<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif pour produire des éclairs lumineux périodiques de haute intensité.
Pour la production d'éclairs lumineux de courte durée et périodiques, comme on les utilise par exemple'dans les stroboscopes pour la surveillance.- des machines dans les exploitations textiles, une lampe à décharge à remplissage de vapeur ou de gaz a donné de bons résultats dans la pratique.
Les éclairs périodiques sont alors produits de telle manière qu'un condensateur est chargé par une source de courant et déchargé par l'intermédiaire de la lampe à décharge. Pour la commande de la décharge du condensateur, on a pourvu la lampe a décharge d'une électrode auxiliaire par l'intermédiaire de
<Desc/Clms Page number 2>
laquelle 7¯'allumage de la décharge est amorcé. Il est connu également de monter avant la lampe à décharge un tube à décharge dans la vapeur ou le gaz, à commande par grille, tube qui empêche la décharge du condensateur jusqu'à ce,..qu'elle soit allumée par l'influence exercée sur sa tension de grille.
Ces procédés sont toutefois limités à des lampes a décharge a pressions de vapeur ou de gaz, qui sont en-dessous de 500 torrs ; en cas dépression plus élevée, l'allumage de la lampe présente des difficultés considérables et l'introduction d'une électrode auxiliaire ne conduit plus au but.
Ce comportement est basé sur le fait que la décharge qui est allumée par exemple d'une électrode principale vers une électrode auxiliaire ne saute plus vers l'autre électrode principale même lorsque celle-ci est chargée a une tension de quelques centaines ou de mille volts par rapport à la décharge allwnée, D'autre part il faut des tensions très élevees pour l'allumage immédiat entre les électrodes principales de sorte que l'intercalation d'un récipient à décharge a gaz ou a vapeur offre des difficultés vu que celui-ci devrait être détaché pour la haute tension. A ceci s'ajoute que la tension d'allumage aux hautes pressions régnant dans la lampe ( 1 à 10 atm. et plus) n'a pas de Vu leur fixe mais oscille fortement autour a'une valeur moyenne.
Pour obtenir un allumage s@r, la tension appliquée doit donc se trouver bien au-delà de la tension moyenne d'allumage. L'emploi de lampes à décharge a haute pression dans de semblables installations est toutefois important pour cette maison que seules celles-ci possèdent une intensité lumineuse suffisante qui es t satisfaisante pour l'enregistrement photographique de mesures stroboscopiques sur des machines.
Il a déjà été proposé d'intercaler un éclateur entre le condensateur et la lampe à décharge, éclateur qui est traversé par une tension auxiliaire. Dans ce cas également, le
<Desc/Clms Page number 3>
condensateur doit être chargé tellement fortement que sa tension suffit pour l'allumage sur de la lampe. En outre, l'éclateur, qui doit livrer passage au plein courant de décharge, est soumis à une forte usure.
Suivant la présente invention, l'intervalle de décharge de la lampe est percé par une impulsion de haute tension mais à petite énergie, après quoi le courant de décharge du condensateur, qui est chargé a une petite tension par rapport à la tension d'allumage, peut s'écouler. Pour éviter que l'impulsion d'allumage s'écoule par le condensateur, on a intercalé entre le condensateur et la lampe à décharge un redresseur. Ce dernier doit, dans la position de bloquage, pouvoir bloquer la tension de l'impylsion d'allumage tandis que, dans le sens du passage, il doit pouvoir laisser passer le courant de décharge très élevé, de courte durée, du condensateur.
Un emploie avantageusement à cet effet un redresseur à vapeur de mercure à cathode liquide dont la tache de cathode est entretenue par un arc excitateur..En. cas de tensions pas trop grandes et de condensateurs pas trop grands, on peut toutefois employer aussi des tubes à décharge dans la vapeur ou le gaz et a cathode incandescente.
Entrela lampe à décharge et le circuit d'impulsion on intercale .également un redresseur pour que le condensateur ne puisse pas se décharger par l'intermédiaire du circuit'd'im- pulsion. Ce redresseur doit pouvoir bloquer la tension du condensateur mais doit laisser passer seulement le courant minime de l'impulsion d'allumage. Un envisage à cet effet principalement un tube a vide @ élevé à deux électrodes ou a un tube à deux électrodes à remplissage de gaz ou de vapeur et a cathode incandescente.
Ce tube redresseur peut toutefois aussi, en. cas de tension d'allumage suffisamment grande, être remplacé par une résistance ohmique,
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention sera expliquée plus en détail a l'aide de la figure 1 qui montre le schéma des connexions d'un dispo- sitif pour la production d'éclairs de la fréquence du réseau.
