroniques visées, les négatifs de "'" grille ou tl9image doivent avoir un très grand noircissement, tandis que les parltes claires doivent être très transparentes. Le
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grand par exemple D = 2, augmente le risque d'élar-
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gi-sene;t 'des lignes, car celui-ci croit généralement avec l'intensit6 de la lumière utilisée. Ce noircissement élevé est néces- saire poil-? 4viter toute trace photochimique sois le noir, lors de 1& par exemple pendant 1?exposition de systèmes à G@ photosens1bl. Une transparence élevée est nécessaire 4;.n;> le partie3 claires du négatif, car, pendant la reproduction pap tout comme pendant la reproduction par voie optique, ,o, doît être aussi petite que possible {j1aque dispersion a-YeQetent la conformitê de l'image.
Cën4?alsenti, on désire pour le négatif fini, tout comme y0li positif aur lequel on le copie, par contact ou par voie oç;<t,iqi¯ic .d5 W13tème entièrement transparent, à pouvoir séparateur éievé, à aactér1sti rectiligne et à y facilement'réglable.
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Les meil1urs matériaux à pouvo1,pater élevé,par exemple> les 6naeÀlorls àippmann, pr4sentent encore une diper8ion notte,,,t '
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perceptible et ne sent pas l'1gou!.'fnSt1'J1:mt transpf.trent. ni avant ni pr l'expult1on et le deloppemte Celn implique que 11mRge 41,rgio par w,an de la lumière par voie optique ou par la g:'11l@ Ô. im fE'equcnee éléVêt1 u!'{u11e (zrtmd noïsbrt lignes p. vi ier 2t ,À nouveau di$pcs40 dan. le fila QMPOSDD de EQte que l'inage est él1:>t;h davantsge. On pourrait y par !Pemplûî à9>u> matü$.e1 extinction élevée, c'est- àdi0 absob8nt la lumière dispersée sur un trajet extrêmement eou-t Hiaig :V)<:,;irHJ;1m1 6es ét1Ulsioms w.îai..a d'halogénure r aa 0St FE9>v A-us: conditions pi;6ci141; pour un matr1au :td:(.
('tu t;;- ,\. :o,?:lt donc nt.ey àispal/51on \.alniu16 ou transpa" 1 s,ef4er; ." p E-af .7..C.é;f avec une extinction 41ev w pou.)" la u't#eir' .'s"' 9a '"''c'o Ces conditions ne 3'S'1 u ât?<; réalisé s avec las Otâ&SY34 "u'1 @om1US X,a situatien âaas iaque>.i<D 1;. $nant.< à la min1atur18atlon &e.as 1iadu8tle &letJn1qu0 place le rprodu1on photographique est en,sOî'O agor-avêe par les dit1"icul t ";';Jt,.Ü:tlE:S 1nhêrent.s à la Fëâlii3a'i<m de ?<gûue'6ions phatogï-aphicw'8 sTM 1-.6,ratit de dépare.-.
La. edïi6o,le 3 la diffraction de la 1.w,itl±#.e 1 <:f/'i;t't3nd 'l1.te soudes des lentilles très sp,4.,îalos ayant une l'rtue relative prescrite ( SI A étang ;. ùj¯*n;tre effeetif ,,"c t la d13t<anoo focale da la 3eatille)p permettent à1= réalls un pouvoir séparateur ±levé, gi 10 Ju.\1'o:tr sëparateur >.n matr1.riu photographique permet de 1'/#YàTélµà<StÉÎ Q Le plus petit détail parseptibie (AY)4n m art ÙJ. , À éta..'rl la longllE:l,.1r d,fionâ.(;!' de la J,'ü'"';'1ière utilisée et A l'ouverture lumêrîq7tie de la lentille = $ dont la moitié de i #caarur rela- ,ar en nombre de lignes maximal quon peut obtenir par m11limàtre$ cela isplique que nmax= A 'IF -, 14 .... A.
Il faut donc choisir des lentilles à ouvertur4 maximale eonvsnant , ,,.i et à la reproduction du plus petit détail
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demandé A y. Toutefois, une grande ouverture, telle que nécessaire pour la reproduction de petits détails, amène une très petite profondeur de foyer., inversement proportionnelle au carré de louverture. c'est ainsi que, pour une ouverture numérique. 0,6
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et un >,- O36S micron, la profondeur du foyer est inférieure à 1 micron Ainsi, la moindre erreur de focalisation anéantit la possibilité de représenter un détail.
C'est surtout pour focaliser un grand nombre de fois de suite, avec la même précision, la même partie de matériau photographique sur le même appareil, de préfé ronce automatiquement, (la miniaturisation dans l'industrie élec-
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tronïque requîort parfois des milliers d'images extrêmement petites jui:oeci>osé>J en rangées et en colonnes) que la condition mentionnée ei-dessus concernent couverture numérique et la profondeur de foyer associée constitue une sérieuse difficulté.
Cette difficulté est encore aggravée par l'épaisseur de la couche photosensible. Quand on focalise sur la surface antérieure
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de 1>ézt.éãion photographique, surtout dans le caa d'utilisation d'une grande ouverture numérique, un cône lumineux s'élargira dans
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l'épaisseur du matériau, oyest-à-dire qu'un élargissement net, déterminé par voie optique, se produit dans le matériau.
