CH194874A - Einrichtung zur Erzeugung kurzer Lichtblitze von bestimmter Frequenz, insbesondere für stroboskopische Zwecke. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Erzeugung kurzer     Eichtblitze    von bestimmter Frequenz,  insbesondere für     stroboskopische        Zwecke.       Es ist bekannt,     Gasentladungsröhren    zur       Erzeugung    von Lichtblitzen, wie sie für  die     stroboskopische    Beobachtung beispiels  weise bewegter     Maschinenteile    oder für  Signalzwecke     notwendig    sind, zu     verwenden.     Insbesondere wurde vorgeschlagen,     zweielek-          trodige        Gasentladun,gsröhren    mit kalter Ka  thode (Glimmlampen) zu benutzen.

   Diese  Röhren haben jedoch eine so kleine Leucht  stärke, dass die Beobachtungen im verdun  kelten Raum stattfinden müssen. Es sind  anderseits Anordnungen     bekannt,    bei denen  Röhren mit flüssiger     Quecksilberkathode    zur       Erzeugung    der     Lichtblitze    Verwendung  finden. Mit solchen Röhren lassen sich au  sserordentlich helle Lichtblitze erzeugen: sie  haben aber den Nachteil, dass sie sich nicht  mit genügender Genauigkeit     steuern    lassen;  ausserdem ist die Lebensdauer dieser Röhren       sehr    klein.  



  Zur Erzielung von exakt steuerbaren  Lichtblitzen von genügender Helligkeit und    kürze wird erfindungsgemäss eine Anord  nung mit einer gas- oder dampfgefüllten       Hochdruckentladungslampe    mit Glühkathode  als Lichtquelle verwendet und dabei der       Stromfluss    in     .der    Hochdrucklampe durch ein       gittergesteuertes    Hilfsrohr mit im wesent  lichen     lichtbogenartiger    Entladung gesteuert.

    Es lassen sich Lampen mit beliebigen     Dampf-          oder    Gasfüllungen verwenden, doch hat .sich  die Füllung     mit        Quecksilberdampf    wegen  des dadurch erzielten nahezu weissen     Lichtes,     welches ausserdem eine grosse photogra  phische Wirksamkeit besitzt, als am zweck  mässigsten erwiesen.  



  Um genügend helle und kurze Lichtblitze  zu erzielen, muss die Lampe kurzzeitig mit  grossen Strom betrieben werden.     Das.    wird bei  einer zweckmässigen Ausführungsform der  Erfindung dadurch     erreicht,        @dass    ein Kon  densator über die     gittergesteuerte    Hilfsröhre  und die Lampe entladen wird.

   Dabei erhal  ten die Lampe und die     gittergesteuerte    Hilfs-      röhre erhebliche Spannungsstösse, durch die  Ionen grosser Geschwindigkeit erzeugt wer  den, die bei Edelgas- oder Quecksilber  dampffüllung die Hilfsröhre zu schneller  Zerstörung der Glühkathode     (Ogydkathode)     führen können.     Fas    ist deshalb vorteilhaft,  das Hilfsrohr mit einer Wasserstoffüllung  zu versehen. Diese     Wasserstoffröhren    sind  wesentlich haltbarer als Röhren mit Queck  silberdampf- oder     Edelgasfüllung,    da Was  serstoffionen selbst bei sehr hoher Geschwin  digkeit keine zerstörende Wirkung auf die  Glühkathode haben.

   Die Kathode der     Queck-          silber-Hochdrucklampe,    die aus der Ent  ladung     selbst    aufgeheizt wird, ist im all  gemeinen als     Sinterkathode    ausgeführt und  deshalb im wesentlichen unempfindlicher  gegen     LTberlastungen    als die übliche fremd  geheizte     Pastekathode    des gittergesteuerten  Hilfsrohres.  



  Die Erfindung sei an einem Beispiel an  hand der Zeichnung näher erläutert. In       Abb.    1 ist beispielsweise eine aus dem  Wechselstromnetz zu speisende Anordnung  zur Erzeugung von Lichtblitzen von Netz  frequenz dargestellt. 1     ist    die als Lichtquelle  dienende     Quecksilber-Hochdrucklampe,    2 die       ffi   <B>0'</B>       ttergesteuerte    Hilfsröhre mit     Wasserstoff-          füllung,    3 eine     Gleichrichterröhre    (z. B. mit  Gas- oder Dampffüllung) und 4 ein Netz  transformator.  



