Lampe-éclair. La présente invention concerne une lampe- éclair, destinée à être employée, par exemple, pour les besoins photographiques et compre nant une ampoule translucide scellée, conte nant un filament fixé à des supports incom bustibles espacés des parois de l'ampoule, et un mélange combustible composé d'une pou dre métallique finement divisée, facilement combustible, d'une matière dégageant de l'oxygène et d'un liant, ledit mélange étant en contact avec ledit filament.
Jusqu'à ce jour, la matière combustible, généralement employée dans les lampes-éclair, consiste soit en une certaine quantité de feuil lets métalliques très minces ou de fil métalli que extrêmement fin, en aluminium, magné sium ou alliages correspondants. Cette ma tière, une fois enflammée dans une atmo sphère d'oxygène ou contenant de l'oxygène, brûle très rapidement, provoquant une émis sion substantielle de lumière actinique. Bien que les deux manières de traiter la matière employée aient donné satisfaction, il faut prendre soin loris de la mise en feuilles du métal que celles-ci soient suffisamment minces et aient une épaisseur uniforme. Les varia tions d'épaisseur ont pour résultat de faire varier le temps de combustion et, par consé quent, la durée et la quantité de radiation actinique émise par chaque lampe.
En outre, la manipulation de ces feuillets de métal et leur insertion dans l'ampoule sont relative ment difficiles et exigent des opérations ma- nuelles délicates. Ceci, allié au coût relative ment élevé du feuillet métallique, rend le prix de ces lampes passablement élevé. De même le filament employé jusqu'à aujourd'hui dans les lampes-éclair doit être soumis à un pro cédé de fabrication comparativement onéreux, afin d'être étiré à la dimension et à la finesse voulue pour permettre un emploi satisfaisant dans les lampes-éelair. En plus, il faut prendre des soins spéciaux pour intro duire le filament dans l'ampoule, afin d'avoir une répartition égale du fil dans l'ampoule de chaque lampe et par conséquent assurer à celles-ci un rendement uniforme.
Pour les raisons mentionnées ci-dessus, les lampes- éclair à filament, ainsi que celles à feuillets métalliques coûtent relativement cher.
Les poudres métalliques qui sont allumées par des fils électriques ou par une charge explosive ont également été employées dans des récipients fermés contenant un remplis sage à base d'oxygène, mais elles sont trop lentes pour beaucoup de buts et, en plus, les lampes sont sujettes à la rupture par suite de la forte pression créée pendant la com bustion.
Il est également connu de produire une lumière actinique pour des buts photographi ques au moyen d'une réaction gazeuse entre des gaz différents ou par la décomposition d'un gaz. Dans les lampes-éclair de ce genre, contenant des mélanges combustibles compo sés d'un métal finement divisé, on a employé une substance dégageant de l'oxygène et un liant pour l'amorçage de la réaction, le mé lange étant appliqué à un filament qui peut être chauffé électriquement. Toutefois, la lu mière actinique est produite en premier lieu out exclusivement par la réaction gazeuse et non, à un degré sensible, par le mélange com bustible.
Des mélanges combustibles analogues sur un filament ont été employés comme allu meurs ou amorceurs de lampes contenant des feuillets métalliques ou des fils métalliques fins.
Suivant une autre disposition connue, on prévoit un revêtement de matières combus- bles pour la production de la lumière actini que sur des fils qui sont disposés en zigzag par-dessus les extrémités crochues de fils de support ou sur un écran à grillage et en même temps sur un filament de chauffage séparé supplémentaire placé à côté des fils enduits ou de l'écran.
Les lampes sont allu mées en faisant passer un courant électrique à travers le filament qui est ainsi chauffé et amène le revêtement à se consumer, la flamme de combustion allumant le fil enduit voisin.
Les lampes-éclair du type mentionné en dernier lieu possèdent beaucoup des désavan tages des lampes à feuilles et à fil du fait qu'il est difficile de régler la quantité et la distribution de la matière combustible et, par conséquent, l'effet actinique de la lampe. En outre, le montage des fils ou écrans exige une manipulation soignée et est donc d'un prix élevé.
