DE700512C - Lichtquelle, deren Lichtausstrahlung im sichtbaren Bereich mit einem kontinuierlichen Spektrum konstanter Energie fuer jede Wellenlaenge erfolgt - Google Patents

Description

• Lichtquelle, deren Lichtausstrahlung im sichtbaren Bereich mit einem kontinuierlichen Spektrum konstanter Energie für jede Wellenlänge erfolgt Für viele Aufgaben der physikalischen Optik, insbesondere für die Untersuchung der spektralen Empfindlichkeitsverteilung photographischer Schicht, sind Lichtquellen erwünscht mit @äquienergetischem Spektrum, d. h. von Lichtquellen, deren Ausstrahlung mit einem Spektrum gleichbleibender Energie für jede Wellenlänge erfolgt. Da solche Lichtquellen nicht bekannt gewesen sind, hat man sich in folgender Weise geholfen: Eine Glühlampe konstant gehaltener Temperatur liefert ein Spektrum mit bekannter Intensitätsverteilung. Um die Wellenlängenabhängigkeit auszugleichen, wird nach erfolgter spektraler Zerlegung durch rotierende Sektoren einstellbarer Öffnung oder durch entsprechend. eingestellte Absorptionsmittel eine Energienivellierung bewirkt. U m die sehr starke Wellenlängenabhängigkeit des Temperaturstrahlers gut auszukompensieren, kommt es darauf an, daß die Strahlungseigenschaften der Lichtquelle außerordentlich konstant gehalten werden. Dies stößt auf folgende Schwierigkeiten. Im Gebiet kürzerer Wellenlängen lassen sich ausreichende Energiebeträge nur- erhalten, wenn der Temperaturstrahler, die Glühlampe; sehr hoch geheizt wird. Dann ist infolge eintretender Zerstäubung schon nach kurzer Zeit eine Veränderung der Stromaufnahme im Glühwendel und eine zunehmende Absorption der Strahlung durch Metallniederschläge auf der Innenseite des Glühlampenkolbens gegeben. Die Notwendigkeit einer sehr konstanten Stromquelle für die Glühlampe sowie die Erfordernisse einer spektralen Zerlegung sind als weitere Nachteile der älteren Verfahren anzusehen. Das Ideal ist auch heute noch eine einfache Lichtquelle, die unabhängig von der Größe der Betriebsspannungen und Betriebsströme und möglichst unabhängig von der Betriebsstundenzahl ein äquienergetisches Spektrum besitzt.
• Anläßlich von Wirkungsgraduntersuchungen an silberaktivierten Zink-Cadmium-Sulfid-Leuchtfarben mit verschiedenem Cadmium-Sulfid-Gehalt wurde vom Erfinder folgendes festgestellt

  Der physiologische Wirkungsgrad der elek-

  tronencrregteil Stehstanzen, deren Farbe mit

  zunehmendem Cadmitim-Sul!id-Gehalt vonBlau

  bis Rot hinüberwechselte, durchlief mit gro-

  ßer Genauigkeit die Kurve der spe,-triil(,ii

  Augenemplhidlichkeit. Aus diesem Ergebnis:

  konnte geschlossen werden, daß d@@r physilzu-

  lische Wirl:iingsgrad der untersuchte:i I-eucht-

  farbe, die hier nur als besonders -iii?stiges

  Bcispiel näher angegeben ist, kehle Abhängig-

  keit vom jeweiligen Cadmitilii-Sitl:id-Celi;lit

  und damit auch Leine al@h ängilceit von der

  lhnl eigellen Falbe zeigte.

  Da tiilal)liäii-ig von der Farbe auch die

  kurve der 11'ellenlängellahhä nLigheit den

  Charakter eitler "esolianzl>ttrve mit symni<,-

  trischen:@stcn beibehielt, ist die Voraussetzung

  erfüllt, uni eine Lichtquelle herzustellen,

  deren Lichtausstrahlung im sichtbaren Bereich

  mit einem kontlntliel-11Che11 Spetl-ilili kl.ll-

  stanter Energie für jede Wellenlänge erfolgt.

  Gemäß der Erlindung geschieht dies dadur@li,

  dafJ) in einer Entladungsröhre eine Anzahl aus

  den gleichen Grundsubstanzen hergestellter

  Fluoreszenzleuchtstoffe, insbesondere silber-

  aktIvierte Zinl>-Cadmiiim-Suliide, angeordnet

  «-erden, wobei die spektrale Intensitätsvertei-

  lung dieser Leuchtstolle deal gleichen re-

  sonanzkurvenäIinlichen Verlauf besitzt, und

  gleichzeitig die Maxima der Kurven der ein-

  zelnen Leuchtstoffe insbesondere durch @nde-

  rung des Cadmium-Sulfid-Gehaltes im Spek-

  tralbereich derart verteilt werden, daß die

  Halbwerte aufeinanderfolgender Kurven bei

  den gleichen Wellenlängen liegen.

  Der Cadmilim-Suh7id-Gulialt der Grundsub-

  stanz. oder der Gehalt einer analog wirkenden

  Substanz -wird also so abgestuft, daß die

  Strahlungsschwerpunkte sich gleichmäßig im

  Bereich des sichtbaren Spektrums verteilen.

  Auf diese Weise ist, sofern keine gegen-

  seitigen Beeinflussungen eintreten, ein energie-

  konstantes Spektrum gegeben.

