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Dispositif à éclairage intermittent.
La présente invention a pour objet un dispositif donnant un éclairage intermittent destine notamment à l'en- registrement ou à la reproduction de films cinématographiques à défilé continu sans recourir à des moyens de compensation otpique, la source d'éclairage étant constituée par un ou plusieurs tubes à décharges intercalés dans un montage comportant deux circuits ayant un condensateur commun et dont l'un comprend en série, raccordés à une source de courant continu, un condensateur et une impédance., de préférence une résistance ohmique, tandis que l'autre comprend, en parallèle
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avec le dit condensateur, une bobine de réactance en série avec un tube à décharges et un commutateur qui y est associé.
Suivant l'invention, on donne au condensateur, à l'impédance mentionnée en premier lieu et à la tension des valeurs telles que la valeur maximum de la tension du condensateur soit inférieure à trois fois la tension de fonctionnement du tube à décharges, de sorte que ce dernier s'éteigne déjà après un seul éclair.
Le but de ce montage est de communiquer au tube à décharges, ou aux tubes à décharges, des pulsations de courant périodiques de très courte durée, à peu près de l'ordre de 0. 001 sec. et moins, pour obtenir ainsi un éclairage intermittent, par exemple pour la reproduction d'images cinématographiques, l'observation stroboscopique de pièces de machines ou d'autres organes analogues sans devoir recourir à des moyens de compensation optique des mouvements de l'objet éclairé.
L'utilisation d'une bobine de réactance dans le circuit d'un tube à décharges conforme à l'invention est très intéressante, parce que l'utilisation d'une autre impédance, par exemple.d'une résistance ohmique, en ce point, tout en rendant possible une décharge périodique, semblable à un éclair, du condensateur à travers le tube à décharges, détermine une forme de l'éclair qui est défavorable, dans bien des applications, au point de vue de la durée. Si en outre, on n'utilise pas de bobine, toute l'énergie accumulée dans le condensateur ne peut pas être utilisée, puisque le condensateur n'est déchargé que jusqu'à la tension de fonctionnement du tube à décharges, après quoi le tube s'éteint et aucune autre décharge ne peut se produire.
Lorsqu'on utilise une bobine de réactance au lieu
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d'une résistance le condensateur est déchargé, à travers la bobine de réactance et le tube à décharges, en donnant une courbe de courant à peu près sinusoïdale dont la fréquence est déterminée par la capacité C du condensateur et par l'impédance L de la bobine de réactance qui, ensemble, forment un circuit oscillant. De plus, un choix judicieux de la bobine de réactance, du condensateur et de la valeur maximum de la tension du condensateur permet de limiter la valeur maximum du courant du tube à une valeur admissible pour la durée de service du tube et de donner une valeur favorable à la durée du passage du courant et, par suite, à l'éclair.
De plus, l'intercalation d'une bobine de réactance dans le montage indiqué permet non seulement que le condensateur soit déchargé complètement, mais qu'il soit remis en charge en sens opposé par la tension de la bobine de réactance. Ce processus peut se répéter à plusieurs reprises suivant la valeur. de la tension du condensateur et il se produit alors une oscillation dont l'amortissement dépend de la tension de fonctionnement du tube à décharges et des pertes dans le circuit et qui, après la mise en circuit, provoque plusieurs éclairs en succession.
Cependant, la production de plusieurs éclairs en succession est un désavantage pour certaines applications, notamment pour l'enregistrement d'images, parce que le même objet est ainsi représente dans des positions différentes, ce qui a pour effet de brouiller ,l'exposition, par exemple dans le cas d'une image cinématographique, ou de produire un filage de l'image dans la reproduction..
En donnant aux dites parties du circuit des valeurs conformes à l'invention on obvie à cet inconvénient.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut
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être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique du montage comportant une capacité C et une bobine de réactance L.
Les figures 2 et 3 représentent les courbes de courant et de tension qu'on peut obtenir par ce montage.
Sur la figure 1, 1 désigne un tube à décharges, de préférence un tube à décharges dans la vapeur de mercure, à travers lequel, après la fermeture du commutateur 2, un condensateur C est déchargé par l'intermédiaire de la bobine de réactance L. Ce condensateur C est mis en charge par le réseau de distribution de courant continu, connecté entre les bornes 4 et 5, à travers une résistance 3 qui limite le courant de charge. A la fin d'une période de charge, c'est-àdire au commencement de la période de décharge, la charge du condensateur atteint la tension Ec (Fig.2) dont la valeur dépend de la valeur de la tension de réseau et de celle de la résistance 3. Lorsque le commutateur est fermé, le courant se met à circuler (6') et le condensateur est déchargé (6).
