книги из ГПНТБ / Хиян Я.Т. Электронная лампа-вспышка. Изготовление и применение в любительских условиях

Продолжительность вспышки точно устанав­ ливается в сравнении с каким-либо стандартом на осциллографе.

Отсюда можно сделать вывод, что не каждая лампа-вспышка, если пользоваться однотипной импульсной ламной, будет иметь одинаковое вре­ мя горения.

Время горения в импульсной лампе низкого напряжения колеблется от 1/400 до 1/2000 сек., а в лампах высокого напряжения оно значитель­ но короче — от 1/2000 до 1/10 000 сек. Для спе­ циальных целей можно сделать электронную фотовспышку с очень кратковременным освеще­ нием объекта съемки. Необходимо также выяс­ нить действие световой вспышки на фотографи­ ческий материал. Установлено, что светочувстви­ тельный слой чернеет больше, если он освещает­ ся слабым светом большее количество времени, чем если его освещать более сильным светом, но кратковременно.

Действие более длительного освещения ска­ зывается больше, несмотря на то, что мощность действующего света останется в обоих случаях одинакова.

Это явление объясняет, почему фотовспышка низкого напряжения имеет нередко большее ве­ дущее число, чем вспышка высокого напряжения с одинаковой ватт-секундной энергией. Для удоб­ ного и быстрого определения неизвестных вели­ чин (емкости конденсатора С, рабочего напря­ жения U и энергии Р) служит номограмма на рис. 35. Пользование ею не представляет ни­ каких трудностей. Так, например, имея конден­ сатор емкостью 800 мкф и рабочее напряжение 450 в, необходимо определить величину энер­ гии.

61

■V

004 -Ч?/л

Рис. 35. Номограмма для быстрого оп­ ределения некоторых из трех указан­ ных величин.

62

Найдем на шкале точку, обозначающую дан- ■ную величину, т. е. С = 800 мкф и U = 450 в.

Соединив эти точки, получим прямую, кото­ рая при пересечении с третьей шкалой определит величину неизвестной энергии, т. е. в нашем слу­ чае Р = 81 вт-сек.

Таким же образом определяется любая из

.трех вышеуказанных величин.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

Для определения энергии вспышки пользуем­ ся уравнением

Pг — U2и —2 >

где U — вышеуказанное напряжение (в /се);

С— емкость (в мкф):

Р— энергия (в вт-сек).

Определим также энергию по графику, по­ строенному на основании этого уравнения. Не­ обходимо подчеркнуть, что определить энергию в соответствии с этим уравнением можно только приблизительно. Уравнение будет справедливо только в том случае, если после вспышки элект­ ронной лампы электрический заряд конденсато­ ра С разрядится до нулевой величины.

Каждая электронная лампа гаснет при опре­ деленном напряжении, которое называют напря­

где t — время разряда.

63

Уравнение для времени разряда имеет вид:

t — RC ln Hr.

'*/Г

Выражение RC означает постоянную време­ ни. через которое конденсатор разряжается на 37% рабочего напряжения и обозначается бук­ вой т. Здесь R — среднее сопротивление вспыш­ ки при горении, равное 3 ом; С — емкость кон­ денсатора (в мкф).

Тогда

В окончательном виде формула для опреде­ ления энергии вспышки запишется так:

Если мы хотим установить энергию вспышки с конденсатором емкостью С — 128 мкф рабочим

X 2,30249 = 384 • 1,60944 = 618,025 м/сек, что яв-

64

ляется действительным временем горения вспыш­ ки. В окончательном виде

Из сказанного выше можно сделать вывод, что действительная энергия Рл всегда несколько меньшая,'чем энергия Р, полученная в соответст­ вии с приведенной формулой. Поэтому самое правильное оценить готовый прибор в соответ­ ствии с ведущим числом, причем может иметь место несоответствие расчетной величины энер­ гий (расчет будет в силе только для вспышки с конденсатором).

ВЕДУЩЕЕ ЧИСЛО

Свет, который излучает импульсная лампа, приблизительно пропорционален ее энергии и ко­ леблется в пределах 30—50 лм на 1 вт, т. е. в три-п’ять раз больше, чем световая мощность лампы накаливания, которая составляет около

12 лм на 1 вт.

Ясно, что это не особенно большая мощность, но нельзя забывать, что она проходит за очень короткий промежуток времени.

Так, например, рассчитывая импульсную лам­ пу с энергией 100 вт-сек и продолжительностью световой вспышки в одну тысячную секунды, при напряжении 500 в при проходе через нее то­ ка в 200 а момент мощности составит 100 000 вт.