  Die gemessene Wellenlängenabhängigkeit

  der Intensität für die verschiedenen ausge-

  wählten Substanzen A bis E sind in Fig. i ein-

  getragen.

  Eine gegenseitige Beeinflussung kann durch

  die unterschiedliche Filterwirkung überein-

  andergelagerter Kristalle entstehen. Die Fil-

  terwirkung ist jedoch, da auch die Kristalle

  der Komponenten .-1 Lind B ziemlich farblos

  sind, nur gering und kann vernachlässigt wer-

  den, wenn, wie weiter vorgeschlagen wird,

  die Kristalle in einer dünnen Schicht neben-

  einandergelagert it-erden. Durch geeignete

  Bindemittel Lind Aufbringungsmethoden kann

  dieser Bedingung entsprochen werden.

  Die Addition der Kurven der einzelnen Kom-

  ponenten ergibt die in Fig. 2 gezeichnete

  Wellenlängenabhängigkeit. Die in dem hori-

  zontalen mittleren Teil der Kurve I in Fig. i

  zu erwartende geringe Welligkeit infolge ge-

  ringer Untcrschiede der weiter ab liegenden

  "aste der einzelnen Kurven beträgt nur wenige

  Prozent und liegt unterhalb der Genauigkeit

  eines normalen optischen Photometers.

  Während bei den Komponenten A bis D

  zweckmäßig das gleiche Grundmaterial be-

  nutzt wird und daher bei Anwendung gleicher

  Gerichtsteile in der Leuchtstoffmischung

  gleiche Amplituden der Strahlungsschwer-

  punkte gegeben sind, muß bei Hinzufügung

  des Leuchtstoffes F ein nachträglicher empi-

  rischer Abgleich der Strahlungsamplitude

  durch Bemessung des Gewichtsanteils herbei-

  geführt werden.

  Für viele Zwecke der physikalischen Optik

  geilügt jedoch die aus den vier Komponen-

  ten A bis D, zusammengesetzte Lichtquelle,

  deren Halbwerte bei 68o mu und ¢5o mir.

  liegen.

  Die genauen Daten der verschiedenen Kom-

  ponenten sind in der nachfolgenden Tabelle

  allgegeben.

  A - Silberaktiviertes Ziiik-Cadmium-Sulfid

  mit 80117, Cadmium-Sulfid-Gehalt,

  Imax =- 653 mu

  h = Silberaktiviertes Zink-Cadmium-Sulfid

  mi4 6o'/, Cadmium-Sulfid-Gehalt,

  @.»ta.@ = 586 mu

  C - Silberaktiviertes Zink-Cadmium-Sulfid

  mit 20°j, Cadmium-Sulfid-Gehalt,

  Amax=514mY

  D = -- Silberaktiviertes Zink-Cadmium-Sulfid

  finit 0"/, Cadmium-Sulfid-Gehalt,

  Amax == 455 mY

  E _= Spezial-Zinksulfid mit anderem Akti-

  vator und abgeglichener Amplitude,

  Amax = 400 11114

  Bei Verwendung der Komponenten A bis Di

  mit gleichem Grundmaterial ist nach den bis-

  herigen experimentellen Erfahrungen der

  Wirkungsgrad für alle Komponenten spwohl

  von der Erregungsart (Elektronenstoß oder

  U. V.-Strahlung) wie von der Erregungsstärke

  unabhängig, so daß unter den verschieden-

  sten Arbeitsverhältnissen stets die gleiche

  Energieverteilung besteht.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtquelle, deren Lichtausstrahlung im sichtbaren Bereich mit einem kontinuierlichen Spektrum konstanter Energie für jede Wellenlänge erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Entladungsröhre eine Anzahl aus den gleichen Grundsubstanzen hergestellter Fluoreszenzleuchtstoffe, insbesondere silberaktivierte Zink-Cadmium-Sulfide, angeordnet werden, wobei die spektrale Intensitätsverteilung für jeden dieser Leuchtstoffe den gleichen resonanzkurvenähnlichen Verlauf besitzt, und gleichzeitig die Maxima der Strahlungskurven der einzelnen Leuchtstoffe insbesondere durch Änderung des Cadmium-Sulfid-Gehaltes im Spektralbereich derart verteilt werden, daß die Halbwerte aufeinanderfolgender Kurven bei den gleichen Wellenlängen liegen.
2. 2. Lichtquelle nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzwelligste Komponente durch einen gesondert hergestellten Zinksulfid-Phosphor mit abgeglichener Amplitude gebildet wird.
3. 3. Lichtquelle nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines geeigneten Bindemittels und Aufbringungsverfahrens die Kristalle der Mischung in einer dünnen Schicht nebeneinandergelagert sind. q..
4. Lichtquelle nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluoreszenzschirm als Aufsichtsschirm hergestellt ist.
5. 5. Lichtquelle nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm mittels U. V.-Strahlen unter Ausfilterung der sichtbaren Strahlung der Strahlungsquelle erregt wird.
6. 6. Lichtquelle nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm mittels Elektronenstrahlen erregt wird.
7. 7. Lichtquelle nach vorhergehendem Anspruch, gekennzeichnet durch elektronenoptische Mittel, mittels deren die Stärke der Erregung und die Größe der erregten Fläche des Leuchtschirmes veränderbar ist.