La lampe-éclair suivant l'invention se caractérise en ce que les extrémités des sup ports du filament que se trouvent voisins de ce dernier sont pourvus d'un revêtement, par exemple, sous forme d'une goutte ou perle dudit mélange en quantité suffisante pour constituer sensiblement l'unique source de radiation actinique produite par la lampe lors du chauffage dudit filament.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation de face d'une lampe-éclair suivant une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une élévation de face d'une lampe-éclair suivant une deuxième forme d'exécution.
Les fig. 3 à 5 sont des perspectives à plus grande échelle des divers montages de trois variantes de construction.
En se référant au dessin, la lampe-éclair représentée à la fig. 1 comprend une enve loppe ou ampoule transparente et étanche 10 en matière convenable, telle que du verre, avec une partie intérieure 11 et les deux fils d'amenées habituels 12 et 13 se prolongeant à l'intérieur de la partie 11 et reliés à leur extrémité extérieure aux bornes habituelles du culot de lampe 14.
L'ampoule est revêtue sur sa surface intérieure ou extérieure, de préférence sur les deux faces par un revête ment de vernis ou laque transparente appro priée, afin de diminuer le risque d'éclatement de l'ampoule au moment de la décharge et de rendre l'ampoule substantiellement exempte de zone d'ombre. Les extrémités in térieures des fils d'amenée 12 et 13 sont cons tituées en parties parallèles droites 15 et 16, disposées en un point plus ou moins central à l'intérieur de l'ampoule et relativement rapprochées l'une de l'autre.
A leur partie finale les fils d'amenée 12, 13 sont reliés par un filament 17, formant pont, constituant le moyen d'inflammation de la lampe-éclair.
Les moyens produisant la lumière actini que comprennent une certaine quantité de matière combustible 18 productrice de lu mière, fixée sur les parties juxtaposées 15, 16 des fils d'amenée 12, 13 et entourant totale ment le filament 17. Au moment du passage d'un courant électrique au travers du fila ment 17, la matière 18 productrice de lu mière s'enflamme et émet un éclair de lu mière actinique. La matière productrice de lumière est appliquée sur les parties des fils d'amenée 15, 16 sous forme d'une pâte, la quelle, en séchant, forme une perle ou un revêtement des fils.
La matière productrice de lumière est composée d'un mélange d'une ou plusieurs poudres de métal extrêmement sensible et d'une ou plusieurs poudres oxy dantes agglomérées par un liant approprié. La matière pulvérulente est ainsi agglutinée en une masse par le simple effet du liant, ce qui ne nécessite aucune enveloppe ou réci pient spécial. Si désiré, la perle ou le revê tement de matière productrice de lumière agglutinée peut être muni d'une couche de vernis ou laque, de substance convenable, afin de renforcer la masse et éviter qu'elle se brise ou se désagrège des fils 15, 16.
Pour assurer la combustion complète de la matière combustible productrice de lumière 18, et par conséquent obtenir un rendement lumineux maximum, l'ampoule 10 est remplie, de pré férence, avec de l'oxygène ou un gaz contenant de l'oxygène, à une pression convenable, allant par exemple de 100 mm de mercure à une atmosphère environ. Cependant on peut aussi, si désiré, laisser l'ampoule ouverte à la pression atmosphérique et la sceller simplement à l'air libre.
Tandis que la construction avec une seule grande perle, représentée à la fig. 1, donne entière satisfaction en ce qui concerne la production d'un éclair de lumière convenant à des buts photographiques, il est cependant préférable d'employer l'une des constructions selon fig. 2 à 5, dans lesquelles la matière combustible se présente sous forme de revê tement ou petites perles disposées sur chacun des nombreux fils de support ou sur un treil lis métallique. Cette construction permet d'obtenir une plus grande uniformité du ren dement des lampes individuelles, d'autant plus que la plus grande distribution de la matière combustible régularise l'inflamma tion. Ainsi, la lumière de l'éclair est distri buée de façon plus uniforme dans toutes les directions.