Langner et Muller (Agfa Photogr. Corresp. 99 No.3, pages 39 et suivantes) ont démontré que même dans la gamme jusqu'à n = 50 lignes par millimètre donc' équivalant à des détails assez grands, l'épaisseur de la couche exerce une influence nettement perceptible sur la courbe de fidélité de fréquence.La description de cet effet en optique
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g&o4trlue se ramène à la condition que, sur la surface antérieure, le cône lvJ.l1ineux qui, pendant la focalisation s'élargit dans le iaa'ôéian,, <io3.t être aussi aigu que possible, donc que couverture 1>uwéà ique tioit être aussi petite que possible La diffraction fournit 11o:
nc une foraule suivant laquelle le nombre maximal de lignes quon peut obtenir par millimètre est proportionnel à 1-l'ouverizre nueérîque et Inépaisseur de la couche photosensible fournit une 1?rr,xiiz sn;Lvant laquelle et, nombre est inversement proportion-
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nel à ladite ouverture. En d'autres tex es, sur la base de la dit-
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fraction, nmax est aussi grand que possible quand l'ouveerture numérique est grande, mais sur base de l'épaisseur cela se pro- duit quand l'ouverture numérique est aussi petite que possible.
Cela augmente évidemment la difficulté de focalisation, car, dans le cas d'une grande épaisseur du matériau, le résultat est également déterminé par le fait qu'un foyer se trouve sur la sur- face ou, par exemle à mi-épaisseur. D6 plus, le choix de la lentille et de l'ouverture numérique est rendu difficile, car, ' pour le détail de représentation qu'on peut obtenir, l'ouverture numérique est limitée entre une valeur maximale et une valeur minimale, et, dans certaines conditions et pour une épaisseur dé- terminée, il est même impossible de satisfaire ces conditions.
Bien que, du point de vue quantitatif, les formules géométriques doivent être appliquées avec beaucoup de précautions dans le domaine des petits détails, les experts sont d'avis qu'il est préférable de travailler avec une couche photosensible aussi mince que possible. En pratique, toutes les couches photographiques pos sèdent une épaisseur finie notable, qui est d'ailleurs nécessaire pour incorporer une quantité suffisante de matière photosensible dans l'émulsion ou dans la couche, afin de pouvoir réaliser les noircissements élevés désirés.
Ces divers points augmentent notablement les difficultés de focalisation pour les micro-imagés optiques répétées et risquent d'empêcher l'obtention des résultats requis. En effet, dans le cas d'une épaisseur finie plus grande du matériau, les variations d'épaisseur augmenteront et, dans le cas d'un glissement répété, automatique ou non, du matériau dans le foyer, le cane lumineux parviendra chaque fois à une autre profondeur lorsqu'on applique la surface antérieure du matériau, comme surface de référence, contre le cadre de focalisation soigneusement poli et réglé ou bien, lorsqu'on focalise à mi-profondeur ,le foyer tombera chaque fois à une autre profondeur.
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Les difficultés mentionnées ci-dessus sont encore aggra vées quand, pour les applications industrielles de grandes ré ductions, on ne se contente pas de reproduire un objet noir et blanc à contraste unique, comme c'est généralement le cas dans des applications électroniques où l'on n'utilise qu'un seul point de la caractéristique, à savoir celui permettant l'obtention du noircissement élevé désiré, et qu'on maintient minutieussemnt toutes les autres valeurs d'exposition en-deçà de la valeur de seuil. Pour la reproduction de dessins comportant des traits au crayon et à l'encre, et pour la reproduction de photos ou films présentant des demi-teintes continues, il faut disposer de toute la courbe de noircissement, et les conditions de reproduc- tion doivent être maintenues pour chaque point de la courbe néga- tive et positive.
De plus, le pouvoir séparateur est généralement fort tributaire de l'exposition,donc du noircissement, et, surtout pour de petits noircissements, le pouvoir séparateur sera notable- ment réduit, même avec les meilleures émulsions. Enfin, pour la reproduction fidèle des nombreuses nuances de l'objet à reproduire, il y a lieu de,tenir compte d'une condition spéciale pour y, à savoir y négatif, y positif 1 de sorte qu'ici les courbes carac- téristiques à y égal ou approximativement égal à 1 ou environ acquièrent toute leur importance, alors que la reproduction d'un seul contraste s'obtient souvent plus facilement avec une valeur plus élevée de y ce qui est favorable pour la définition.
La ré duction de dessins et de photos est limitée beaucoup plus tôt que celle d'objets ne présentant qu'un seul contraste , étant donné que les difficultés optiques mentionnées ci-dessus subsistent pendant la reproduction fortement réduite des demi-teintes conti- nues. C'est ainsi que, pour la reproduction réduite de plans, on est forcé de se contenter d'un film de 70 mm de largeur, bien qu'on ait essayé de la réaliser sur un film de 35 mm de largeur, tout en garantissant la conformité des dimensions et les nuances, tandis que pour l'enregistrement de télévision, par exemple, on ,,.,(
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chasit de préférence un film de 25 mm, alors que, pour des raisons d'conomie on préférerait utiliser un plus petit format,
par en mple le format dit substandard
Il n'existe évidemment pas de matériau répondant entière- mentaux conditions formulées ci-dessus. Même l'émulsion Lippmann, à ponvoir séparateur supérieur à 1000 lignes par millimètre pour un D élevé, a une épaisseur tinie et une dispersion nullement négligeable, de sorte que pour la reproduction de photographies aériennes, par exemple, le grand nombre de générations souvent nécessaire entraine des difficultés outre des frais importants.