Обращаем внимание, что тип конденсатора, который используется в электронной вспышке, определяет постоянное время освещения, а этим и экспозицию. Силой света, падающего на свето-

чувствительный слой, управляет только диафраг­ ма, как и в киносъемочных камерах.

Регулирует освещенность в этом случае так называемое ведущее число. Ведущее число — это произведение числа диафрагмы па расстояние от разрядной вспышки до снимаемого объекта, выраженное в метрах.

Это число не является постоянным; для раз­ ных типов импульсных ламп оно различное, на него всегда влияет несколько факторов, как, на­ пример, положение лампы в рефлекторе, вели­ чина и поверхность рефлектора, энергия обору­ дования (вт-сек), чувствительность применяемо­ го фотоматериала и др. Поэтому ведущее число всегда определяется производством контрольных снимков.

Если мы пользуемся фотографическими ма­ териалами, степень чувствительности которых из­ вестна, необходимо умножить ведущее число (определяется из расчета 17/10 DIN чувствитель­ ности пленки) на коэффициент 1,4.

Если фотоматериал менее чувствителен, ве­ дущее число необходимо разделить на тот же коэффициент.

При чувствительности фотоматериала 21/10 DIN ведущее число увеличится с 32 при 17/10 DIN до 45, а при пользовании пленкой чувстви­ тельностью 13/10 DIN — уменьшится до 23.

При определении ведущего числа необходимо учитывать будущую обработку применяемого фо­ томатериала. Величина ведущего числа указы­ вает на то, что при проявлении полностью долж­ на использоваться чувствительность пленки.

Если пленку проявляют в слабых щелочных проявителях с метолом и гидрохиноном, то при съемке с большой освещенностью необходимо

66

(используя разрядную вспышку) снижать веду­ щее число.

Но это уменьшение никоим образом не ме­ шает. Наоборот, фотографии, снятые с умень­ шенным ведущим числом и обработанные в мяг­ ком проявителе, становятся намного мягче и имеют лучшую шкалу цветопередачи.

Практически ведущим числом пользуются так. Например, выбирают число 40. Если необ­ ходимо сфотографировать предмет, находящийся от нас на расстоянии 10 м, пользуемся диафраг­ мой 4; при расстоянии до предмета 5 м пользу­ емся диафрагмой 8, но так, чтобы произведение расстояния и диафрагмы всегда было равно ве­ дущему числу.

Учтем также, что смена рефлектора или из­ менение какой-либо электрической величины в приборе (напряжения или емкости конденсато­ ра) выбывает необходимость в проведении расче­ та и испытания нового ведущего числа.

Данные о величине ведущего числа фотома­ териала чувствительностью 17/10 DIN приведе­ ны ниже

ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА-ВСПЫШКА, ЕЕ СВОЙСТВА И КАЧЕСТВА

Из предыдущего видно, что электронная лам­ па-вспышка — это стеклянная трубочка с двумя или тремя впаянными электродами, наполненная инертным газом. Трубочка помещается в обыч­ ной стеклянной колбе, к которой специальной

замазкой прикрепляется башзлитовый цоколь (некоторые специальные импульсные лампы за­ граничных фирм не имеют ни предохраняющей колбы, ни цоколя, а выводы присоединяются прямо к выходным концам впаянных электро­ дов).

Рис. 36. Простейшие лампы-вспышки (сле­ в а — ХВ103, справа — ХВІ06).

При этом внешний вид трубочки, наполненной инертным газом, может быть спиральным или подковообразным (рис. 36).

Материал, из которого сделана трубочка, при разряде подвергается значительному напряже­ нию. Во время разряда через трубочку прохо­ дит ток величиной 100—200 а (иногда и выше). Заметим, что световая вспышка длится очень короткое время и хотя разряд перенапрягает трубочку, интервал между отдельными вспыш­

68

ками в 5—7 сек. дает возможность трубочке «от­ дохнуть».

Обычное стекло для изготовления трубочки не годится, так как при первом же разряде ее тонкие стенки лопнут и она станет негодной. Твердое стекло (кованое, молибденовое или вольфрамовое) выдерживает напряжение до 1000 в- Для более высокого напряжения исполь­ зуют специальное стекло, а для очень высоких напряжений — кварцевое и вольфрамовое.

Для наполнения ламп-вспышек используют инертные газы, которые были открыты в конце XIX века Рамзеем. Продолжительное время их не удавалось изолировать в замкнутом объеме от внешней среды. Эти газы образованы одно­ атомной молекулой и химически совершенно нейтральны. Их количество в воздухе очень не­

■вспышку небольшой яркости, наполнять лампу этими газами не рекомендуется. Значит остается аргон, криптон и ксенон.

Расположение спектральных линий, возника­ ющих при вспышке света, и их яркость зав'и-

69