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PERFECTIONNEMENTS AUX LAMPES DITES "ECLAIR".
La présente invention se rapporte aux lampes dites "éclair@ et plus particulièrement à celles utilisées en photographie. Ces lampes comportent généra- lement une enveloppe transparente remplie d'une matière combustible telle que des feuilles ou des fils métalliques, un dispositif d'allumage de cette matière et un gaz de remplissage qui, au cours de l'allumage, entre en réaction avec ladite ma- tière combustible. Il en résulte la production dtune émission lumineuse fortement actinique.
L'invention vise plus spécialement les lampes de ce type dans lesquelles on emploie, comme matière combustible, de l'aluminium pratiquement pur sous forme de fils ou de rubans.
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Les métaux utilisés jusqu'alors étaient ordinairement employés, comme on Tient de le dire, sous forme de feuilles ou de fils métalliques qui, étant allumés iens une atmosphère d'oxygène, y 'brûlent très rapidement avec émission lumineuse in- tense. Tandis que les lampes à feuilles métalliques sont surtout avantageuses dans le cas de prises de vues avec objectif ouvert, étant donné que leur combustion@ bien que rapide, est malgré tout relativement longue, les lampes garnies de fils au lieu de feuilles, sont préférables dans le cas de prises de vues synchronisées au cours desquelles l'éclat lumineux se produit en même temps que les déclenchements de l'ob- turateur photographique.
Pour obtenir de bons instantanés avec les émulsions et a-eec les appareils actuels, ces lampes doivent pouvoir fournir une pointe d'émission lumineuse de l'on- dre de 900.000 lumens au moins
Comme le précise par exemple le brevet américain n 2.037.101 du 14 avril 1936, pris par la société Philips, on considérait comme impossible d'utiliser dans ce but du fil d'aluminium pur, car on ne connaissait aucun moyen pratique d'en pro- voquer l'ignition suffisamment efficace pour donner lieu à une telle production de lumière. De plus, on ne salait pas étirer l'aluminium pur en fils assez fins pour en obtenir une combustion assez rapide. On avait donc proposé,, dans le brevet préci- té, un alliage d'aluminium et de magnésium, le second métal facilitant l'ignition du premier.
Cet alliage étiré en fils ou en rubans,dont le périmètre est d'environ 300 microns au maximum et de préférence de 100 microns, s'allume avec une vitesse suffisante en produisant une émission lumineuse qui répond aux conditions requises.
Une autre solution du problème consistait à employer une feuille d'alu- minium mince pour faciliter l'ignition du fil d'aluminium.
Bien que la société demanderesse ait pu étirer de l'aluminium pur jusqutà un diamètre de l'ordre de 0,025 mm. environ, elle a toutefois constaté qu'il était bon d'ajouter au fil étiré une petite quantité de métal en feuilles pour obtenir une émission lumineuse suffisante.
En outre, pour synchroniser l'émission lumineuse avec l'obturateur, il est nécessaire que le maximum de l'émission lumineuse ait lieu environ 20/1.000e de seconde après la fermeture du circuit de la lampe. Quand on utilise des fils d'a- luminium pur d'environ 0,025 mm. de diamètre et un dispositif habituel d'allumage, ce maximum n'apparaît qu'après un temps très supérieur au 20/1.000e de seconde précité.
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Toutefois, la société demanderesse a constaté que, lorsque la matière combustible, constituée par du fil d'aluminium pur d'environ 0,025 mm. de diamètre est mise en ignition par un mélange approprié conforme à la présente invention, le maximum d'émission se produit dans des conditions satisfaisantes, c'est-à-dire envi- ront 20/1.000e de seconde après la fermeture du circuit de la lampe,
La présente invention se rapporte à une lampe ayant ces caractéristiques et dans laquelle on n'utilise comme combustible que de l'aluminium pur finement di- visé. Cette lampe comporte un système d'allumage qui accélère la combustion dans les conditions précitées. Les moyens décrits ci-après permettent de fabriquer des lampes offrant une grande régularité de fonctionnement.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et au dessin qui l'accompagne, donna simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lequel :
La fig.l est une coupe d'une lampe conforme à l'invention=
Et la fig.2, une courbe de l'émission lumineuse en fonction du temps.