Comme,il a déjà été mentionné, l'épaisseur de l'émulsion est néces saire pour pouvoir incorporer la quantité d'halogénure d'argent sous une forme de grande dispersion stable sur le support. Les systèmes photographiques connus, utilisant des composés photosen- sibles exposés à la lumière,fournissent un produit de photoréaction qui peut libérer, par dismutation de composés mercureux, du mer- cure sous forme d'une image de germes de mercure, qui est renforce par développement physique jusqu'à une image métallique, la couche n'étant mise en contact avec le composé mercureux qu'après l'expo- sition à la lumière, système appelé par la suite système d'introduc- tion de germes et dont le pouvoir séparateur est également d'en- viron 1000 lignes par millimètre,
ne répond pas non plus aux con- ditions requises ,bien que l'argent nécessaire pour le noircisse-. ment élevé ne provienne pas de la couche mais, grâce au développe- ment physique, du révélateur .La sensibilité d'une couche photo- sensible augmentant avec la quantité de matière photosensible jusqu'à une épaisseur d'environ 6 microns, on a utilisé jusqu'ici , une couche de cette épaisseur. De plus, ce matériau est assez transparent, mon dispersif car il est homogène, et exempt de grains incorporés, mais présente le grand inconvénient que le pro- duit de photo-réaction,formé par exposition à la lumière, est formé par un ion réagissant rapidement et diffusant rapidement dans l'eau, par exemple l'ion sulfite.
Par Conséquent, pendant
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l'introduction de gerbes selon le système mercureux-mercurique avec dismutation c'est-à-dire pendant l'Introduction de la solu- tion aqueuse de l'ion mercureux, le produit de photo-réaction for- mé dans la profondeur de la couche peut diffuser dans toutes les directions, donc aussi latéralement, et les germes sont formés à l'endroit oû se rencontrent l'ion mercureux et ledit ion sulfite
Cela peut donc provoquer la formation latente de germes élargis, se traduisant,après développement, par un élargissement de l'ima- ge ou un bordvoilé le long des lignes reproduites de l'image.
Une augmentation de la concentration en matière photosensible, de façon que la formation de l'image reste limitée par absorption dans les quelques premiers microns de la couche, devrait,abstrac- tien faite du prix de la matière photosensible et vu l'état actuel des connaissances, aboutir 4 la formation préférentielle d'une image externe, c'est-à-dire la formation de germes et au développe- ,ment de l'image à l'extérieur de la couche ,sur la surface de celle-ci En résumé, dans le système d'introduction de germes, l'ab sence de dispersion de lumière ou de diffusion de lumière est remplacée par une possibilité de diffusion chimique des matières déterminant 1'endroit de la formation de germes et, par conséquent,
de l'image développée. De ce fait, le système d'introduction de germes occupe une place très spéciale parmi les autres systèmes de reproduction photographique, et les conclusions qui concernent la reproduction des détails, le pouvoir séparateur et la netteté de lignes et qui sont valables, par exemple, pour les systèmes d'ha logénure d'argent, ne peuvent être appliquées sans plus à ce sys- téme.
La Demanderesse a été étonnée de constater qu'elle faisait fausse route dans le développement du système d'introduction de germes. l'invention permet de réaliser, par voie optique et par des copiages par contact, des reproductions présentant de menus détails, avec une grande netteté des bords et un faible élargisse- ment des lignes, qui, pour un grand nombre d'applications, sont
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, d'une qualité notablement supérieure à celle obtenues à l'aide d'une couche photosensible en matériau connu et d'une épaisseur de
6 L'invention élargit notablement le domaine de possibilités d'application, de sorte que tant avec les noircissements élevés qu'avec les noircissements faibles, on peut reproduire des détails que ne permettait pas d'obtenir une couche en matériau connu.
d'une épaisseur de 6 microns, et atteindre une netteté de lignes inconnue jusqu'ici. De plus, le matériau conforme à l'invention peut être manipulé avec beaucoup plus de certitude. '
Le matériau photosensible conforme à l'invention.formé par un support muni d'une couche hydrophile contenant un composé photosensible, qui, exposé à la lumière, fournit un produit de pho- toréaction pouvant libérer, en présence d'humidité, du mercure métallique par dismutation d'un composé mercureux, sous forme d'une image de germes de mercure qui est renforcée par développe- ment physique de façon à former une image métallique, laquelle couche n'étant mise en contact avec le composé mercureux qu'après exposition à la lumière,
est caractérisé par le fait que la couche photosensible a une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 microns et 'contient le composé photosensible en une concentration suffisamment élevée pour que l'extinction soit d'au moins 0,2 par micron pour une longueur d'onde de 3655 A
On obtient ainsi une série d'améliorations considérables.
Pendant la réalisation de négatifs présentant des détails très petits, pour lesquels, avant la formation du négatifdéfinitif il est nécessaire de copier à plusieurs reprises dans des généra- tions successives, on a obtenu, dans une grande série d'essais, des résultats inacceptables lors de l'emploi d'une couche de 6 mi- crons d'épaisseur suivant la méthode connue, tandis que l'utilisa- ' tion d'une couche de 2 microns d'épaisseur , en un matériau conforme à l'invention, permettait facilement de satisfaire les conditions de netteté des bords et de noircissement.
