DE1187480B

DE1187480B - Combustion flash lamp for photographic purposes

Info

Publication number: DE1187480B
Application number: DEG36676A
Authority: DE
Inventors: Peter Dexter Johnson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-12-26
Filing date: 1962-12-19
Publication date: 1965-02-18

Description

Verbrennungsblitzlichtlampe für fotografische Zwecke Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsblitzlichtlampe für fotografische Zwecke.Combustion flash lamp for photographic purposes The invention relates to a combustion flash lamp for photographic use.

Blitzlichtlampen für fotografische und verwandte Zwecke werden unter anderem mit Zündpille gebaut. Bei diesen Blitzlichtlampen wird das fotografisch wirksame Licht lediglich durch Verbrennung einer festen brennbaren Mischung erzeugt, die auf einer Lampenelektrode oder auf einem Glühdraht angebracht ist. Man hat auch das fotografisch wirksame Licht hauptsächlich durch Verbrennung eines brennbaren Materials erzeugt, das beispielsweise ein Metalldraht sein kann oder aus Fäden einer Folie besteht oder auch aus einer unregelmäßig zusammengefalteten Folie, welche den ganzen Lampenkolben erfüllt. Man kann auch andere Lampenformen benutzen, welche eine Kombination oder eine Abwandlung der genannten beiden Grundtypen darstellt. Fotografisch wirksames Licht wird im allgemeinen definiert als Licht, welches gewisse chemische Änderungen beispielsweise in der Emulsion einer fotografischen Platte hervorbringen kann.Flash lamps for photographic and allied purposes are below other built with squib. With these flashlights it becomes photographic effective light is generated only by burning a solid combustible mixture, which is attached to a lamp electrode or a filament. One also has the photographically effective light mainly by burning a combustible Material generated, which can be, for example, a metal wire or threads of a Foil consists of an irregularly folded foil, which fills the entire lamp bulb. You can also use other lamp shapes, which represents a combination or a modification of the two basic types mentioned. Photographically effective light is generally defined as light that has certain chemical changes in, for example, the emulsion of a photographic plate can produce.

Die bekannten Verbrennungsblitzlichtlampen für fotografische Zwecke benutzten stets Aluminium, Zirkon oder Magnesium als Metallfüllung. Es sind zahlreiche andere Materialien als Metallfüllung vorgeschlagen worden, nämlich Kupfer, Eisen, Nickel und seltene Erden. Im allgemeinen wird jedoch Aluminium und/oder Magnesium und Zirkon benutzt.The well-known combustion flash lamps for photographic purposes always used aluminum, zirconium or magnesium as metal filling. There are numerous materials other than metal fillings have been suggested, namely copper, iron, Nickel and rare earths. In general, however, aluminum and / or magnesium will be used and zircon are used.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Blitzlichtlampe für fotografische Zwecke nach einem der genannten Grundtypen anzugeben, die ein gutes Umwandlungsverhältnis der chemischen Energie in fotografisch wirksames Licht aufweist und inn einzelnen eine höhere Farbtemperatur liefert sowie höhere Spitzenintensitäten aufweist.The main purpose of the invention is to provide a flash lamp for to indicate photographic purposes according to one of the basic types mentioned, which is a good Has conversion ratio of chemical energy in photographically effective light and provides a higher color temperature as well as higher peak intensities having.

Die erfindungsgemäße Lampe ist dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Material Thorium einer Reinheit von mindestens 95 % enthält.The lamp according to the invention is characterized in that the combustible Material contains thorium with a purity of at least 95%.

Die erfindungsgemäße Blitzlichtlampe ergibt eine gegenüber den bisher bekannten Lampen höhere Brenntemperatur und eine entsprechend höhere Lichtausbeute sowie höhere Farbtemperatur und höhere Helligkeit.The flashlight lamp according to the invention gives a compared to the previous known lamps have a higher burning temperature and a correspondingly higher luminous efficiency as well as higher color temperature and higher brightness.

