DE1044443B1 - Farbabmusterungsgeraet - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbabmusterungsgerät, das eine Farbmusterung unter tageslichtähnlichem Licht mit einer Farbtemperatur von etwa 5000 bis 7000° K gestattet. Es ist bekannt, daß man solche Verteilungstemperaturen im kontinuierlichen Betrieb bisher nur mittels Xenon-Hochdrucklampen, die mit Xenon von mehreren Atmosphären, vorzugsweise mehr als 5 Atm., gefüllt sind, erzeugen kann. Diese Lampen erfordern, um eine intensive Kontinuumstrahlung ausreichend hoher Lichtausbeute liefern zu können, eine hohe Leistungskonzentration, so daß sie aus Quarz gefertigt werden müssen und daher in der Herstellung verhältnismäßig teuer sind. Es ist jedoch bekannt, daß eine intensive Kontinuumstrahlung mit einer hohen Lichtausbeute auch bei den. nicht kontinuierlich durch Kondensatorentladung betriebenen Blitzröhren für photographische Aufnahmen entsteht. Diese Blitzröhren sind mit Xenon von einer Atmosphäre und weniger gefüllt. Die für die Erzeugung eines Kontinuums erforderliche hohe Gastemperatur des Bogens wird hier durch sehr hohe Momentanstromstärken von etwa 50 Amp. und mehr erzeugt. Solche Entladungsblitzröhren mit Betrieb durch Stromimpulse hat man bisher ausschließlich für Augenblicksbelichtungen, insbesondere für photographische Aufnahmen oder für stroboskopisch^ Beobachtungen oder für Filmvorführungen und -aufnahmen verwendet.

Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen, in einem Farbabmusterungsgerät, das eine Farbmaisterung unter tageslichtähnlichem Licht von etwa 5000 bis 7000° K gestattet, als Lichtquelle eine elektrische Entladungsblitzröhre, insbesondere für Gleichstrombetrieb von etwa 500 V Kondensatorspannuiig und weniger, mit einer EdelgasfüMung, vorzugsweise Xenon-Füllung von einer Atmosphäre und weniger, im periodischen Impulsbetrieb mit hohen Momentanstromstärken zu verwenden. Durch Variation der Betriebsdaten, insbesondere des Entladungsstromes und des Druckes, ist es möglich, die Verteilungstemperatur (Farbtemperatur) zu regeln, so daß unter bestimmten Bedingungen ein tageslichtähnliches Licht erzielt werden kann. Es hat sich gezeigt, daß solche Blitzlampen, wenn sie einige Sekunden oder Minuten im Impulsbetrieb betrieben werden, für kurzzeitige Beleuchtungszwecke bei Farbmusterungen ausreichend sind. Sie halten die erhöhte, aber kurzzeitige Belastung unter bestimmten Bedingungen aus und geben ein> tageslichtähnliches Licht. Die hohen Momentanstromstärken von etwa 50 bis 100 Amp. ergeben außer dem dicht besetzten Funkenspektrum eine kräftige Kontinuumstrahlung wie die kontinuierlich betriebenen Lampen hoher Leistungskonzentration. Solche kleinen Entladungsblitzröhren, die in bekannter Farbabmusterungsgerät

Anmelder:

Patent -Treuhand - Gesellschaft

für elektrische Glühlampen m.b.H.,

München 2, Windenmacherstr. 6

Werner Fehse, Berlin-Lichterfelde,
Dipl.-Ing. Horst Grabner und Dr. Martin Reger,

Berlin-Zehlendorf,
sind als Erfinder genannt worden

Weise sehr einfach, meistens aus Hartglas ausgeführt sind, sind ebenso wie die zu ihrem Betrieb erforderlichen Zubehörteile natürlich viel billiger herzustellen und zu betreiben als die eingangs erwähnten Xenon-Hochdrucklampen aus Quarz, die bisher für Beleuchtungs- und insbesondere auch für Farbmusterungszwecke verwendet wurden. Mit der hohen Strombelastraig können diese kleinen Entladungsblitzröhren normalerweise nicht für eine Dauerbelastung benutzt werden; doch bei intermittierendem Betrieb ist ihre Haltbarkeit wegen der kurzen Dauer der Blitze und der dadurch bewirkten relativ geringen mittleren Belastung groß. Zweckmäßig soll die Entladungsblitzröhre kurzzeitig, d. h. nur wenige Minuten oder Bruchteile einer Minute, mit intermittierender Entladung betrieben werden, da dann die ganze Apparatur, Röhre und Betriebsgerät, klein und billig sein kann. Als intermittierender Betrieb hat sich beispielsweise ein Betrieb mit etwa 100 Entladungsstößen je Sekunde bewährt, wobei jeder Entladungsstoß etwa 0,1 bis 1 Millisekunde dauert. Soll das Gerät längere Zeit betrieben werden, so wird die Entladungsblitzröhre vorteilhaft einer zusätzlichen Kühlung in stehendem oder strömendem Medium, z. B. durch eine Flüssigkeit, wie Wasser, Öl, oder durch ein Gas, wie Luft oder H₂, unterworfen. Vorteilhaft kann bei Verwendung eines Hüllkolbens der Raum zwischen diesem und der Blitzröhre mit einer die Wärme gut leitenden, lichtdurchlässigen, sich möglichst nicht verfärbenden Kühlflüssigkeit gefüllt sein. Um die erforderliche Entladungsspannung der Blitzröhre und damit die Kondensatorladespannung herabzusetzen und um eine genügende Lebensdauer der Röhre zu erhalten, wird zweckmäßig die Kathode