Sur cette figure, on a désigné par 1 une lampe a décharge dans la vapeur ou le gaz, par exemple une lampe a mercure a haute pression, a deux électrodes, dont au moins l'une agissant comme cathode peut être I'aite complètement ou partiellement en une matière émettant bien ou être recouverte d'une semblable ma- tière. 2 désigne un rearesseur avec la cathode liquide K, l'a- node A (qui est logée d'une manière connue dans une branche) et l'anode excitatrice h ; il peut également y avoir plusieurs de celle-s-ci.
En outre, le redresseur possède un dispositif d'allumage nonreprésenté . 4 est un redresseur , de préférence avec cathode incandescente et remplissage de vapeur ou de gaz, 8 est un autre redresseur également a cathode incandescente, qui fonctionne toutefois avec pure décharge électronique.
Le fonctionnement du montage est le suivant : Le transformateur 6 est relié du côté du primaire à un réseau ue courant alternatifdont la fréquence vaut par exemple 5U hertz. Dans la demi-onde positive de la tension secondaire du transformateur 6, le condensateur 3 est chargé, par l'intermé- diaire du redresseur 4 et de la rési@tance 5. La résistance 5 la sert à limiter le courant de charge a vleur maxima admissible pour le tube 4.
L'allumage de la lampe 1 est déclenché après l'achèvement de la demi-onde positive de la tension secondai- re de 6 par le fait que la lampe 1 reçpit de l'inducteur 9 au moyen du redresseur 8 une impulsion de très haute tension. celle impulsion perce l'intervalle de décharge dans 1, de sorte qu' a- lors la charge du condensateur 3 peut s'écouler par le redres- seur 2, la lampe 1 et la self induction 7.
Il se produit alors dans 1, en cas de remplissage approprié de vapeur ou de gaz, par exemple en cas de vapeur de mercure de haute pression, un éclair lumineux intensif. Après la décharge du condensateur 3
<Desc/Clms Page number 5>
, la décharge s'éteint dans 1 car aucun courant ne peut s'écou- ler par 4 hors du réseau a courant alternatif. Dans la demi- onde positive suivante de la tension secondaire du transforma- teur 6, le condensateur est de nouveau chargé et le jeu se ré- pète. Le redresseur 8 sert a empêcher la décharge du condensa- teur 3 au moyen de la bobine de haut voltage de l'inaucteur d'allumage 9.
Pour la production d'un éclair lumineux particulière- ment court, comme c'est nécessaire par exemple pour l'observa- tion stroboscopique et pour la photographie de pièces à mouve- ment rapide, la selfinduction 7 est complètement supprimée et le circuit de décharge dessiné en gros traits à la fig. 1 est établi autant que possible sans induction. D'autre part, la selfinduction 7 permet d'une manière commode un réglage de la longueur de l'éclair lumineux.
Le montage représenté à la fig. 1 suppose que l'inter- valle de décharge de la lampe 1 bloque de façon sure la ten- sion du condensateur 3. En cas de courte distance des élec- trodes, il peut se produire, en particulier dans le cas de fréquences élevées d'éclairs, que cette condition ne soit pas réalisée, qu'il se présente par conséquent des allumages dé- fectueux. De semblables allumages défectueux sont évités suivant la présente invention par le fait que le redresseur 2 est pourvu supplémentairement d'une ou de plusieurs grilles. La commande s'effectue alors de telle manière que la même impul- sion qui sert au percement de l'intervalle de décharge dans 1, rend positive la grille dans 2 au point que le redresseur 2 s'allume et libère pour la charge du condensateur le trajet passant par la lampe 1.
La fig. 2 montre un exemple de réali- sation de l'idée de l'invention. Les chiffres et lettres de référence correspondent à ceux de la fig. 1. Le redresseur 2 est pourvu de trois grilles G1, G2 et G3. Une grille suffit en elle-même pour la commande de la garniture de décharge, mais
<Desc/Clms Page number 6>
un a observé que pour la désionisation pius rapide dans l'intervalle de décharge il est avantageux de disposer plusieurs grilles. Le condensateur 3 est ici chargé par l'intermédiaire de la résistance 5 au moyen d'une source de courant continu 6.
Il est toutefois possible également, comme a la fig. 1, de char ger le condensateur 3 par l'intermédiaire d'un redresseur a. partir d'une source de courant alternatif. L'allumage de la lampe 1 et du redresseur 2 est déclenché par un choc de tension qui est envoyé aux bornes lu et qui agit par l'intermédiaire du transformateur 11 sur la grille du redresseur 8 et par l'intermédiaire de l'inducteur 1 sur la lampe 1. L'instant de l'al- lumage de % ou de 2 dépend de la tension nécessaire pour l'allu mage et de la vitesse de l'accroissement de tension aux bobines secondaires de 9 et de 11.