Sur la fig.l, on voit que la lampe est constituée par une enveloppe trans- parente 10 contenant un remplissage peu comprimé en fils d'aluminium pur 11, ayan@ un diamètre de l'ordre de 25/I.000e de mm. ou des rubans de section équivalente. Ce fil d'aluminium pur peut être obtenu soit par étirage, soit par toute autre méthode appropriée, L'ampoule 10 est remplie, à une pression appropriée, d'oxygène purou mélangé à d'autres gaz contenant de l'oxygène. Pour des lampes de dimensions couran- tes à aluminium pur et remplies d'oxygène, la pression est, par exemple, en-dessous de 500 mm. de mercure, A l'intérieur de l'ampoule 10, se trouve un petit filament 12 dont les extrémités sont connectées aux conducteurs d'amenée 13-13 qui traversent le pied de lampe 14, pour aboutir au culot 15.
Un disque isolant 16 (de préférence en amiante) est monté sur le pied 14, de manière à protéger le culot contre la cha- leur émise par la combustion,
Le filament 18 est noyé dans une perle 17 de matière fulminante. La substance fulminante est appliquée sur le filament 12 sous forme d'une pâte consti- tuée elle-même par un mélange de poudre métallique extrêmement sensible et d'un agent oxydant dans un liant approprié. Suivant une forme de réalisation préférée de la substance fulminante 17, la poudre métallique sensible est constituée par un mélange de zirconium en poudre qualité "M" avec du zirconium en poudre n 3, ces deux poudres étant fabriquées par la maison "Foote Minéral Company" à Philadelphie.
La poudre n 3 ci-dessous doit avoir une finesse égale ou supê-
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-rieure à celle qui correspond au tamis ? 325; sa température d'ignition est rela- tivement élevée,. La poudre "M" ci-dessus est considérablement plus fine et s'allu- me à une température relativement basset Le chlorate de potassium chimiquement pur, broyé en poudre correspondant aamis n 325, est généralement utilisé comme agent oxydant,
Pour éviter la formation de cavités à l'intérieur de la perle d'allumage au cours de sa dessication, on utilise un liant qui sèche lentement et qui, de préfé- rence, n'est pas gommeux, tel que de la colle.
La composition de la matière consti- tuant la perle peut être la suivante par exemple
Dilution à 1% de glu dans l'eau, 5 cm3;
Perchlorate de potassium chimiquement pur, 4 gr.;
Poudre n 3 de zirconium, 2,6 gr.;
Poudre "M" de zirconium, 2,6 gr.
Le mélange est préparé comme suit : on broie tout d'abord 4 gr de per- chlorate de potasse à une finesse telle qu'elle corresponde au moins au tamis n 325 et on ajoute 5 cm3 d'une dilution aqueuse de glu puis on agite soigneusement. On ajoute ensuite 2,6 gr. de poudre de zirconium n 3 en mélangeant soigneusement , puis 2,6 gr. de poudre de zirconium "M"; on agite de nouveau et, pour que le mélange soit homogène, on ajoute de l'eau qui complète la dissolution du perchlorate, L'excès d'eau est alors évaporé par barbotage d'un jet d'air jusqu'à ce qu'on obtienne la consistance voulue.
Dans le mélange précité, on plonge ensuite le filament 12 et les @onduc- teurs d'amenée 13-13, de manière à constituer une perle qui recouvre le filament et les parties adjacentes de ses conducteurs d'amenée. L'expérience a montré qu'il fallait effectuer l'opération deux fois pour obtenir une perle de dimensions convena- bles. Après avoir desséché cette dernière on la revêt d'une couche protectrice et isolante qui augmente sa rigidité mécanique et la protège contre toute ignition pré- maturée pendant les essais de la lampe. Ce revêtement protecteur peut être constitué par de l'acétate de cellulose ou par une solution à 4% de nitro-cellulose.
On peut également ajouter au revêtement une certaine quantité de perchlorate de potasse, de manière à en faciliter la combustion.
Si on le désire,, on peut substituer à la glu une solution à 4% d'acétate de cellulose constituée sensiblement par 8 gr. d'acétate, 100 em3 d'acétone et 100 cm3 de lactate d'éthyle. 'Dans ce cas, le mélange constituant la perle est Le
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suivant :
Acétate de cellulose à 4%, 5 cm;
Perchlorate de potassium en poudre, chimiquement pur, 5 gr.;
Poudre de zirconium n 3, 3,25 gr.;
Poudre de zirconium "M", 3,25 gr.;
La poudre de zirconium "M" peut être remplacée par de.la poudre de tungs- tène passée au tamis n 325.