«03679/611

als aktivierte Oxydelektrode ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung der Oxydelektroden bestehen diese aus Drahtwendeln, vorzugsweise aus zwei übereinandergesteckten oder -geschraubten Wolframwendeln, die mit einem Alkali- oder Erd-' alkalimetalloxyd enthaltenden Emissionsgemisch gefüllt sind. Sehr gute Emissionseigenschaften werden erhalten, wenn das Emissionsgemisch noch einen Zusatz von Thoriumoxyd enthält.

Es wurde bereits vorgeschlagen, bei Entladungsblitzröhren, die ausschließlich an mit Gleichstrom geladenen Kondensatoren betrieben werden, zur Herabsetzung der Kondensatorspannung auf weniger als Ί50 V außer der Kathode auch die Anode der Röhre mit Alkali- oder Erdalkalimetalloxyden zu aktivieren. Es hat sich nun herausgestellt, daß Entladungsblitzröhren mit aktivierten Kathoden und Anoden im Impulsbetrieb ebenfalls als Lichtquelle für Farbmusterungen besonders geeignet sind, wobei sie außerdem den Vorteil haben, daß die Stromrichtung des Stromstoßes wechseln kann. Dadurch ist es möglich, die Blitzröhre in jeder Halbperiode eines 50-Hertz-Wechselstromnetzes zu zünden, wodurch 100 Lichtblitze je Sekunde erzeugt werden. Bei dieser hohen Frequenz ist der Flimmereffekt so klein, daß er nicht mehr störend wirkt.

Der Betrieb erfolgt zweckmäßig so, daß ein Kondensator durch eine Stromquelle zweckmäßig über einen Widerstand in sehr kurzer Zeit aufgeladen wird und daß nach dem Erreichen der notwendigen Kondensatorspannung ein Zündimpuls auf die Blitzröhre in bekannter Weise gegeben wird, worauf sich der Kodensator über die Blitzröhre entlädt. Der Kondensator wird sofort wieder aufgeladen und nach einem erneuten Zündimpuls entladen, usf. Beim Betrieb an einem 50-Hertz-Wechselstromnetz werden zweckmäßig die Zündimpulse durch die Netzfrequenz synchronisiert, so daß 50 bzw. 100 Blitze je Sekunde ausgesendet werden. Es ist jedoch auch jeder andere Impulsbetrieb möglich, z. B. der Betrieb an Wechselstrom mit magnetisch übersättigten Drosseln, Resonanzschaltungen usw.

Die Apparatur ist zweckmäßig so zu bemessen, daß sie einen intermittierenden Betrieb von etwa 2 bis 3 Minuten aushält. Eine Sicherung, z. B. ein Bimetallschalter, schaltet bei längerem Betrieb die Apparatur ab, um eine Zerstörung zu vermeiden. Doch können natürlich Blitzröhre und Betriebsgerät auch für längeren Betrieb bemessen werden.

Zu dem Zweck, eine Farbkorrektur, eine Erhöhung der Lichtausbeute und/oder eine Verringerung des Flimmereffektes zu erreichen, kann auf der Innenoder Außenseite der Blitzröhre oder des Hüllkolbens eine Leuchtstoffschicht aufgebracht sein.