lia lampe-éclair suivant la fig. 2 com prend une ampoule de forme ovoïde 19, ayant un goulot relativement court 20, enfermé entièrement dans un culot renforcé 21 fixé sur ce goulot. A l'intérieur de l'ampoule et scellée, se trouve une construction similaire à celle représentée dans la lampe de la fig. 1, excepté le fait que la matière combustible productrice de lumière, au lieu de se pré senter en une seule perle 18 entourant les parties des fils juxtaposées 15, 16 et le fila ment 17, est disposée sous forme d'un revê tement constituant deux perles 22 sur cha cune des parties des fils d'amenées 15, 16 et recouvrant les extrémités du filament 17 où celles-ci sont reliées avec les fils d'amenée.
Cette construction assure une meilleure et complète combustion et produit une inten sité maximale de la matière productrice de lumière, ce qui donne une uniformité meil leure des caractéristiques de l'éclair de chaque lampe.
La variante représentée à la fig. 3 est identique à celle de la fig. 2, excepté le fait que chaque fil d'amenée 12, 13 est pourvu d'un support supplémentaire en fil coudé en <B>L</B> 23, soudé, ou fixé de toute autre manière à l'extrémité desdits fils d'amenée, en un point situé avant la partie terminale des fils et ayant sur leurs parties libres 24 un revê tement ou perle 22 de matière combustible similaire à celui appliqué sur les parties 15, 16 des fils d'amenée. Les supports en fils coudé en<B>L</B> 23 sont disposés de faon que leurs parties 24 se redressent, afin d'être sensiblement parallèles et dans le même sens que les parties 15, 16 des fils d'amenée.
En plus, ces supports sont disposés de façon que les parties redressées 24 et les parties terminales internes juxtaposées 15, 16 des fils d'amenée soient sensiblement équidistan tes les unes des autres. Ainsi les parties re dressées 24 et les parties terminales internes 15, 16 des fils d'amenée peuvent être dispo sées en formation carrée, c'est-à-dire qu'elles peuvent être disposées de façon à constituer les quatre angles d'un carré.
Grâce aux fils- supports additionnels 23, 23 lesquels forment, avec les parties terminales internes 15, 16 des fils d'amenée, une sorte de treillis non combustible ou support pour la matière com bustible 22, on peut incorporer à L'intérieur de la lampe une plus grande quantité de cette matière sans augmenter indûment la dimension ou l'épaisseur des perles ou revê- terrent 22.
La plus grande quantité de ma tière combustible produit un rendement lu mineux plus élevé, tandis que la distribution de cette matière en des perles ou revêtement 22 relativement faibles, tend à assurer la combustion complète et par conséquent un rendement lumineux maximiun de la matière combustible, ainsi que -des caractéristiques d'uniformité de chaque lampe.
Dans la variante représentée à la fig. 4, le principe .de construction décrit pour la fig. 3 a été poussé encore plus loin, en mu nissant chaque fil d'amenée 12, 13 de fils- supports supplémentaires 25 ayant deux dents ou pointes 26, 26 redressées, lesquelles, avec les parties terminales internes juxta posées 15, 16 des fils d'amenée 12, 13, consti tuent une structure non combustible de fils- supports pour la matière agglutinée, produc trice de lumière,
sous forme d'un groupe de six dents ou pointes espacées. Comme dans la fig. 3, les fils-supports supplémentaires 25 sont soudés ou fixés de toute autre manière aux fils d'amenée 12, 13 en un point situé c avant la partie terminale interne de ces fils, et sont de préférence .disposés de faon que les parties redressées 26 soient en position symétrique autour des parties 15, 16 des fils d'amenée.
Ainsi les parties redressées 26, a constituant le groupe extérieur des fils-sup- ports pour la matière combustible productrice de lumière, peuvent être disposées soit en formation carrée ou rectangulaire autour du groupe intérieur des pointes; constituées par les parties terminales internes 15, 16 des fils d'amenées.