Ce dernier est déterminé essentiellement par la fréquence propre des bobines secondaires de 9 et de 11. comme le transformateur 11 doit fournir une tension essentiellement plus petite que celle fournie par 9 eu que la fréquence propre de sa bobine secondaire est plus grande que celle de 9, la tension d'allumage du redresseur 2 est atteinte plus tôt que celle de la lampe 1. Ceci a toutefois l' ir.convé- ,.ient que la quantité du courant de décharge est déterminée par l'instant d'allumage de 1, qui par suite de la tension d'allumage variable varie également relativement fortement.
Pour éviter ces variations de la quantité de la décharge, l'ap- port d'allumage du redresseur 2 est regardé, suivant la présente invention, artificiellement au point que le redresseur 2 s'allumplus tard que la lampe 1. Dans ce cas, la quantité d e la décharge est déterminée par l'apport de l'allumage très précis du redresseur 2. Le retardement de l'allumage de ;,7, peut être obtenu d'une manière connue par le montage en parallèle d'un condensateur par :'apport à la bobine secondaire de 11, c' est à dire par une diminution de la fréquence propre.
Dans le même but,le transformateur 11 peut également être raccordé de
<Desc/Clms Page number 7>
telle manière que les grilles du redresseur reçoivent seu- lement une tension positive dans la seconde demi-onde de l'oscillation amortie qui est déclenchée dans la bobine se- condaire de 11 par l'impulsion qui est appliquée aux bornes lu, de sorte que le redresseur peut s'allumer seulement après l'expiration de la première demi-onde de l'oscillation.
Par suite de l'inductivité du circuit de décharge, qui ne peut pas être éliminée complètement même par suppres- sion de la selfinduction 7, le condensateur 3 est non seule- ment déchargé complètement mais sa charge se change même en une tension négative . Les grilles G1, G2 et G3 empêchent d'une part un allumage en retour du redresseur et desionisent d'autre part l'intervalle de décharge tellement rapidement que lors de la recharge du condensateur 3 par l'intermédiare de la résistance 5, le redresseur reste bloqué jusqu'à l'im- pulsion d'allumage suivante.
Pour la production de courts temps de désionisation, le redresseur 2 peut en outre être refroidi ou réchauffé d'une manière connue en des endroits appropriés. On a trouvé avantageux de refroidir énergiquement la cathode et la bran- che inférieure et de maintenir chaude au contraire la bran- che supérieure dans laquelle se trouvent l'anode et la gril- . le, soit par la décharge elle-même, soit par un chauffage supplémentaire.
La charge du condensateur 3 par l'intermédiaire d'une résistance ohmique au moyen d'une source de courant continu est liée à une grande perte d'énergie vu qu'au moins 50% de l'énergie absorbée de la source de courant continu est dé- truite dans la résistance. Cette perte est évitée lorsque la charge se fait au moyen d'une résistance principalement induc- tive. Pour éviter qu'alors la tension du condensateur se modifie dans le temps après un train d'oscillations amorti et devienne par conséquent dépendante de la durée de périodes des éclairs lumineux, on peut intercaler dans le circuit de char-;,
<Desc/Clms Page number 8>
ge un redresseur qui empêche le reflux de la charge du condensateur. ce montage de charge est représentéà la fig. 3 .
Le condensateur 3 est chargé par la source de courant continu 6 par l'intermédiaire du redresseur 4, qui est indiqué ici par exemple comme un tube a décharge dans la vapeur ou le gaz et à cathode incandescente, et de la résistance 5 principalement inductive. Si l'on rend la fréquence propre de ce circuit, qui est donnée essentiellement par la capacité du condersateur 3 et l'inductivité de la bobine 5, au moins à moitié aussigrande que la fréquence la plus élevée des éclairs, le condensateur 3 est chargé toujours à la même tension qui en cas de petite résistance ohmique du circuit de charge se trouve essentiellement am-dessus de la tension de la source de courant continu 6.
Egalement dans le mortage de la fig. 1, la résistance 5 peut être principalement inductive, de sorte qu'en cas d'a- daptation correcte de cette résistance à la capacité du conden- sateur 3, le condensateur est chargé a une tension qui est essentiellement au-dessus de la tension de sommet ue l'enroulement secondaire du transformateur 6.
L'impulsion d'allumage peut être déclenchée d'une manière connue par le fait gu' on envoie sur la bobine primaire ae l'inducteur 9 et du transformateur de commande 11 le choc du courant de décharge d'un condensateur dont la quanLite déchargée est commandée par un tube a commande par grille, a décnarge dans la vapeur ou le gaz.
R e v e n d i c a t i o n s.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.