  Die Wirkungsweise der Anordnung ist  folgende: Zunächst muss die Lampe 1 auf  die richtige Betriebstemperatur .gebracht wer  den, damit der     Quecksilberdampf    den für den  Betrieb notwendigen Druck erhält. Zu die  sem Zweck wird die Lampe über den Schalter  6, den Umschalter 7 (Stellung I) und die  Drossel 8 an das Wechselstromnetz gelegt,  das beispielsweise über einen Stecker 14 an  das Gerät angeschlossen ist.     Gleichzeitig     werden die Glühkathoden der Röhren 2 und  3, die ihren Heizstrom von den Spulen d und  e des Transformators 4 erhalten, aufgeheizt.  Nach dem Anheizen wird der Umschalter 7  auf .Stellung     II    umgelegt.

   Der Kondensator  5 liegt dann über der     Gleichrichterröhre    3  an den Spulen<I>a</I> und<I>b</I> des Transformators 4,    die     hintereinandergeschaltet    sind, so dass sich  ihre Spannungen addieren. Während der  positiven Halbwelle der     Wechselspannung     wird der Kondensator 5 aufgeladen. Das  Gitter der Röhre 2 hat in dieser Halbwelle  negatives Potential gegen die Kathode, da  die Spule c des     Transformators    4 derart an  das Gitter angeschlossen ist, dass die Gitter  spannung     stets    in     Phasenopposition    zu der  von den Spulen a und b :gelieferten Span  nung liegt.  



  Diese Spannungsverhältnisse lassen sich  anhand der     Abb.    2 leicht übersehen, in der  die Kurve a die Summe der Spannung der  Spulen<I>a</I> und<I>b,</I> die Kurve<I>b</I> die     Konden-          satorspannung    und die     Kurve    c die Gitter  spannung     wiedergibt.    Die Röhre 2 kann also  während der     Aufladezeit    des     Kondensators     nicht zünden. Erst in der folgenden Halb  welle erreicht das     Gitter    das zum Zünden der  Röhre notwendige Potential     (Abb.    2,     Punkt     z).

   Der Kondensator 5 wird nun über die  Röhre 2, den Widerstand 9 und die Lampe  1 mit grossem Strom entladen, wobei die  Lampe 1     kurzzeitig    hell aufleuchtet. In der  nächsten positiven Halbwelle wird der Kon  .densator wieder     aufgeladen    und das Spiel  wiederholt sich. Die Lampe 1     leuchtet    also  in jeder Periode der Wechselspannung ein  mal auf, die Lichtblitze haben die Frequenz  des speisenden Netzes.

   Der Widerstand 9  dient zur Regelung der     Entladestromstärke.     Bei zu grossem     Entladestrom    wird die Lampe  1     unter    Umständen zu heiss und ihr Dampf  ,druck so hoch, dass sie bei der     verwendeten          Kondensatorspannun.g    nicht mehr zündet. Bei  zu kleinem     Entladestrom    wird die Lampe  dagegen leicht zu kalt und ihre Leuchtstärke  nimmt stark ab. Der nur verhältnismässig  kleine Widerstand 9 erlaubt das Einregeln       auf,den    richtigen Temperaturwert der Lampe  1.

   Zum Schutz der Lampe gegen     über-          lastung,    die bei etwaiger Fehlzündung der  Röhre 2 auftreten kann, ist die Sicherung 12  vorgesehen.  



  Hat die Röhre 2. eine im Negativen ver  laufende     Zündkennlinie,    so muss die Gitter  wechselspannung ins     Negative    verschoben      werden, um das Zünden der Röhre in der  positiven Halbperiode der speisenden Wech  selspannung zu vermeiden     (Abb.    2, Kurve d).  Diese     Verschiebung,der        Gitterspannung    wird  durch     Parallelschalten    eines     Kondensators     1.1 zum     Gitterwiderstand    10 erreicht.  



  Da die     Belastung    der Röhre 2. kurzzeitig  ausserordentlich hoch ist, findet eine erheb  liche     Selbstaufheizung    der Glühkathode  durch die Entladung statt. Es besteht in  folgedessen die Gefahr, dass     zuviel    aktives       Kathodenmaterial    verdampft, so dass die     Iie-          bensdauer    der Röhre herabgesetzt wird. Es  ist daher zweckmässig, die Heizleistung der  Kathode     während,des,    normalen Betriebes ge  ringer zu halten als während der Inbetrieb  nahme.