En plus, les parties extérieures 26 sont de préférence disposées de faon que chacune d'elles soit sensiblement équidistante de celle adjacente, ou de l'extrémité 15, 16 o des fils d'amenée, pérmettant ainsi que les paires de dents 26 de chaque fil-support 25 soient espacées les unes des autres d'au moins une distance égale à celle de l'espacement des parties de fils juxtaposés 15, 16.
Chacune 5 des dents 26, ainsi que les parties terminales 15, 16 des fils d'anienée, sont pourvues d'une perle ou revêtement 22 relativement faible, de matière - combustible agglutinée produc- trice de lumière, de la composition générale mentionnée ci-dessus pour la fig. 1.
L'emploi des fils-supports à six branches, de préfé rence au dispositif à quatre branches repré sentés à la fig. 3, permet de disposer à l'in térieur de la lampe une quantité encore plus grande de matière productrice de lumière, distribuée en masses relativement faibles, afin d'assurer la combustion complète de cette matière.
Dans la variante représentée à la fig. 5, les parties terminales internes des fils d'ame née 12, 13, au lieu d'être dans le prolonge ment de la partie 11, comme c'est le cas dans les formes précédentes, sont recourbées en une fourche parallèle 27, les extrémités libres 28 des dents de la fourche s'étendant transversalement par rapport à l'axe longi tudinal de la partie 11. Chacune des extré mités libres ou dents 28 est munie d'une perle ou revêtement 22 de dimension rela tivement faible de matière productrice de liunière, comme décrit ci-dessus.
Avec une telle construction, une partie considérable de la matière productrice de lumière est pro jetée, lors de l'inflammation de la lampe, dans la direction de la longueur de l'ampoule de la lampe, de sorte que ladite matière doit traverser une plus grande distance avant d'atteindre les parois de l'ampoule. Il en résulte que la matière est ainsi susceptible de se consumer de faon plus complète avant d'atteindre les parois de l'ampoule, de sorte que les risques d'éclatement du verre au contact des particules de métal incandescent sont réduits à un minimum.
Les formes d'exécution représentées aux fig. 1 à 5 conviennent particulièrement bien â la fabrication par méthodes mécanïques, d'autant plus que la- matière combustible productrice de lumière peut être appliquée sur les parties correspondantes simplement en renversant le dispositif et en le trempant dans une pâte formée par cette matière. En contrôlant la consistance de cette matière et le temps d'immersion des pièces, on appli que une quantité uniforme de matière pâteuse sur chaque monture et on la distri- bue uniformément sous forme de revêtement ou perle. En conséquence, les caractéristiques de l'éclair de chaque lampe tendent à être uniformes.
Bien qu'on ait représenté aux fig. 3 et 4 la disposition préférée des fils-supports re dressés pour recevoir la matière combustible, lorsqu'on prévoit une pluralité de pointes, il est évident que d'autres variantes sont 0 possibles. Ainsi une pluralité de fils-supports ou pointes peut être disposée autour des ex trémités 15, 16 des fils d'amenée sous forme circulaire ou ayant toute autre configuration désirée, la seule condition étant qu'il ne faut pas que les pointes soient trop rapprochées les unes des autres ou des extrémités 15, 16 des fils d'amenée, afin d'éviter qu'il se forme un pont entre elles au moyen de matière combustible en pâte, lorsque la monture est retirée du bain.
La composition de la matière combustible pâteuse utilisée pour former les perles ou revêtements 18 et 22 peut varier, afin d'ob tenir lors de l'inflammation, un éclair d'un type particulier. Une composition convenant particulièrement bien pour la lampe repré sentée à la fig. 1 consiste en un mélange de 2 g de poudre de métal zirconium et de 3 g de péroxyde de calcium en poudre, for més en pâte épaisse par l'addition de colle, diluée dans de l'eau et appliquée sous forme de perle sur l'extrémité des fils 15, 16.
La perle, une fois séchée, est trempée dans une mixture consistant en 1 g de poudre d'aluminium (suffisamment fine pour passer au travers des mailles 100 du tamis) et 2 g de péroxyde de calcium en poudre, formés en pâte par addition d'une solution de nitro- cellulose, par exemple, une solution à 4 de nitrocellulose dans de l'acétate d'amyle. Un vernis-laque est ensuite appliqué sur la perle ainsi composée dans un but de renfor cement.
