감광성 물질
광자들에 노출되었을 때 화학적 또는 물리적 변화를 일으키는 물질이다. 영상기기에 사용되는 감광성 물질은 광화학 물질, 광전도체 그리고 인광 물질의 세 가지 형태로 구분되고 이들에 대한 예를 [표 1]에 나타내었다. 광화학 물질은 광자들에 노출되었을 때 화학적 변화를 일으킨다. 대부분의 사진용 필름은 흑백효과를 나타내는 할로겐화은의 광 화학적 변화에 기초를 두고 있다.광전도체들은 빛에 노출되었을 때 전류가 흐르는 실리콘이나 게르마늄 같은 반도체이다.
영상기기의 광 검출기는 빛 신호를 전기 신호로 바꿔주는 광전도체들을 사용하는데 이 전기신호는 다시 상으로 현상된다. 인광 물질들은 고 에너지 광자나 전자선에 의해 들뜨게 되고, 다시 안정화될 때 가시광선의 파장을 방출하는 발광성 물질이다. 발광에는 형광과 인광이 있다.
형광에서는 흡수된 빛 에너지의 대부분이 즉시 더 긴 피장을 내놓으며 재 방출된다. 인광에서도 더 긴 파장이 방출되는데 형광의 경우보다 전자기 에너지의 흡수와 방출 사이에 시간이 더 오래 걸린다.우리 눈은 가시광선의 광자들에만 반응하기 때문에 가시광선에 가장 익숙해 있다. 그러나 많은 영상기기들, 특히 의학용으로 사용되는 것들은 가시 광선이 아닌 다른 전자기 스펙트럼 영역의 광자들을 이용한다(그림 1 참조).
물 질 |
영 상 기 기 |
광화학물질 |
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11-cis-retinal → 11-trans-retinal |
눈의 망막 |
은이온이 은원자로 환원 |
카메라 필름 |
광전도체 |
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실리콘 |
광검출기 |
게르마늄 |
TV 카메라의 영상기기 광전증배관 |
안티몬화세슘 |
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황화카드뮴 |
의학용 영상기기 |
인광물질 |
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황화아연 |
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할로겐화인산칼슘 |
음극선관 |
할로겐화인산스트론튬 |
비디오 화면 |
칼라인광물질 |
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구리로 활성화된 황화아연 |
칼라 TV의 녹색 |
은으로 활성화된 황화아연 |
칼라 TV의 청색 |
유로퓸(Eu)으로 활성화된 바나듐산 이트륨 |
칼라 TV의 적색 |
표 1 여러 가지 감광성 물질
[Chemistry/생활 속 화학] - 사진 화학 | 시각에 관한 화학
[Chemistry/생활 속 화학] - 사진 화학 | 흑백사진 - 1부
[Chemistry/생활 속 화학] - 사진 화학 | 흑백사진 - 2부
[Chemistry/생활 속 화학] - 사진 화학 | 흑백사진 - 3부
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