DE1900037A1

DE1900037A1 - Blitzlichtlampe mit brennbarer Metallfuellung

Info

Publication number: DE1900037A1
Application number: DE19691900037
Authority: DE
Inventors: Buzalski Bruce T
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1969-01-02
Publication date: 1969-07-31
Also published as: NL6900224A; US3490855A; BE726625A; FR2000057A1; GB1185611A

Description

Düsseldorf, 31. Dez. 1968 DipL-lng. Klaus Niobicktr

Potentoflwoff - ■ '.'.

4 Dösseldorf-Star Aa StniHfakmz O, Täte 212f 52

WE 39,266 6871

Westinghouse Electric Corporation,
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Blitzlichtlampe mit brennbarer Metallfüllung

Derzeit in Benutzung befindliche Blitzlichtlampen verwenden im allgemeinen in Streifen geschnittene verbrennbare Metalle wie Zirkon oder Aluminium als das gewünschte Blitzlicht erzeugende Materialien. Diese Metalle brennen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ab und erzeugen dabei ein intensives Blitzlicht für fotografische Anwendungszwecke. In einigen Anwendungsfällen muß eine solche Blitzlichtlampe Licht abgeben, das seinen Scheitelwert sehr schnell erreicht und auch nur eine kurze Zeit erhalten bleibt. Dies läßt sich im allgemeinen durch Verwendung von Zirkonmetall als Blitzlichtwerkstoff erreichen. Ein anderes wichtiges Merkmal von Blitzlichtlampen, insbesondere in Verbindung mit der Farbfotografie, stellt die Farbtemperatur des Lichtes dar, das das Blitz-. lichtmaterial bei Verbrennung abgibt. Die Farbtemperatur ist

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ein Kennwert des Lichtes, der den Relativwert der Temperatur angibt, bei dem ein idealer schwarzer Körper Strahlungsenergie aussendet, die einen beleuchteten Gegenstand in einer Farbe gleicher Tönung und Sättigung wie bei Beleuchtung durch die Strahlungsenergie einer gegebenen Quelle erscheinen läßt. Dieser Färbtemperatur-Kennwert ist im Vergleich zu dem Farbtemperatur-Kennwert des Tageslichts wichtig. Der Farbtemperatur-Kennwert des im Freien auftretenden Tageslichts entspricht etwa 6000° K, und sogenannte Außenaufnahmefilme sind auf diese Verhältnisse abgestimmt. Soll derselbe Film für Innenaufnahmen unter Zuhilfenahme künstlicher Beleuchtungsquellen verwendet werden, so wird das Ansprechverhalten des Filmes wegen des viel niedrigeren, von den künstlichen Beleuchtungsquellen erzeugten Farbtemperatur-Kennwertes selbst bei hohen Beleuchtungswerten ganz anders ausfallen.

Blitzlichtlampen mit in Streifen geschnittenem Aluminium als Blitzlicht erzeugendem Material weisen einen Farbtemperatur-Kennwert von etwa 3800 K auf, während ähnliche Lampen mit Zirkonmetall einen Färb temperatur-Kennwert von etwa 41OO K haben. Diese Färbtemperaturwerte gelten für eine Lampe der Größe AG-I mit üblicher Sauerstoffüllung und üblichen Folienmaßen. Diese Lampen sind im allgemeinen mit einer blaufeen Lackschicht versehen, um den Farbtemperatur-Kennwert zu verbessern. Diese Lackschicht absorbiert jedoch ebenfalls Licht und reduziert somit die wirksame Beleuchtungsintensität.