Dans d'autres applications, pour lesquelles l'image à représenter devait être
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munie ultérieurement, par voie galvanique, d'une couche métalli- /¯µ que, de sorte que l'image photographique obtenue devait être développée jusqu'en une image conductrice de l'électricité, ce qui requiert des noircissements très élevés, on a obtenu un ré sultat très raisonnable, avec un très faible élargissement d'image, en utilisant une couche d'une épaisseur de 2 microns, tandis que le résultat obtenu à l'aide d'une couche d'une épaisseur de 6 mi crons était inacceptable.
Pour juger de cette amélioration et des suivantes - dont une explication est impossible - il faut tenir compte des propriétés spécifiques du système d'introduction de germes, à savoir du fait que la sensibilité spectrale et la sensibilité absolue nécessitent, pour l'usage dans la technique et pour le copiage rapide, l'utilisation de lampes rayonnant une intense lumière ultraviolette dans la gamme de longueurs d'onde ,comprise entre 3000 et 5000 A ,alors que ces lampes ont toujours une certaine longueur et que la distance entre la lampe et le négatif ne peut êtro grande, de sorte qu'on ne réalise jamais une source lumineuse ponctuelle.
De plus, on a constaté qu'il est possible de copier sans l'utilisation d'un filtre de Wood et d'utiliser, sans pertes de pouvoir séparateur, toute la lumière comprise entre 3000 et 5000 A en utilisant un mince film conforme à l'invention et la lumière d'une lampé à décharge vapeur de'mercure, et non un film d'une épaisseur de 6 microns, qui nécessite l'utilisation d'un filtre de Wood # = 3655 A pour obtenir le même résultat. Un filtre de Wood réduit notablement la sensibilité effective du matériau, de sorte que, pour la technique, sa suppression est extrêmement avantageuse.
La reproduction par voie optique sur le matériau suivant l'invention augmente le choix des lentilles et des ouvertures nump riques et facilite la focalisation répétée et automatique. On dispose donc ainsi d'un matériau présentant une couche photosens.',le d'une épaisseur idéale dont, de plus, les propriétés photographia:
sa
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requises ne sont pas réduites* ?ne reproduction optique réduite sur une couche épaisse fournit un résultat, exprimé en lignes par millimètre inférieur à celui obtenu par copiage par contact sur le même matériau. Cepen- dant, l'utilisation de la mince couche conforme à l'invention per- met d'atteindre, par copiage optique, pratiquement la même limite de reproduction des détails que celle obtenue par copiage par contact,
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention des améliorations notables sont obtenues quand la couche mince pré- sente une extinction d'au moins 0,4 par micron.
On a constaté qu'ainsi la courbe donnant le pouvoir séparateur en fonction de log it pour v 1 est extrêmement raide et s'élève tout près de l'axe des ordonnées, à une valeur élevée pour rester constante à la valeur de crête, la méthode de détermination utilisée ne dépassant pas 1000 lignes par millimètre, Dans le cas d'une couche d'une épaisseur de 6 microns, présentant également une extinction de 0,4 par micron, cette courbe s'élève avec une très faible pente vers la valeur de crête.
En pratique, cela signifie qu'en utilisant la couche minco,on obtient ,même pour de très petites valeur du noircissement, déjà un pouvoir séparateur assez élevé, tandis que dans le cas dé la couche épaisse, ce pouvoir est notablement plus petit pour les mêmes valeurs du noircissement.Les matériaux présentant une couche photosensible d'une épaisseur de 1 à 1,5 micron et une extinction d'au moins 0,5 par micron sont donc parti- culièrement appropriés à la reproduction fortement réduite d'ob- jets présentant des demi-teintes continues, comme des plans,des ' négatifs photographiques et des images d'enregistrement de télévision.La courbe représentant le pouvoir séparateur en fonction du noircissement pour une valeur de r 1 et qui, en fait,
est une mesure pour la gamme d'utilisation pour la reproduction de petits détails, est notablement plus grande pour les matériaux de ce genre. Il faut tenir compte du fait que cette courbe repré- sente d'une manière extrêmement défavorable les limites qu'on peut
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atteindre, puisque pour y '=!* la dispersion d'Image est beaucoup plus grande que par exemple, pour Y = 8 et par conséquent , le pouvoir séparateur est proportionnellement plus petit.En utili sant une valeur plus élevée pour r le pouvoir séparateur augmente proportionnellement, de sorte que, pour la reproduction d'un seul grand contraste noir-blanc,'ces matériaux permettent d'obtenir de* résultats particulièrement avantageux.
Lesdits matériaux ayant . ¯,¯il. une épaisseur conforme à l'invention et une extinction d'au moins 0,5 par micron, offrent en outre l'avantage de présenter de trer belles courbes caractéristiques à parties droites assez longues aussi ces matériaux conviennent-ils particulièrement bien 'pour la reproduction optique réduite de demi-teintes conti- nues, parce qu'ils permettent d'obtenir à la fois un pouvoir sé parateur élevé pour les noircissements de petite valeur et pour ceux de valeur élevée et une courbe caractéristique droite pour de petites valeurs de r ils conviennent donc parfaitement au copiage par contact dans un grand nombre de générations de photo- - graphies aériennes, En général,
tous les matériaux conformes à l'invention présentent des courbes caractéristiques plus belles (surtout par les petits gambas) que celles qu'on obtient avec les ; couches d'une épaisseur de 6 microns. En ce qui concerne la sensi bilité, il y a lieu de noter que seules les couches présentant la plus petite épaisseur conforme à l'invention 0,5 rendues photosensibles pour les plus petites valeurs d'extinction par mi cron, c'est-à-dire 0,2,.présentent une valeur nettement plus basse, cette dernière étant en rapport, d'une manière ou d'autre ave l'extinction totale de la couche, Une couche d'une épaisseur de 2 et présentant une extinction de 0,5 par micron a une extinction totale de 1, et constitue une couche à sensibilité nor mâle.