   Diese Verringerung lässt sich in ein  facher Weise mit dem     Anheizvorgang    der  Lampe 1 verbinden: In den     Anheizstrom-          kreis    wird die Primärspule feines kleinen  Reihentransformators     1,3,        eingeschaltet,    dessen  Sekundärseite g in Reihe mit .der Spule d  des Transformators 4 liegt. Bei der Stellung  I des Umschalters 7 gibt der Transformator  1.3 eine zusätzliche     Spannung    .auf den     Heiz-          faden    der Röhre 2. Dabei wird die Gesamt  spannung der Spulen d und     y    auf die nor  male Heizspannung :der Röhre 2 eingestellt.

    Beim Umschalten ,des Schalters 7 fällt die  Zusatzspannung des     Transformators    13 weg,       so,dass    die Röhre nur noch einen     bestimmten     Bruchteil ihrer Heizspannung erhält, der  ausreicht, um die     Kathodentemperatur    im       Betrieb    auf dem normalen Wert zu halten.  Die Spule g kann auch     mit    auf .den     Kern     der Drossel 8 aufgebracht werden, so -dass  sich ein besonderer Transformator (13) er  übrigt. Die Umschaltung     rles    Schalters 7  von Stellung I in Stellung     II    kann selbst  tätig in Abhängigkeit von der Temperatur  der Hochdrucklampe erfolgen.  



  Sollen Lichtblitze höherer Frequenz als  Netzfrequenz erzeugt werden, so wird das  gittergesteuerte Hilfsrohr 2 zusammen mit  dem     Kondensator    5 als     Kippschwingvorrich-          lung    ausgebildet. Die     Kippfrequenz    muss  dann gleich der geforderten Frequenz der  Lichtblitze gemacht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Erzeugung kurzer Licht blitze von bestimmter Frequenz mit Hilfe von als Lichtquelle dienenden Gasentla- dungsgefässen mit im wesentlichen licht bogenartiger Entladung, insbesondere für stroboskopische Zwecke, dadurch gekenn zeichnet, dass das verwendete Entladungs gefäss eine mit Gas oder Dampf gefüllte Hochdruckentladungslampe mit Glühkathode ist und der Stromfluss in :dieser Lampe durch ein gittergesteuertes Hilfsrohr mit im we sentlichen lichtbogenartiger Entladung ge steuert wird.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da- ,durch gekennzeichnet, dass zur Speisung der Hochdrucklampe ein Kondensator dient, der über einen einanodigen Gleich richter aus einer Wechselstromquelle vorgegebener Frequenz (Netz) aufge laden wird und sich während der Sperr- halbwelle des Gleichrichters über das gittergesteuerte Hilfsrohr und die Hoch drucklampe wieder entlädt. 2.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Konden sator in Reihe mit dem Ladegleichrich ter über einen Transformator an die Wechselstromquelle angeschlossen ist. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, .da durch gekennzeichnet, dass der Transfor mator eine zweite Sekundärwicklung be sitzt, welche derart an das Gitter des gesteuerten Hilfsrohres angeschlossen ist, dassdieses stets während der Halb welle, während welcher der Kondensator über den Gleichrichter aufgeladen ist, gesperrt ist. 4.

   Einrichtung nach Unteranspruch 3, da- .durch gekennzeichnet, dass die,Sekundär- wieklung des Transformators zur Spei sung des Kondensators mit der Primär wicklung in Reihe gelegt ist. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, mit einer mit Metalldampf gefüllten Hoch drucklampe, dadurch gekennzeichnet, ,dass ein Umschalter vorgesehen ist, mit- tels welchem die Hochdrucklampe bei Inbetriebnahme der Anordnung über eine Drossel bis zur genügenden Aufheizung unmittelbar an das Netz angeschlossen bleibt. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass der Schalter bei Erreichen der Betriebstemperatur der Hochdrucklampe diese selbsttätig vom Netz abschaltet.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, -da durch gekennzeichnet, dass in der Auf- heizleitung,der Hochdrucklampe ein Rei hentransformator vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung mit der Heizspan nung2quelle der Kathode des gitter- gesteuerten Hilfsrohres in Reihe geschal tet ist und der Glühkathode eine zusätz liche Heizspannung mitteilt. B. Einrichtung nach Unteranspruch 7, da .durch gekennzeichnet, dass die die Hoch drucklampe steuernde Hilfsröhre mit Wasserstoff gefüllt ist. 9.

   Einrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass .die Hoch drucklampe eine Q,uecksilberdampffül- lung besitzt. 10. Einrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Sekundär wicklung der zusätzlichen Heizspannung für die Kathode der Hilfsröhre unmittel bar auf die in der Aufheizleitung der Hochdrucklampe liegende Drossel aufge bracht ist.