Maagnesium ist auf dem Gebiet der Blitzlichtlampen als ein Metall bekannt, das bei Verbrennung in einer Blitzlichtlampe Licht hoher Farbtemperatur abgibt. Im allgemeinen besitzen Magnesium-Blitzlichtlampen jedoch ein sehr ungünstiges Verhalten hinsichtlich der Zeit, in der das ausgesandte Licht

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seinen Scheitelwert erreicht, sowie auch hinsichtlich der Dauer, während der Licht abgegeben wird. Es sind daher schon Legierungen aus Zirkon und Magnesium als verbrennbares Material für Blitzlichtlampen verwendet worden, jedoch ist es mit solche Legierungen enthaltenden Lampen nicht möglich gewesen, hohe Färbtemperaturwerte mit einer kurzen Zeit für den Anstieg auf den Scheitelwert und einer kurzen Brenndauer zu kombinieren, wie das für in der Praxis verwertete Blitzlichtlampen wünschenswert ist. Es sind auch schon Lampen mit Mischungen aus Metallfolien hergestellt worden, die in Streifen unterschiedlicher, von dem Verbrennungswert des verwendeten Metalls abhängiger Breiten zerschnitten waren. Dadurch ergibt sich bei solchen Lampen zwar bis zu einem gewissen Grade insgesamt eine Erhöhung der Färbtemperatür, doch wird dieser Effekt von einer verhältnismäßig langen Blitzlichtdauer beeinträchtigt, wie sie in der Praxis im allgemeinen nicht in Kauf genommen werden kann. . .

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Schaffung einer,. verbesserten Blitzlichtlampe, die allgemein einen höheren Beleuchtungswert sowie eine höhere Farbtemperatur besitzt, bei

der jedoch'gleichzeitig ein rasches Ansteigen auf den Scheitelwert des abgebenen Lichtes sowie eine kurze Belichtungsdauer gewährleistet sind. ~λ

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Blitzlichtlampe mifebrennbarer Metallfüllung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß <4ie Metallfüllung Streifenabschnitte enthält, die aus wenigstens zwei verschiedenen, miteinander in Innigem Kontakt stehenden Metallen zusammengesetzt sind, von denen mindestens ein erstes Metall die Eigenschaft besitzt, nach Zündung rasch^ in der Sauerstoffatmosphäre der Lampe abzubrennen, und von denen mindestens ein zweites Metall die Eigenschaft besitzt, vor wiegend durch die Zündung des ersten Metalls gezündet zu werder und nach Zündung in der Sauerstoffatmosphäre der Lampe aktinisches Licht hoher Farbtemperatur zu erzeugen.

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Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit weiteren Merkmalen anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer praktischen Ausführungsform einer Blitzlichtlampe nach der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teilquerschnitt

durch den Aufbau des in der bevorzugten Ausführungsform einer Lampe nach der Erfindung P verwendeten Blitzlichtmaterials;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Tei!querschnitt

durch den Aufbau des brennbaren Blitzlichtmaterials nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teilquerschnitt

durch das brennbare Blitzlichtmaterial nach einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Im einzelnen weist die mit Fig. 1 wiedergegebene, allgemein mit 10 bezeichnete Blitzlichtlampe nach der Erfindung einen lichtdurchlässigen abgedichteten Kolben 12 auf, der etwa aus Glas besteht. Elektrisch leitende Zuführungen 14 und 16 sind dicht durch den Kolben 12 geführt und an ihren inneren Enden über einen Zünddraht 18 verbunden. Der Zünddraht 18 ist mit einem Zündmittel 20 beschichtet, wofür als typisches Beispiel etwa mit Kaliumperchlorat und einem Bindemittel gemischtes Zirkonpulver in Frage kommt. Die äußeren Enden der Zuführun-

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gen 14, 16 lassen sich an eine für die Zündung der Lampe geeignete elektrische Quelle anschließen. Das Innere des Kolbens ist mit Sauerstoff gefüllt, der unter einem Druck von etwa 5 at steht.