Du reste, pour un grand nombre de buts de reproduction, les différences en sensibilité Importent peu, car il ne s'agit ici que d'un facteur d'environ 4 Dans ce cas, cette faible sensibili- té peut facilement être composée par un accroissement de l'éner gie d'exposition, d'autant plus qu'un filtre de Wood n'est pas
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nécessaire.
Généralement, on sera porté à choisir pour les couches les plus minces, les sels les plus solubles des composés chimi- ques photosensibles, afin d'accumuler autant que possible de ma- tière photosensible dans la couche mince.Au besoin, on utilise des adjuvantsaugmentant la solubilité,pour autant que ceux-ci n'exercent pas d'effet dismutant.De plus, on peut dilater, d'une manière connue, la couche mince , par exemple à l'aide de sels dilatant fortement la cellulose, ou bien la dilater préalablement par un traitementà l'aide de solutions de formaldéhyde-CaCl2HCl et l'imprégner ensuite de la matière photosensible*
Les couches hydrophiles conformes à l'invention sont évidem- ment plus faciles à réaliser que les couches d'une épaisseur de
6 microns.
Tous les traitements nécessaires pour l'obtentien de la couche hydrophile sont plus ou moins proportionnellement ples courts. En général, on n'utilisera pas de supports déjà hydrophiles. par eux-mêmes, par exemple la cellophane,car, à cette faible épaisseur, ils sont extrêmement difficiles à réaliser. Des vernis d'acétobutyrate de cellulose et d'autres matières de ce genre font ressortir, au point de vue économique, tout l'intérêt de . l'invention.De plus, ils présentent l'avantage de ne requérir que de plus petites quantités des composés photosensibles assez coûteux.
Une couche d'une épaisseur de 6 à valeur de dilatation de, par exemple, 120 mm3 H2O par 100 cm2 de surface rendue photosen- sible, avec une valeur d'extinction de 0,5 par micron, absorbera six fois plus de matière photosensible qu'une couche d'une épaisseur de 1 et présentant la même dilatation relative.D'une façon générale, on peut dire que, pour la reproduction réduite d'un seul contraste noir-blanc ainsi que pour celle de demi-teintes continues, les matériaux conformes à l'invention peuvent être réa- lisés d'une manière plus simple et notablement moins coûteuse que les matériaux à propriétés correspondantes obtenues à l'aide des
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émulsions instables et à dispersion élevée de AgBr selon Lippmann.
De plus, tous les avantages qu'offrent sur les images d'argent les matériaux conformes à l'invention peuvent égaloment être obte- nus pour les images colorées, réalisées de manière connue par un développement physique chromogène.
Comme il a déjà été exposé, la valeur élevée requise de l'extinction est obtenue par l'absorption d'une quantité suffisante de matière photosensible par la couche rendue hydrophile.Cela im- plique qu'il fant prendre des sels facilement solubles des compo- sés photosensibles. Pour satisfaire la valeur minimale de l'ex- tinction par micron, il tant que, par rapport au composé photo- '.') sensible x c 0.3 x 103. Dans cette expression, ( est le coef- ficient d'extinction équivalent pour 3655 A et .2 la concentra- , tion de la matière photosensible dans la solution sensibilatrice.
Donc or exemple, lorsque pour l'o-méthoxybenzènediazosulfonate, og=3,65, pour =3655 A c'est-à-dire =4467, c doit être d'au moins U,067 éq.gr/l. Quand±n'est que de 1000, c doit être au moins égal à 0,3 éq.gr/1.
Le tableau ci-après donne les solubilités en éq gr/1 de quelques sels d'acides benzènediazosulfonqieus substitués,
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TABLEAU
EMI17.1
<tb>
<tb>
<tb>
EMI17.2
Na*' Mg' U+++ Zti# na++ ' acide o-methoxybenzenediazosulfonique 0,17 1,4 2,0 z9 acide p-métlioxybenzénediazosulfonique 040 1 0,2 acide 5-ehloro-2-mêthoxybenzènediazo- sulfonique . 0,20 1,2 1, 9 acide 2,5 dîmdthoxybenzènedîazosul- 0,25 0,6 tonique acide 2,5 diméthoiy-4-acétylamino- 1,25 benzned1azosulton1que ,,1" ,'/. acide 2,5-diéthoxy-4-chlorobenzéne- 1, 0,08.
/ " ii
EMI17.3
<tb>
<tb> diazosulfonique
<tb>
EMI17.4
acide 2,5-diéthorr-4<N-benzoylamino- 0,080,6 benzénediazosulfonique il
Pour déterminer la concentration de la solution sensibila.- trice pour'la réalisation d'une couche d'une épaisseur conforme à l'invention et d'une extinction par micron supérieure à la valeur indiquée ci-dessus, il suffit d'appliquer la formuel
E c.h' dans laquelle E est l'extinction totale de lacouche et h' l'épaisseur de la couche dilatée =(h + 0,01 a) cm, étant le nombre de cm3 d'eau absorbée par 100 cm2 par la couche à la saturation. Cette formule ne s'applique que par approximation et Il doit être exprimé en cm, étant donné les dimensions des autres ' éléments.