L'emploi de péroxyde de. calcium comme agent oxydant a pour résultat la formation d'11n oxyde blanc sur l'ampoule de la lampe au moment de l'inflammation, fai sant contraste avec les oxydes de couleur foncée qui se forment lorsqu'on utilise cer taines autres poudres oxydantes bien connues. De cette façon on réduit au minimum la ten dance qu'ont les produits de combustion de masquer la lumière actinique produite par l'éclair.
Pour produire ce que l'on appelle une lampe rapide , c'est-à-dire pour laquelle la durée de l'éclair est relativement courte, on a trouvé que la composition suivante conve nait particulièrement bien: 3 g de poudre de zirconium, 1 g de poudre de magné sium (maille 325), 1 g de chlorate de sodium en poudre, chimiquement pur (maille 200) et 1 g de perchlorate de potassium chimi quement pur (maille 300) intimement mé langés et formés en pâte par l'addition d'environ 2 cm3 d'une solution à 4 % environ de nitrocellulose dans de l'acétate d'amyle.
Le rendement lumineux total d'une lampe ayant une ampoule conforme à celle repré sentée à la fig. 2 avec une seule perle d'en viron 50 à 60 milligrammes de la matière combustible pâteuse de la composition ci- dessus, et un remplissage d'oxygène à une pression d'environ 500 mm de mercure, est approximativement de 5600 lumens/seconde. Le maximum de l'éclair lumineux d'une telle lampe est atteint environ 11/2 millième de seconde après fermeture du circuit au travers du filament, tandis que la durée effective est d'environ 10 millièmes de seconde.
Pour produire un éclair lumineux ayant un maximum à environ 20 millièmes de se conde après la fermeture du circuit au tra vers de la lampe, on a trouvé que la com position suivante convenait particulièrement bien: 0,5 g de poudre de magnésium, 0,5 g de poudre de métal zirconium, 1 g de pou dre d'aluminium, 1 g de péroxyde de cal cium en poudre et 1 g de perchlorate de potassium en poudre, chimiquement pur, le tout mélangé intimement et formé en une pâte par addition d'environ 3 cm3 d'une solution à 4 % environ de cellulose dans de l'acétate d'amyle.
Les lampes-éclair du type représenté à la fig. 4 ayant environ 70 milli- grammes de matière combustible pâteuse, de la composition ci-dessus et un remplissage d'oxygène à. une pression d'environ 500 mm de mercure, produiront lin éclair lumineux ayant son maximum à environ 19i/2 millièmes de seconde après la fermeture du circuit de lampe et auront un rendement total d'environ 6900 lumens/seconde avec une durée effec tive d'environ 12 millièmes de seconde.
Pour produire un éclair lumineux ayant un maximum de durée, on peut employer la composition suivante: 1,5 g de perchlorate de potassium en poudre chimiquement pur (maille 325), 1,5 g de chlorate de sodium en poudre, chimiquement pur (maille 200) et 3,6 g de poudre de magnésium (maille 325) formés en pâte par l'addition d'environ 2 ëm3 d'une solution à 4 % environ de nitrocellulose dans de l'acétate d'amyle.
En prévoyant approximativement 50 à 60 milligrammes de cette matière à l'intérieur d'une lampe du type représenté à la fig. 2, avec un rem plissage d'oxygène à une pression d'environ 500 mm de mercure, l'éclair lumineux produit s' sera d'environ 5600 lumens/seconde avec un maximum d'une durée d'environ 25 mil lièmes de seconde.
La couleur de la lumière actinique radiée par la matière productrice de lumière et aussi son effet photographique, peuvent être modi fiés par l'application de diverses substances chimiques sur les revêtements ou les perles de matière productrice de lumière soit par ad jonction de ces substances dans le mélange s duquel sont fabriqués les perles ou les revête ments, soit par application de ces substances sur les perles ou les revêtements. Ces substan- ces peuvent être par exemple des sels de stron tium, calcium, sodium ou potassium ou autres sels semblables.