La composition préférée de la perle est alors sensiblement la suivante
Acétate de cellulose à 4% , 3 cm3;
Perchlorate de potassium en poudre, 5 gr.;
Poudre de zirconium n 3, 2,6 gr.;
Poudre de tungstène, 4 gr.
Si on le désire, l'acétate de cellulose peut être remplacé dans ce mélange par 4 cm3 d'une dilution de glu à 1%.
Le mélange appliqué sur le filament 12 se présente sous forme d'une perle poreuse et homogène consistant en un mélange intime de poudres métalliques très ful- minantes mélangées à la poudre de perchlorate de potasse grâce à la présence du liant Par suite de la dessication lente et uniforme du liant, la perle 17 subit un certain retrait de telle sorte qu'il n'existe aucune cavité à l'intérieur de ladite perle., Le filament est entièrement noyé et complètement recouvert sur la totalité de sa surface par la substance fulminante durcie 17. 4 Les perles ainsi constituées ont une structure interne uniforme et il en résulte également une vitesse uniforme d'allumage.
Le fonctionnement de la lampe en est considérablement amélioré, ce qui facilite la synchronisation avec l'obturateur de l'appareil photographique. L'uniformité de la combustion de la perle est, dtautre part, favorisée par l'application comme agen oxydant du perchlorate de potasse soluble dans l'eau, ce qui assure une répartition uniforme et permet d'obtenir un mélange très intime du perchlorate et des poudres métalliques,
La poudre de perchlorate de potassium utilisée dans le mélange conforme à l'invention, fournit de l'oxygène en abondance et facilite la combustion des pou- dres métalliques. Il en résulte que la perle s'allume très rapidement comparative- ment à celles constituées par les mélanges utilisés antérieurement.
Les particules incandescentes de cette perle sont projetées, à partir du filament, à une vitesse très considérable et elles se répartissent donc très vite dans l'ampoule en provoquant 1'Inflammation des fils d'aluminium beaucoup plus rapidement que
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dans les dispositifs antérieurs,
Dans ces conditions il devient possible d'employer des fils d'aluminium pur somme combustible unique, l'allumage étant plus efficace; ces fils ont généra- lement'un diamètre de l'ordre de 0,025 à 0,0275 mm. ou davantage; ils peuvent être utilisés avec succès dans les lampes conformcs à l'invention et produisent une Émis- sion lumineuse d'une intensité répondant aux besoins photographiques.
De plus, on peut obtenir une synchronisation facile'avec l'obturateur, le maximum de le valeur du flux lumineux se produisant sensiblement 20/1.000e de seconde après la fermeture du circuit de la lampe.
La courbe de la Fig.2 été relevée sur une lampe du type Al5 contenant: environ 0,C4C gr. de fil d'alvminium de 0,025 mm. dans l'oxygène sous une pression d'environ 4CO mm. et munie d'un filament de tungstène de 0,0125 mm. de diamètre, noyé dans une perle conforme à l'invention;, Cette lampe fournit un flux total d'en- viron 22.1CC lumens-secondes, l'intensité maximum atteignant 1.000.00C de lumens.
A l'examen de la courbe, on voit aisément que le maximum d'intensité lumineuse se produit après 20 inilli-secondes environ et par conséquent le flux lumineux fourni par la lampe possède les caractéristiques de durée désirées en marne temps que oelles de possibilité de synchronisation avec l'obturateur,
Les produits de combustion se déposent évidemment sur la face interne de l'ampoule et il en résulte une diminution possible de l'émission actinique, 'Toutefois, avec une lampe conforme à l'invention dans laquelle on utilise du fil d'aluminium pur et aussi le nélange précités, on obtient des produits de combustion blancs et, par conséquent, il ne se forme pas d'écran opaque de sorte que la tota- lité de la lumière actinique traverse les parois de l'ampoule.
Bien qu'on ait représenté et décrit une soûle forme de réalieation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme particu- lière, donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même principe et môme objet que les dispositions indiquées cI-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'in- vent ion.