Die Metallfüllung 22 besteht aus Streifenabschnitten, die aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Einzelmetallen zusammengesetzt sind. Bei dem mit Fig. 2 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein etwa 0,008 mm (0,33 rail) dicker Streifenabschnitt 26 aus Magnesiumfolie auf seinen beiden Seiten jeweils innig mit einer ebenfalls 0,008 mm (0,33 mil) dicken Schicht 28 aus Zirkonmetall verbunden. Eine solche innige Verbindung kann dadurch erhalten werden, daß das Zirkon in einer Vakuumkammer auf die Magnesiumbahn vakuummetallisiert wird. Eine Vakuummetallisierung gestattet es, sowohl die Dicke der aufgebrachten Schicht genau unter Kontrolle zu halten als auch einen innigen Kontakt zwischen den Metallschichten herzustellen. Die Verbindung zwischen den dünnen Metallschichten kann auch durch gemeinsames Kaltwalzen der einzelnen Metallschichten oder mittels anderer zur Herstellung von Überzügen geeigneter Verfahren, die einen innigen Kontakt zwischen den Metallagen gewährleisten, vorgenommen werden.

Der resultierende, aus den einzelnen dünnen Metallschichten bestehende Aufbau wird mit Hilfe herkömmlicher Verfahren in Streifen geschnitten. Das in Streifen geschnittene Material wird in einer vorgegebenen, von der Größe der Blitzlichtlampe abhängenden Menge in einen Standard-Blitzlichtlampenkolben eingebracht. Darauf wird die Lampe mit Sauerstoff gefüllt.

Bei dem mit Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist eine dünne Schicht 30 aus Zirkon mit einer dünnen Schicht 32 aus Magnesium verbunden. Die Dicke der

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Schichten kann entsprechend den für das abzugebende Licht gewünschten Kennwerten variiert werden. Nach einem praktischen Ausführungsbeispiel kann die Zirkonschicht 30 0,013 mm (0,5 mil) dick sein und die Stärke der Magnesiumschicht 32 etwa 0,0063 mm (0,25 mil) betragen. Eine vorbestimmte Menge des in Streifen geschnittenen Materials wird in eine Blitzlichtlampe bestimmter Größe eingebracht.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie es mit Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Seele 34 aus Magnesium von einem faden- oder strangförmigen Mantel 36 aus Zirkon umgeben. Der Durchmesser der Seele 34 und ebenso die Dicke des Mantels fe 36 können wieder beispielsweise etwa 0,008 mm (0,33 mil) betragen. Eine vorgegebene Menge des Materials wird in eine Blitzlichtlampe bestimmter Größe eingebracht, wobei das Material in dem Kolbenraum im wesentlichen gleichförmig zusammengedrängt wird.

In den vorstehend aufgeführten Beispielen kann das Magnesium durch andere bei Verbrennung eine hohe Farbtemperatur aufweisende Metalle, wie etwa Thorium ersetzt sein. Ebenso kann anstelle des Zirkons Aluminium vorgesehen sein, das sich sowohl in Verbindung mit Magnesium als auch mit Thorium einsetzen läßt.

Der weiter oben erwähnte, für die bis zum Anstieg auf den Scheitelwert vergehende Zeit maßgebliche Kennwert der Lampe wird so festgelegt, daß er im wesentlichen gleichgroß wie der entsprechende Wert einer nur mit Zirkon gefüllten Lampe der Größe AG-I ist, die, je nach der Sauerstoffüllung und der Größe der Streifenabschnitte, eine Anstiegszeit von etwa 8 12 ms aufweist. Die Zeit, in der ein Helligkeitswert von

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1/2 des als Scheitelwert abgegebenen Lichts gehalten wird, beträgt in einer herkömmlichen, zirkongefüllten Lampe etwa 15 ms. Entsprechend wird auch insofern die vorstehend beschriebene Lampe, bei der eine Zirkonschicht mit einer Magnesiumschicht verbunden ist, so ausgelegt, daß sie eine Dauer von etwa 15 ms für die 1/2 Scheitelwertintensität hat. Bei einer mit Aluminium gefüllten Lampe der Größe AG-I sind die Werte für die Anstiegszeit und für die Brenndauer um einige Millisekunden länger.

Bei der Bestimmung eines Farbtemperatur-Kennwertes für ein bestimmtes Metall müssen jeweils auch die speziellen Lampenwerte mit berücksichtigt werden, von denen diese Größe mit abhängt. Lampen, die mit Magnesium als Blitzlichtmaterial gefüllt sind, geben Licht mit einer Farbtemperatur von über 5000° K ab. In ähnlicher Weise kann für eine Blitzlichtlampe mit Thorium als Blitzlichtmaterial die Abgabe von Licht erwartet werden, dessen Farbtemperatur bis zu 5000 K beträgt.