Le courant s'accroît (7') jusqu'à ce que la tension 7 du condensateur soit égale à la tension de fonctionnement Eb du tube. La tension de la bobine de réactance L peut encore maintenir le courant, bien qu'à intensité décroissante, et par suite, remet le condensateur en charge en sens opposé (8).
Lorsque le condensateur est entièrement remis en charge (8), le courant du tube est tombé à zéro (8'). Si l'amortissement dans ce circuit oscillant, à celui du tube près, est négligeable, le condensateur est mis en charge par rapport à la tension de fonctionnement constante du tube avec la même tension que celle avec laquelle il est déchargé par rapport à cette tension. La tension de décharge (6-7) est égale à
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Ec-Eb. La tension de charge (7-8) est donc également égale à Ec-Eb; la valeur absolue de la tension du condensateur (8'8) est, cependant, (Fig.2) égale à Ec-Eb-Eb=Ec-2Eb.
Le tube à décharges détermine donc dans le circuit oscillant LC une chute de potentiel qui dans chaque alter- nance est égale à deux fois la valeur de sa tension de fonc- tionnement.
Tout ce processus se répète périodiquement (9), (9'), (10), (10'), (11), (11') aussi longtemps que la tension du condensateur est supérieure à la tension de fonctionnement Eb du tube (10).
C'est seulement après que, par suite de l'amortis- sement périodique, la tension du condensateur est tombée dé- finitivement en-dessous de la valeur de la tension de fonc-. tionnement du tube (11) que le tube s'éteint (1-'2'), le con- densateur conservant sa faible charge (12).
Après chaque alternance le courant du tube est in- stantanément nul (8' et 10'), c'est-à-dire que le tube s'é- teint après chaque alternance et doit être rallumé au commen- cement de l'alternance suivante. Théoriquement, le tube ne s'allumerait de nouveau que si la tension du condensateur dépassait la tension d'allumage de ce tube. Du fait, cepen- dant,que la durée des éclairs est inférieure à 0.001 sec., la durée de l'interruption du courant lors de son inversion est forcément plus courte encore et dans ce court laps de temps la tension d'allumage ne dépasse la tension de fonction- nement que dans une mesure assez insignifiante pour que, pro- bablement par suite de la faible déionisation dans ce court laps de temps, la différence de tension soit pratiquement né- gligeable.
Dès lors, on peut supposer dans le calcul des con- ditions de fonctionnement que la tension d'allumage est égale @
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à la tension de fonctionnement.
Si, conformément à l'invention et comme le montre la figure 3, la valeur maximum de la tension du condensateur (13) est amenée à être inférieure au triple de la tension de fonctionnement du tube à décharges, le condensateur est déchargé avec une tension E = Ec - Eb (13-14) qui est inférieure à deux fois la tension de fonctionnement et est aussi mis en charge dans l'autre sens avec cette tension (14,15). Après une alternance la valeur absolue de la tension du condensateur (15,15') est donc inférieure à la tension de fonctionnement ét le tube s'éteint déjà après un seul éclair (13', 14', 15'). Il peut arriver qu'au début de chaque décharge la valeur maximum de la tension du condensateur soit inférieure à la tension d'amorçage du tube ou qu'un allumage certain du tube ne soit pas assuré avec cette tension.
Dans ce cas, il y a avantage à alimenter le tube continuellement avec un courant dont l'intensité soit assez faible pour que la lumière émise soit négligeable par rapport à l'intensité de l'éclat pendant l'éclair. Dans ce but, on peut faire en sorte que le tube à décharges soit alimenté directement par la source de courant continu à travers une grande résistance ohmique. Une telle résistance est représentée en pointillé 6 sur la figure 1.
Lorsqu'on utilise plusieurs tubes à décharges dans un seul montage comportant un condensateur et une bobine de réactance, il convient d'utiliser des moyens de nature à assurer à tous les tubes un allumage très sûr, par exemple une résistance convenable en série avec chacun des tubes séparément.
Une autre solution de la difficulté précitée consiste à utiliser un transformateur monté en parallèle avec un tube à décharges et permettant de communiquer au tube avant
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l'amorçage de l'allumage des pulsations de tension supérieure, c'est-à-dire de tension supérieure à la tension d'allumage.
Après l'amorçage de l'allumage le condensateur peut être déchargé de la manière usuelle à travers le tube à décharges.
Le montage qui fait l'objet de l'invention peut comporter aussi un tube à décharges à atmosphère gazeuse muni d'une électrode de commande auxiliaire (grille) en série avec le tube à décharges à éclairs. Un réglage de la tension de cette électrode auxiliaire, par exemple à l'aide d'une série de repères de contact sur un film ou disque, permet à ce tube à décharges à atmosphère gazeuse de servir de commutateur.