L'épaisseur de la couche est déterminée par la quantité totale de la matière appliquée par cm2 et rendue entièrement hydro- phile, ou bien en pratiquant, après l'hydrophilisation, à l'aide d'un diamant disposé perpendiculairement à la couche, une rayure dans celle-ci et en colorant, à l'aide de matière colorante dis- , soute dans l'eau, le profilas la rayure. Selon la méthode connue il est d'usage de donner au diamant une forme telle que la rayure soit 10 fois plus large que profonde. Un microscope permet alors de mesurer la largeur colorée de la trace.Pour les très petites valeurs de l'épaisseur, jusqu' 1 l'épaisseur est généralement extrapolée à partir d'une couche d'hydrophilisation en fonction du temps, dont les plus grandes valeurs sont déter- .
Binées de la manière indiquée ci-dessus.
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EXEMPLE 1. Pour la fabrication de masques photographiques servant à la réalisation par décapage de bobines de sélecteurs de canaux utilisées dans les récepteurs de télévision, un dessin à l'échelle 10 à 1 est réduit par voie optique à l'aide d'une caméra graphique sur du matériau à pouvoir séparateur élevé, par exemple "Kodak Resolution Plate". A l'aide d'une épreuve par contact, on en réalise une diapositive, à l'aide de laquelle on réalise, également par copiage par contact, les négatifs pour la réalisation de posi- tiffrollectifs A l'aide de ces positifs collectifs, on réalise ' finalement par copiage par contact, les négatifs collectifs appelés à fire office de masques photographiques.
En utilant à cet effet un film graphique de bonne qua- lité kodalith-Ester Bas la dispersion en largeur des lignes des bobines est d'environ 5 microns. Du matériau présentant une couche hydrophile d'une épaisseur de 6 microns, rendue photosen- sible à l'aide d'acide o-méthoxybenzènediazoslfonqieu 0,15 n, ; ne permettait pas d'obtenir une amélioration.reproductible.
Avec¯du matériau muni d'une couche de 2 microns d'épaisseur rendue photosensible à l'aide d'acide p-méthoxybenzènediazosulfoni- que-Na 0,4 n à extinction de 0,5 par micron,la dispersion des lignes est d'environ 0,5
2. Dans la réalisation de fines toiles de cuivre 4'une largeur des lignes d'environ.6 microns et écartées d'environ 36 microns, par cuivrage galvanique d'une image externe conductrice de l'élec tricité, obtenue par exposition à la lumière par l'intermédiaire d'une image, introduction de germes et développement physique de matériau photosensible, il s'avère impossible de répondre à la condition de transparence, quand on utilise du matériau photosen- sible présentant une couche de 6 d'épaisseur.
Il s'est alors dé- jà produit un grand élargissement de lignes.,et les lignes d'image externe d'argent sont insuffisamment nettes. A l'aide du matériau de 2 microns d'épaisseur conforme à l'invention.rendu photosen-
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sible à l'aide d'acide o-méthoxybenzènediazoulfonique Mg 0,6 n jusqu'à une extinction de 0,5 par micron, on a obtenu des images externes d'argent dont les dimensions sont exactes à moins d'en- viron 0,5 près. Ces images d'argent fournissent, pour l'appli- cation mentionnée ci-dessus, des résultats entièrement satisfai- sants lors du cuivrage galvanique.
3. A l'aide d'une solution contenant en poids 8,5% de "Geva- loid 1253 Flakes" dans un mélange de 87 volumes de chlorure de méthylène et 13 volumes d'éthanol, on coule un film de triacétate de cellulose. Le film séché est saponifié superficiellement dans une solution de 65 g/1 KOH dans du méthanol.Après saponification, le film est immergé pendant 15 secondes dans une solution de 1 mole méthanol-acide lactique, puis lavé et séché à l'air.
Le film ainsi obtenu est rendu photosensible-par imprégnation . pendant 2 minutes dans une solution. aqueuse du composé photosen- sible contenant en outre 0,1 mole de lactate de cadmium,0,1 mole de lactate de calcium et 0,1 mole d'acide lactique (pH = 4)- Ensuite, on iave à l'eau la face arrière dufilm et on sèche Un tel film, présentant une profondeur de saponification de 0,5d et ren- du photosensible à l'aide d'acide o-méthoxybenzènediazouslfreique Mg 0,45 n jusqu'à une extinction de 0,46 par micron,est exposa. à la lumière derrière une grille de fréquence # 3655 A) et, après dismutation dans un bain d'introduction de germes contenant du nitrate mercureux 0,01 n et du AgNO3 0,
001 n à une tempéra- ture de 20 c il est développé pendant 2 minutes dans un révélateur ferreux-ferrique physique stabilisé, présentant la composition sui- vante :
0,05 mol. gr. de sulfate ferreux et d'ammonium
0,01 " de nitrate ferrique,
0,1 d'acide citrique ,
0,1 " de nitrate d'argent , 0,02% en poids d'"Armac 12 D" et
0,02% en poids de "Lissapol N"
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jusqu'à, r 2,7. On constate que, pour un noircissement de 2,35, ' tout comme pour un noircissement de 1,5, le pouvoir séparateur dépasse 1000 1/mm.