Ein Ausführungsbeispiel einer Entladungsblitzröhre für ein Farbabmusterungsgerät gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Das eigentliche Blitzrohr ist hier in bekannter Weise als einfaches U-Rohr 1 aus Hartglas ausgebildet. Die Anode^ und die Kathode 3 bestehen beide aus übereinp.ndergesteckten bzw. ineinandergeschraubten Wolframwendeln, deren Zwischenräume und Oberflächen mit einem Alkali- oder Erdalkalimetalloxyd, z. B. einem Gemisch aus Ba-, Ca-, Sr-, Th-Oxyd, gefüllt sind. Um das Entladungsrohr 1 ist ein als Zündelektrode dienender Draht 4 spiralig herumgewickelt. Statt dieses Zünddrahtes 4 kann auch ein Metallbelag vorgesehen sein, der auf den einander zugekehrten Schenkelseiten des Blitzrohres angebracht ist. Die Stromzuführungen 5 zu den Elektroden und dem Zünddraht sind vorteilhaft als selbsttragende Halter für das Blitzrohr 1 ausgebildet, in dem Sockel 6 isoliert und starr befestigt und an die Kontaktstifte 7 angeschlossen. Um das Blitzrohr 1 ist ein Hüllgefäß 8 angeordnet, das mit dem Sockel 6 z. B. durch Verschraubung oder Verkittung dicht verbunden ist. Das Hüllgefäß 8 besitzt an seiner Kuppe eine Lüftungsöffnung 9, während der Sockel 6 eine Lüftungsöffnung 10 aufweist. Während des Betriebes kann dann die erhitzte Luft durch die Öffnung 9 des Hüllgefäßes 8 austreten und kühle Luft durch die Öffnung 10 des Sockels 6 in das Gefäß eintreten. Die Blitzröhre 1 kann selbstverständlich auch jede beliebige andere Form, z. B. Kreisform oder die einer gewundenen Spirale, aufweisen.

Die Blitzröhre, die im Ausführungsbeispiel einen Innendurchmesser von etwa 3 mm, eine Länge der Entladungsstrecke von etwa 90 mm und einen Xenon-Fülldruck von etwa 100 Torr besitzt, kann bei einer Betriebsspannung von etwa 300 V und einer Blitzenergie von 0,2 Wsec/Blitz mit einer Blitzfolge von 100 Blitzen pro Sekunde intermittierend jeweilig etwa S Minuten und länger betrieben werden, wenn zwischen den Betriebszeiten jeweilig etwa 3 bis 5 Minuten Pausen eingelegt werden.

Wenn eine zusätzliche Kühlung in stehendem oder strömendem Medium vorgesehen werden soll, so kann in einfacher Weise ein geschlossenes Hüllgefäß 8, also ohne die Öffnung 9. verwendet werden, während die Öffnung 10 im Sockel nach Einfüllung des Kühlmittels z. B. durch Verguß verschlossen wird. Bei Verwendung eines stehenden Kühlmittels, z. B. Paraffinöl, ist es möglich, die Leistung der Blitzröhre auf das Drei- bis Zehnfache zu erhöhen. Es ist dann lediglich eine Bemessungsfrage für die Dimensionen der Lampe, den Entladungsstrom und Fülldruck, um die gewünschte Verteilungstemperatur (Farbtemperatur) zu erzielen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Farbabmusterungsgerät, das eine Farbmusterung unter tageslichtähnlichem Licht von etwa 5000 bis 7000° K gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle für Farbabmusterungen eine elektrische Entladungsblitzröhre, insbesondere für Gleichstrombetrieb unter 500 V Kondensatorspannung, mit einer Edelgasfüllung, vorzugsweise Xenon-Füllung von einer Atmosphäre und weniger, im periodischen Impulsbetrieb mit hohen Momentanstromstärken verwendet wird.

2. Elektrische Entladungsblitzröhre zur Verwendung in einem Farbabmusterungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit intermittierenden Entladungen kurzzeitig betrieben wird.

3. Elektrische Entladungsblitzröhre zur Verwendung in einem Farbabmusterungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im längeren Betrieb oder Dauerbetrieb einer zusätzlichen Kühlung, z. B. durch eine Flüssigkeit oder ein Gas, unterworfen wird.

4. Elektrische Entladungsblitzröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Blitzfolge von einfacher oder doppelter Netzfrequenz betrieben wird.

5. Elektrische Entladungsblitzröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf

dem Innen- oder Außenkolben der Röhre Leuchtstoff zum Zwecke der Farbänderung, der Erhöhung der Lichtausbeute und/oder der Vermeidung des Flimmereffektes aufgebracht ist.

6. Elektrische Entladungsblitzröhre nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Kathode als auch die Anode als aktivierte Oxydelektroden ausgebildet sind.

7. Elektrische Entladungsblitzröhre nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus Drahtwendeln, vorzugsweise aus zwei übereinandergesteckten oder -geschraubten

Wolframwendeln, bestehen, die mit einem Alkalioder Erdalkalimetalloxyd enthaltenden Emissionsgemisch gefüllt sind.

8. Elektrische Entladungsblitzröhre nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Emissionsgemisch Th-Oxyd enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 596 475, 574 581;
USA.-Patentschrift Nr. 2 492 619;
Aldington und Meadowcroft in Journ. Instn. Elect. Engrs., vol. 95, Part. II, 1948.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen