Устройство для создания импульсов света Советский патент 1979 года по МПК H05B41/30 H01J61/80 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, контрол но-измерительной техники и может быт использовано в осветительных системах измерительных приборов,предназна ченных для фото - и киносъемки бьаст- ропротека.ющих процессов. Известны различного типа импульсные источники света, которые используются для визуализации быстроизменяющихся параметров в твердых, жидких и газовых средах 1. Известно устройство для создания импульсов света, состоящее из разряд ника с двумя подсоединенными к батарее конденсаторов основными электродами, между которыми происходит элек трический разряд, сопровождаемый кратковременной световой вспы1икой, npii, подаче высоковольтного запускающего импульса на вспомогательный электрод, расположенный вблизи разрядного промежутка 2. Длительность возникающей световой вспышки и ее интенсивность определяются в основном только параметрами электрического разрядного контура и свойствами газа, заполняющего искровой промежуток. Уменьшение длительности световой вспышки в таком устройстве осуществляется уменыце 7йем индуктивности и емкости разрядного контура, ЧТО приводит к уменьшению мощности вспышки и ограничивает применение устройства при фото- и кинорегистрации процессов, требующих коротких экспозиций (менее 0,1 1 сек). Кроме того, получение светящегося тела с различной конфигурацией связано со значительными трудностями изготовления в каждом отдельном случае специальных разрядников сложной формы. Целью изобретения является уменьшение и плавное изменение длительности светового импульса без снижения его интенсивности, получение светящегося тела заданной конфигурации и осуществления многоимпульсного режима работы источника света. Поставленная цель достигается тем, что в устройство Для создания импульсов света, содержащее накопитель энергии, подсоединенные к нему основные электроды, образующие разрядный промежуток, и вспомогательный электрод, введены направляющие проводники, соединенные с рабочими концами основных электродов, установленные в одном направлении, и диафраг;;, .ма переменной ширины, установленная в плоскости, параллельной пло.скости напрев л люгдр х проводников, с возможностью перемещения вдоль указанных проводников. С целью получения светящегося тела .заданной конфигурации, -направлягащие проводники в пределах ширины диафрагмы расположенны по контуру светящегося тела. Кроме того, для получения многоимпульсного режимя работы устройства, вдоль направляю-. щих прОводников установлено несколько диафрагм, количество которых равно .требуемому количеству световых вспышек. На фиг. 1 схематически изображено устройство для получения чцелвьсго тела свечения; на фиг. 2 - форма направляющих проводников для создания фиг. 3 - дискообразного тела свечения; йа фиг. 4 - прямоугольного тела свечения. Устройство содержит основные элек троды 1 и 2, образующие межэлектродный промежуток 3, вспомогательный электрод 4, накопитель энергии 5, на правляющие проводники 6, диафрагмы 7 Устройство работает следующим образом. При подаче на вспомогательный эле трод 4 поджигающего .импульса между ocнoвны.1и электродами 1 и 2, соедине с накопителем энергии {например конденсатором) 5, в межэлектродном промежутке возникает электрический разряд, сопровождаемый интенсивной световой вспыижой. На плазму разряда в разрядном промежутке 3 начинают де ствовать электромагнитные силы тока, протекающие в самом разрядном промежутке. Эти силы выталкивают светящую ся плазму из разрядного промежутка в сторону направляющих проводников 6, т.е. излучающая свет плазма начинает двигаться вдоль направляющих проводников 6 -и в некоторый момент времени пробегает Шмo диаграгмы 7, установленной в плоскости, параллельной плоскости направляющих проводн цков. Время излучения света через диафрагму 7 определяется скоростью движения плазмы по направляющим проводникам 6 шириной диафрагмы 7 и ее расстоянием до основных .электродов 1 и 2. Скорость -движения светящейся плаз мы тем больше, чем ближе к основным электродам расположена диафрагма 7 и чем больше начальная сила тока в межэлектродном промежутке 3, т.е., чем больше энергия накопителя 5. При этом увеличивается также интенсивнрсть световой вспышки. . Достигаемые скорости движения пла lы составляют несколько десятков кил метров в секунду. Так, например, с накопителем энергии : емкость С - 1,1 мкф, напряжение V 28 кв, индуктивность L 0,04 мкгн и при давлении газа в межэлектродном промежутке 1 мм рт.ст. скорость движения светящейся плазг-пл вдоль направляющих проводников достигает 15 км/сек на расстоянии 10 см от основных электродов . Кроме того, можно значительно увеличить указанную скорость движения плазмы, расположив вокруг направ.г1яющих проводников дополнительный электрический контур с соответственно подобранным в нем направлением разрядного тока. Таким образом, при скоро.сти движения светящейся плазмы около 15 км/сек и ширине диафрагмы, например 0,5 мм, установленной на расстоянии 10 см от основных электродов, ожидаемая длительность световой вспышки через диафрагму будет составлять величину 3- . В предлагаемом устройстве на продолжительность вспьгаки света через диафрагму не влияют процессы деионизации плазмы, а необходимую интенсивность вспышки (без увеличения ее длительности) можно достичь путем увеличения энергии накопителя, т.е. увеличением емкости и напряжения, приложенного к основным электродам. Устройство будет давать серию вспышек,, если вдоль направляющих проводников установить последовательно (как показано на фиг. 1 пунктирными линиями) дополнительные диафрагмы 7. Изменяя форму направляющих проводников, можно получать светящиеся те.ла (в контуре диафрагмы) различной конфигурации: точечное, дискообразное, прямоугольное и т.д. Данное устройство позволяет получать кратковременные (и легко регулируемые пЬ длительности) вспышки света (или серию вспышек) с необходимым уровнем интенсивности, а также сравнительно просто изменять конфигурацию светящегося тела. В результате этого значительно расширяется область применения данного устройства, особенно, при оптических исследованиях быстропротекающих процессов. Формула изобретения 1. Устройство для создания импульсов света, содержащее накопитель Энергии, подсоединенные к нему два основных электрода, образующие разрядный промежуток, и вспомогательный электрод, от.личающееся тем, что, с целью уменьшения и плавного изменения длительности светового импульса без снижения его интенсивности, в него 1введены направляющие проводники, соединенные с рабочими концами основных электродов. Установленные в одном направлении, и диафрагма переменной ширины, устЗ новленная в плоскости, параллельной плоскости направляющих проводников, с возможностью перемещения вдоль указанных проводников. . 2.Устройство поп,1,отличаю щ е е с я тем, что, с целью получения светящегося тела згшанной конфигурации, направляющие проводники в пределах ширины диафрагмы расположены по контуру светящегося тела. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью осуще6в твления многоимпульсного режима работы, вдоль направляющих проводников установлено несколько диафрагм, количество которых равно требуемому количеству световых вспышек. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Маршак И.С. Импульсные источники света, 1963. 2.Саламандра Г.Д. Фотографические методы исследования быстропротекающих процессов, 1974.

(Л

ч