Die Zeichnung veranschaulicht als Ausführungsbeispiel eine Blitzlichtlampe für fotografische Zwecke, die aus einem luftdicht geschlossenen Kolben 1 aus geeignetem lichtdurchlässigem Material, beispielsweise aus Glas, besteht, der einen Halsteil 2 und einen festen einspringenden Teil 3 besitzt. Ein geeigneter Sockel 4 ist am Halsteil 2 beispielsweise mittels eines geeigneten Kittes oder in anderer geeigneter Weise befestigt. Der Kolben 1 ist mit einem die Verbrennung unterhaltenden Gas gefüllt, das aus Sauerstoff oder aus einem geeigneten sauerstoffhaltigen oder oxydierenden Gas besteht. Dieses Gas soll einen Druck von etwa 0,2 bis 2 Atmosphären besitzen, vorzugsweise jedoch einen Druck von etwa 1 Atmosphäre. Der Kolben 1 kann auf der Innenseite oder auf der Außenseite und vorzugsweise sogar innen und außen mit einem Überzug eines lichtdurchlässigen Lackes versehen werden, um ein Herumfliegen von Glassplittern bei der Zündung zu vermeiden.The drawing illustrates a flashlight lamp as an exemplary embodiment for photographic purposes, consisting of an airtight sealed flask 1 made of suitable translucent material, for example glass, consists of a neck part 2 and a fixed re-entrant part 3. A suitable base 4 is on Neck part 2, for example, by means of a suitable putty or other suitable means Way attached. The piston 1 is filled with a combustion sustaining gas, that from oxygen or from a suitable oxygen-containing or oxidizing one Gas exists. This gas should have a pressure of about 0.2 to 2 atmospheres, however, preferably a pressure of about 1 atmosphere. The piston 1 can be on the Inside or on the outside and preferably even inside and outside with one Covering a translucent varnish to prevent flying around Avoid glass splinters during ignition.

An Stelle des einspringenden Teiles 3, d. h. des Quetschfußes, sind zwei Einführungsdrähte 5 angebracht. Die oberen Enden dieser Drähte sind über einen kleinen Glühdraht 6 miteinander verbunden, der aus geeignetem Widerstandsmaterial, beispielsweise aus Wolfram, bestehen kann. Ferner sind an den oberen Enden der Drähte 5 noch zwei dünne Überzüge 7 aus einem geeigneten Zündpillenmaterial oder brennbarem Material angebracht, die wenigstens teilweise den Glühdraht 6 umschließen und zur Einleitung eines anfänglichen Zündvorganges bei Anlegung einer Spannung an die Drähte 5 dienen. Das Zündpillenmaterial, welches die Überzüge 7 bildet, kann aus einer pulverisierten Mischung von leicht brennbarem Metall, beispielsweise von Zirkon, und einer Substanz, welche Sauerstoff freisetzt, beispielsweise Kaliumchlorat oder Kaliumperchlorat, bestehen, das mit einem geeigneten Bindemittel, beispielsweise mit Nitrozellulose, versetzt ist. Das Innere des Kolbens l ist mit einer flockigen Metallmasse 8 von brennbarem und fotografisch wirksames Licht entwickelndem Material gefüllt, das gemäß der Erfindung aus Thorium bestehen soll. Dieses Material kann in Form von feinen Drähten von geschnitzelter Folie oder von unregelmäßig gefalteter Folie in den Kolben eingebracht werden. Das brennbare Material 8 besteht aus Thorium von wenigstens 95 0/0 Reinheit, bei dem eine Oxydation bis dahin verhindert wurde, so daß es mit Sauerstoff bei der Brenntemperatur schnell reagieren kann.Instead of the re-entrant part 3, i. H. of the pinch foot, are two lead-in wires 5 attached. The top ends of these wires are over a small filament 6 connected to each other, which is made of suitable resistance material, for example made of tungsten. Also at the top ends of the wires 5 still two thin coatings 7 made of a suitable squib material or combustible Material attached, which at least partially enclose the filament 6 and for Initiation of an initial ignition process when a voltage is applied to the wires 5 serve. The squib material which forms the coatings 7 can consist of a powdered mixture of easily flammable metal, for example zircon, and a substance that releases oxygen, for example Potassium chlorate or potassium perchlorate, which with a suitable binder, for example with nitrocellulose. The inside of the piston l is flaky with a Metal mass 8 of combustible and photographically effective light-developing material filled, which should consist of thorium according to the invention. This material can in the form of fine wires of shredded foil or of irregularly folded one Foil can be placed in the flask. The combustible material 8 consists of thorium of at least 95% purity, at which oxidation has been prevented until then, so that it can react quickly with oxygen at the firing temperature.

Wenn es in Folienform benutzt wird, soll es eine Dicke von etwa 0,6 mm oder weniger besitzen und soll vorzugsweise in feine Schnitzel aufgeteilt sein, um in kürzerer Zeit verbrennen zu können. Wenn in Spezialfällen eine längere Verbrennungsdauer gewünscht wird, wird eine Folie oder geschnitzelte Folie von größerer Dicke benutzt, da diese langsamer verbrennt.When used in sheet form, it should have a thickness of about 0.6 mm or less and should preferably be divided into fine schnitzel, to be able to burn in less time. If in special cases a longer burn duration if desired, a foil or shredded foil of greater thickness is used, because it burns more slowly.