Die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen nach der Erfindung beschriebenen Blitzlichtlampen erzeugen aktinisches Licht mit hoher Farbtemperatur, sehr kurzer Anstiegszeit sowie kurzer Brenndauer. Die Lampe kann mit einem Überzug aus blauem Lack versehen werden, um die Farbtemperatur weiter zu erhöhen. Die blaue Lackschicht führt zwar an sich zu einer Verringerung der insgesamt abgegebenen Lichtmenge, jedoch hat die Dichte der für eine Lampe nach der Erfindung erforderlichen Lackschicht einen kleineren Wert, so daß die erfindungsgemäße Lampe für Licht vergleichbarer Farbtemperaturwerte mit einer weniger dichten Lackschicht eine höhere Lichtabgabe aufweist.

Die relative Dicke der einzelnen Metallschichten kann verändert werden, um die Kennwerte für die Lichtabgabe sowie den Kombinationswert einer bestimmten Lampe zu beeinflussen.

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Bei den Ausführungsbeispielen mit Thorium als Werkstoff für die Seele wird insofern ein zusätzlicher Avünschenswerter Effekt erzielt, als die Zirkonlage als das in einem gewissen
Umfang radioaktive Thorium umschließende Abschirmung wirkt
und damit zu einer Verringerung gegebenenfalls auftretender Strahlungsprobleme führt.

In den zur Erläuterung der Erfindung herangezogenen Ausführungsbeispielen sind spezielle Metalle erwähnt worden. Die
einzelnen Metallkomponenten brauchen keine reinen Einzelmetalle zu sein und können im übrigen so gewählt sein, daß die Zündung des stärker reagierenden und rascher brennenden Bestandteils die Zündgeschwindigkeit der zweiten Metallkomponente bestimmt, bei der es sich um ein eine hohe Farbtemperatur aufweisendes Material handelt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können im übrigen auch andere geeignete Metalle bzw. Legierungen daraus ausgewählt und miteinander
vereinigt werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Blitzlichtlampe mit brennbarer Metallfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfüllung (22) Streifenabschnitte (26, 28; 30, 32; 34, 36) enthält, die aus wenigstens zwei verschiedenen, miteinander in innigem Kontakt stehenden Metallen zusammengesetzt sind, von denen mindestens ein erstes Metall die Eigenschaft besitzt, nach Zündung rasch in der Sauerstoffatmosphäre der Lampe (10) abzubrennen und von denen mindestens ein zweites Metall die Eigenschaft besitzt, vorwiegend durch die Zündung des ersten Metalls gezündet zu werden und nach Zündung in der Sauerstoffatmosphäre der Lampe (10) aktinisches Licht hoher Farbtemperatur zu erzeugen.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall Magnesium ist.

3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Metall Zirkon ist.

4. Lampe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifenabschnitt (26, 28; 30, 32; 34, 36) eine Schicht (26; 32; 34) aus Magnesium sowie eine mit der Schicht (26; 32; 34) aus Magnesium verbundene Schicht (28; 30; 36) aus Zirkon hat.

5. Lampe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenabschnitte (26, 28) jeweils aus einer mittleren Schicht (26) aus Magnesium sowie zwei äußeren, mit den beiden Seiten der mittleren Schicht (26) verbundenen Schichten (28) aus Zirkon zusammengesetzt sind.

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6. Lampe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenabschnitte (34, 36) jeweils eine Seele (34) aas Magnesium mit einem die Seele (34) umgebenden faden- oder strangförmigen Mantel (36), aus Zirkon haben.

7. Lampe nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (12) der Lampe (10) zur Erhöhung der Farbtemperatur des austretenden aktinischen Lichtes mit einer dünnen blauen Lackschicht versehen ist.

KN/gb 5

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