Un film comportant une couche saponifiée de 0,5 rendue photosensible à l'aide d'acide p-méthoxybenzènediazosulfonique-zn
0,30 n jusqu'à une extinction de 1 par micron, traité à l'aide du même bain d'introduction de germes et renforcé à l'aide du même révélateur à r = 1,4 jusqu'à un noircissement de 1,2, four- nit une image de la gamme de fréquences à pouvoir séparateur supé- rieur à 1000 1/mm.
L'exposition est effectuée sans filtre dé wood 4.. Le film réalisé selon l'exemple précédent est saponifié jusqu'à une profondeur de 1,5 micron, rendu photosensible à l'aide d'une solution d'acide o-méthoxybenzèndiazosulfonique-Mg 0,32 n jusqu'à, une extinction de 0,5 par micron, exposé à la lumière sans filtre de Wood, et traité à l'aide d'un bain d'introduction de germes et d'un révélateur physique tel que décrit dans l'exemple précédent. Le développement est effectué pendant 1 minute à une température de 20 c pour un y = 1,9 et jusqu'à un noircissement /de 1,6. On obtint une image à pouvoir séparateur de 1000 1/mm.
Une couche saponifiée d'une épaisseur de 2 y est rendue photosensible à l'aide d'une solution d'acide p-méthoxybenzènedia- . zosulfonique Al 0,45 n jusqu'à une extinction de 0,5 par micron, traitée à l'aide d'un.bain d'introduction de germer comprenant une solution aqueuse contenant du nitrate mercureux 0,10p et du AgN03 0,004 n et développée à l'aide du révélateur physique mention- né dans l'exemple précédent à y = 3,5 et jusqu'à un noircissement de 1,6. On obtint,, ici aussi, une image d'un pouvoir séparateur de 1000 1/mm Du matériau photosensible muni d'une couche hydrophile d'une épaisseur de 1 est rendu photosensible à l'aide d'une solution d'acide o-méthoxybenzènediazosulfonique-Na
0,15 n jusqu'à une extinction de 0,3 par micron.
Après exposition derrière une grille de fréquence, le matériau est traité à l'aide d'une solution contenant du nitrate mercureux 0,01 n et du
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AgNO3 0,002 n et est développé pennant 1 minute, de la manière indiquée ci-dessus, jusque y - le4j à une température de 20 C.
Pour un noircissement de 1,8, on obtint un pouvoir séparateur de 800 1/mm
5 Du matéiau photosensible muni d'une couche hydrophile d'une épaisseur de 0,5 2,5 et 6,25 microns respectivement est rendu photosensible à l'aide d'acide c-méthoxybenzènediazousul fonique-Mg jusqu'à une extinction de 0,30 par micron et est expo- sé à la lumière d'une lampe ultraviolette de 500 W derrière une grille de lignes de fréquence de 125 à 1000 1/mm augmentant suivant un facteur 3 L'exposition s'effectue avec ou-sans filtre de
Wood, de façon que l'intensité lumineuse actinique soit la mime, que le filtre soit utilisé ou non.Après exposition, le matériau est traité à l'aide d'un bain d'introduction de germes et est développé physiquement de la manière décrite ci-dessus.de façon que y = 1.
Pour cette petite valeur de y , l'élargissement des lignes se manifeste plus nettement que dans le cas de gammas plus élevés .Les temps d'exposition utilisés sont représentés par - des courbes donnant en ordonnées la limite du pouvoir séparateur et en abscisses le log E = noircissemert D. Des courbes ainsi obte- nues il ressort qu'en utilisant le matériau de 0,5 d'épaisseur aucune différence ne peut être constatée entre l'exposition avec ou sans filtre de Wood; le matériau de 2,5 d'épaisseur ne donne qu'une différence à peine perceptible dans les noircissementsde petites valeurs, D étant de 0,6 environ, tandis qu'avec le maté- riau de 6.25 d'épaisseur et D étant de U,6, on trouva 250 1/mm sans filtre de Wood et presque 500 1/mm en utilisant ce filtre.
Cette différence se maintient sur presque toute la gamme du noir- cissement jusqu'à ce qu'elle diminue pour D 1,8 Cependant, même pour D 2, elle est encore nettement perceptible, bien que l'on se trouve tout près du noircissement optimal du matériau utilisé pour cet essai.
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6. Du matériau photosensible muni d'une couche hydrophile de
0,5 d'épassieur et le même matériau muni d'une couche de 6 toutes les deux rendues photosensibles à l'aide d'acide o-méthoxy- benzènediazosulfnqieu-Mg jusqu'à une extinction de 0,5 par micron, sont comparés entre eux en ce qui concerne leurs 'résultats pour la réduction par voie optique (1 s 40) d'une grille de fréquence; pour cette comparaison on utilise une lentille à ouverture numé- rique de 0,42 et une lampe au mercure' ' haute pression de 500 W, munie d'un filtre de Wood.
L'introduction de germes et le développe- ment physique sont effectués de la manière décrite ci-dessus jus- qu'à y = 1:. La durée du développement est de 1 minute.D'âpres l'examen au microscope,on trace les courbes donnant le pouvoir séparateur en fonction du noircissement.