Der Kolben 1 wird im allgemeinen mit Sauerstoff gefüllt. Wenn Mischungen von Sauerstoff und Stickstoff benutzt werden, so kann Stickstoff mit dem Thorium reagieren und zu der Lichtausbeute beitragen. Die Menge des Sauerstoffs und des Thoriums im Kolben hängt von der Größe und von dem Volumen .des Kolbens ab. Bei einer Ausführungsform hatte der Kolben ein Volumen von etwa 7 ccm und war mit 60 Milligramm geschnitzelter Thoriumfohe und Sauerstoff "von 1.000 mmHg gefüllt. Bei einer anderen Ausführungsform mit einem Kolbenvolumen von 25 ccm wurden 150 Milligramm Thorium und eine Sauerstoffüllung von 700 mm Hg benutzt.The flask 1 is generally filled with oxygen. When mixes oxygen and nitrogen can be used, nitrogen can be used with thorium react and contribute to the light output. The amount of oxygen and the Thorium in the flask depends on the size and volume of the flask. at In one embodiment, the piston had a volume of about 7 cc and was 60 Milligrams of shredded thorium foil and oxygen "filled with 1,000 mmHg Another embodiment with a flask volume of 25 cc was 150 milligrams Thorium and an oxygen filling of 700 mm Hg used.

Im allgemeinen schwankt das Verhältnis von Thorium zu Sauerstoff Innerhalb des Bereiches von 5 bis 25 -Milligramm. Thorium je ccm Sauerstoff bei Atmosphärendruck.In general, the ratio of thorium to oxygen varies within of the range from 5 to 25 milligrams. Thorium per ccm of oxygen at atmospheric pressure.

Die Kriterien der Messung eines Materials als fotografisch wjxksame Lichtquelle in einer Blitzlichtlampe sind die Farbtemperatur, die Spitzenintensität mxd der WlrkwWgrad der Umwandlung der chemischen Energie in Lichtenergie. Die Farbtemperatur bezieht sich auf de -absolute Temperatur in Grad Kelvin eines theoretisch schwarzen Körpers, dessen Farbe derjenigen. der zu messenden Lichtquelle anaßt* pst. Für gewöhnliche Blitzlichtlampen, welche A,uminium als, fotografisch wirksame Lichtduelle benutzen und heute vielfach im Handel sind, beträgt die durchschnittliche Farbtemperatur etwa 3800 Grad Kelvin. Die erfindungsgemäßen Lampen zeigten. bei Versuchssnerien eine durchschnittliche Farbtemperatur von A.5'00 Grad Kelvin und manchmal sogar bis zu 5000 Grad Kelvin. Bezüglich der Farbtemperatur sind also die erfundungsgemäßen Blitzlichtlampen aus aebx reinem nicht oxydiertem Thorium den augenblicklich im Handel befindlichen Lampen gegenüber weit überlegen.The criteria of measuring a material as photographically vjxksame The light source in a flashlight lamp is the color temperature, the peak intensity mxd is the degree of conversion of chemical energy into light energy. The color temperature refers to de-absolute temperature in degrees Kelvin of a theoretically black Body whose color of those. the light source to be measured adapts * pst. For ordinary Flash lamps that use A, uminium as, photographically effective light duels and are widely available today, is the average color temperature about 3800 degrees Kelvin. The lamps according to the invention showed. in test serials an average color temperature of A.5'00 degrees Kelvin and sometimes even up to 5000 degrees Kelvin. With regard to the color temperature are therefore those according to the invention Flash lamps made of aebx pure, non-oxidized thorium that are currently available in the Far superior to commercially available lamps.

Ein weiteres Kriterium von Blitzlichtlampen ist die Spitzenintensität des von der Lampe emittierten Lichtes, Dieses hängt von der Temperatur des strahlenden Materials ab und nimmt entsprechend dem Planekschen Strahlungsgesetz schnell mit der Temperatur zu. Berechnungen für die erfindungsgemäßen Thoriumlampen ergeben eine Spitzenintensität, die etwa vier- bis sechsmal größer ist als die durchschnittliche Spitzenintensität von Blitzlichtlampen mit Aluminium.Another criterion for flash lamps is the peak intensity of the light emitted by the lamp, this depends on the temperature of the emitting light Material decreases and quickly takes along according to Planek's law of radiation the temperature too. Calculations for the thorium lamps according to the invention result a peak intensity that is about four to six times greater than the average Peak intensity of flash lamps with aluminum.

