6.A
PLACA FOTOGRÁFICA
Ha sido por bastante tiempo el detector clásico en espectroscopía. El progreso que han sufrido las distintas emulsiones disponibles en el mercado en cuando a rapidez y sensibilidad ha sido realmente enorme. Inclusive se han mejorado algunos problemas intrínsecos de la placa fotográfica como el problema de la reciprocidad que es crucial en astronomía. Este problema reside en que la sensibilidad de la placa fotográfica disminuye para exposiciones largas con respecto a la sensibilidad para exposiciones cortas. En este sentido las emulsiones tipo II mostraban ese efecto a partir de exposiciones del orden del minuto. Posteriormente surgen nuevas emulsiones tipo IIa que mejoran en gran medida este problema llevando el tiempo de exposición a una hora sin una pérdida muy grande de sensibilidad.
En los últimos años de su utilización las nuevas emulsiones de grano más fino conocidas como de tipo III han mejorado notablemente la eficiencia cuántica de la placa fotográfica es decir la relación entre señal/ruido de salida y señal/ruido de entrada, siendo la señal el cociente entre la señal/ruido de entrada y la raíz cuadrada del número de fotones que llegan al área de muestreo de la placa fotográfica. Esta mejora que por supuesto se manifiesta en una eficiencia cuántica mayor se ha logrado también a través de una serie de procesos de hipersensibilización que en las placas IIIa ha permitido llegar a valores del 2 al 4% para la eficiencia cuántica. Lo cual son avances enormes sobre la eficiencia cuántica original de las placas fotográficas pero muy lejos de la eficiencia que se logra hoy con los detectores CCD.
Los procesos que permiten hipersensibilizar las placas fotográficas consisten en tres clases diferentes: baños, vacío y horneado en una atmósfera de gases particulares. Los baños pueden efectuarse en agua, amoníaco o nitrato de plata y son útiles para las placas que tienen sensibilidad adecuada para trabajar en el infrarrojo, es decir las IV-N y las I-Z. Estas placas permiten trabajar hasta los 11.000 Å y en la literatura especializada se indican ganancias en la velocidad de estas placas comprendidas entre 15 y 100 veces.
La evacuación de las placas previamente a la exposición tiene la gran ventaja de no producir una densidad de fondo en la placa fotográfica como lo hacen los otros métodos de hipersensibilizado pero generalmente las ganancias reportadas son inferiores a las que se logran con el horneado.
Este último método consiste en hornear las placas fotográficas durante 4 a 8 horas en una atmósfera de nitrógeno puro o mezclado con Hidrógeno. Las placas IIIa-J presentan un factor de ganancia en la velocidad del orden de 5 mientras que las IIa-0 oscila entre 2 y 3.
El tiempo de horneado y la temperatura conviene determinarla para cada bloque de producción de placas por parte de la empresa que las manufactura puesto que suele variar entre placas fabricadas en épocas diferentes.
El gran problema de la placa fotográfica es su falta de linealidad, es decir que la densidad que se mide sobre la misma es proporcional a la intensidad de la radiación que la produjo en un cierto intervalo de densidad e intensidad pero fuera de ese intervalo, generalmente para bajas densidades o para muy altas densidades, ella deja de ser proporcional a la intensidad. Por ello es necesario calibrar las placas fotográficas la mayoría de las veces para la posterior conversión de la densidad medida a intensidad.
Hoy todavía pueden usarse algunas placas para tareas que requieren gran campo pero puede decirse que este tipo de detector ha sido completamente reemplazado por los electrónicos de gran eficiencia cuántica y sobre todo lineales. La Figura 5-10 muestra la sensibilidad espectral de las distintas emulsiones utilizadas alguna vez en astronomía.
Figura 5-10. Sensibilidad de las más importantes emulsiones fotográficas
Antes de referirnos en particular a cada uno de esos detectores es necesario mencionar a los tubos intensificadores de imágenes que suelen colocarse en los espectrógrafos astronómicos a la salida de la cámara y antes del detector. Los tubos suelen utilizarse mucho con la placa fotográfica y vamos a referirnos brevemente a ellos.