On constate que la repro- ductin par voie optique sur le matériau de 6 d'épassieur ne dé- passe guère 800 1/mm (voir l'exemple précédent dans lequel, pour une plus petite extinction par micron,le pouvoir séparateur est de 1000 1/mm). On constate de grandes différences entre le maté- riau de 0,5 d'épaisseur et celui de 6 d'épaisseur;
pour un noircissement de 0,3, le matériau mince a déjà un pouvoir sépa- rateur de 500 1/mm et pour un noircissement de 0,4 de 800 1/mm, tandis qu'avec le matériau de 6 d'épaisseur et pour un noircis- sement de.0.4,, on n'atteint pas, et de loin, un pouvoir séparateur de 100 1/mm.La ourbe du matériau mince se trouve donc beaucoup ,plus près des petites valeurs du noircissement et, de plus, elle est plus large que celle du matériau de 6 d'épaisseur; un pou- voir séparateur de plus de 800 1/mm pour des valeurs du noircisse- . ment comprises entre 0,4 et 1,0, tandis qu'avec le matériau de
6 d'épaisseur, ce pouvoir séparateur n'est atteint'que pour des valeurs de noircissement comprises entre 0,85 et 1,15;
un pouvoir . séparateur de 500 1/mm requiert un noircissement de 0,7.
7. Pour un matériau présentant une couche hydrophile d'une épaisseur de 0,5 micron rendue photosensible de la manière décrite dans l'exemple précèdent, jusqu'à une extinction de 0,5 par mi-
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cron, il s'avère que, lors de la réalisation d'une copie par con- tact de la grille de fréquence, le pouvoir séparateur en fonction du noircissement fournit une courbe parallèle à celle obtenue par copiage par voie optique, et distante de cette dernière d'une différence du noircissement de 0,06 dans la direction horizontale.
Les deux courbes se trouvent tout près de l'axe des ordonnées et fournissent donc déjà un bon pouvoir séparateur pour des faibles noircissements. En déterminant cette différence entre le copiage par voie optique et le copiage par contact pour du matériau de 6 d'épaisseur, également avec une extinction de 0,5 par micron, on constate que les deux courbes diffèrent beaucoup plus et qu'elles présentent, pour le même nombre de 1/mm une différence de noircis- sement d'au moins 0,4 et plus, que le plateau à 800 1/mm pour le copiage par contact passe de D = 0,7 jusqu'au-delà de
D 1,6 et qu'il est beaucoup plus étroit pour le copiage par voie optique.
Surtout pour les faibles noircissements, la copie optique réalisée sur le matériau de 6 d'épaisseur est beaucoup plus médiocre que la copie par contact et toutes deux sont infé- rieures à celles réalisées sur le matériau mince.
8. Un support muni d'une couche hydrophile d'une épaisseur de 0,5 micron, rendue photosensible à l'aide d'acide o-mthoxyben- zènediazosultonate-Mg 0,45 n jusqu'à une extinction par micron de 0,46 est essayé au point de vue fréquences illisibles en impri- . mant la grille de fréquence par contact sur le support. Cette grille se compose, pour chaque fréquence, d'un grand nombre de fi- gures d'essai octogonales selon la méthode pour essayer le micro- film AW 1960.
Ensuite, l'image de germes est réalisée par un traitement avec une solution aqueuse contenant du nitrate mercu- reux 0,01 n et du AgNO3 0,001 n et est développée physiquement pendant 1 minute jusqu'à un y = 1, à une température de 20 c On obtient une courbe qui atteint déjà la limite de 300 1/mm pour
D = 0,1, 625 1/mm pour D = 0,25, 600 1/mm ,pour D = 0,28,1000 1/mm
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pour D 0,4 et qui reste à ce. niveau ou au-dessus Jusqu'à D
1,6 pour revenir à 800 1/mm pour D 1,8 Un support muni d'une couche hydrophile d'une épaisseur de
1,5 micron,, rendue photosensible à l'aide d'acide c-méthoxybenzène diazosulfonique-Mg 0,32 n jusqu'à une extinction de 0,5 par micron est.
traita, après copiage par contact, de la manière décrite ci-des- sus à l'aide d'un bain d'introduction de germes contenant du nitra- te mercureux 0,1m et du AgNO3 0,002net est développé pendant 1 minute jusqu'à 1,9 ; on obtient une courbe moins raide: .
200 1/mm pour D = 0,2 , 400 1/mm pour D = 0,4, 800 1/mm pour D=0,7 et'au moins 1000 1/mm pour D comprise entre 1,0 et 2,1.
Un support muni d'une couche hydrophile d'une épaisseur de -0-5 micron,rendue photosensible à. l'aide.d'acide p-méthoxybenzène- diazosuflonque-Zn 0,30 n jusqu'à une extinction de 1. par micron, traité après copiage par contact, à l'aide d'un bain d'introduc- tion de germes contenant du nitrate mercureux 0,01 n et du nitrate d'argent 0,001 n et développé jusqu'à y = 1,4 donné une courbe limite comprise entre celles des deux exemples précédents:
200 1/mm pour D = 0,1 ,400 1/mm pour D = 0,25, 800 1/mm pour D ==
0,56 et 1000 1/mm pour D = 0,7.
Cet exemple prouve nettement que le pouvoir séparateur atteint déjà une valeur raisonnable pour de. très petites valeurs du noircissement quand l'extinction est portée à au moins 0,4 par micron.