Schließlich ist der Wirkungsgrad der Umwandlung von chemischer Energie in Lichtenergie ungefähr 20 % für eine erfindungsgemäße Lampe im Vergleich zu 10 % für eine Blitzlichtlampe mit Aluminiumfüllung.After all, it is the conversion efficiency of chemical energy in light energy about 20% for a lamp according to the invention compared to FIG % for a flashlight lamp with aluminum filling.

Die Ausführungsform der Erfindung, welche in der Zeichnung dargestellt ist, hat einen elliptischen Glaskolben, dessen längere Achse 40 mm beträgt und dessen kürzere Achse 35 mm lang ist. Der Kolben hat ein Volumen von etwa 25 ccm und ist mit nichtoxydierter Thoriumfolie von 0,6 mm Dicke gefüllt. Das Thoriummetall hatte eine Reinheit von etwa 98 % und war in Fäden von etwa 0,6 mm Breite zerlegt. Das Gesamtgewicht des Thoriummetalls betrug 175 Milligramm. Im übrigen war der Kolben mit Sauerstoff von einem Druck von etwa 1 Atmosphäre gefüllt. Der Zündpillenüberzug auf den Einführungsdrähten ist etwa 3,2 mm lang und 1,8 mm dick. Der Glühdraht bestand aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 0,45 mm.The embodiment of the invention which is shown in the drawing has an elliptical glass envelope whose longer axis is 40 mm and whose shorter axis is 35 mm long. The flask has a volume of about 25 ccm and is filled with non-oxidized thorium foil 0.6 mm thick. The thorium metal was about 98% pure and broken up into threads about 0.6 mm wide. The total weight of the thorium metal was 175 milligrams. Otherwise, the flask was filled with oxygen at a pressure of about 1 atmosphere. The primer coating on the lead-in wires is approximately 3.2 mm long and 1.8 mm thick. The filament was made of tungsten with a diameter of about 0.45 mm.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das Thorium in bekannter Weise in die Zündpillen 7 eingebaut. Der Kolben braucht daher keine geschnitzelte Folie 8 mehr zu enthalten. Ebenso wie bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform, bei welcher die Zündpillen 7 lediglich einen Stoff zur Anregung des Verbrennungsbeginns enthalten, wird das Zirkon durch Thorium ersetzt und besitzt eine Reinheit von wenigstens 95 0l0 oder noch eine größere Reinheit und ist schließlich nicht oxydiert. Ein Beispiel eines Kolbens nach dieser Ausführungsform der Erfindung hatte ebenso wie der Kolben bei dem ersten Ausführungsbeispiel 25 ccm Inhalt und enthielt insgesamt, d. h. für beide Perlen 7, 30 Milligramm Thoriumpulver und 40 Milligramm Kaliumperchlorat.According to another embodiment of the invention, the thorium built into the squib 7 in a known manner. The piston therefore does not need any shredded foil to contain 8 more. As with the one shown in the drawing Embodiment in which the squib 7 only has a substance for excitation of the start of combustion, the zirconium is replaced by thorium and possesses a purity of at least 95 0l0 or greater purity and is ultimately not oxidized. An example of a piston according to this embodiment of the invention Like the piston in the first exemplary embodiment, it had a volume of 25 cc and contained in total, i.e. H. for both pearls 7, 30 milligrams of thorium powder and 40 Milligrams of potassium perchlorate.

Der Kolben wurde außerdem mit Sauerstoff bei einem Druck von etwa 300 mm Hg gefüllt. Statt Kaliumperchlorat kann man auch Ammoniumperchlorat verwenden.The flask was also filled with oxygen at a pressure of about 300 mm Hg filled. Ammonium perchlorate can also be used instead of potassium perchlorate.

Die Blitzlichtlampen gemäß der Erfindung können nach den üblichen Fabrikationsmethoden hergestellt werden.The flash lamps according to the invention can according to the usual Manufacturing methods are produced.

Claims

Claim: Combustion flash lamp with an airtight sealed and translucent flask that has an oxygen-containing atmosphere, for example Contains oxygen, as well as a certain amount of a combustible material, which provides photographically effective light during combustion, characterized in that that this material contains thorium of a purity of at least 9511 / o. Into consideration Printed publications: German Patent No. 813 231.