DE821326C

DE821326C - Flash lamp

Info

Publication number: DE821326C
Application number: DEP45160A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Daniel Rieck; Johannes Adriaan De Vriend
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-06-11
Filing date: 1949-06-08
Publication date: 1951-11-15

Description

Blitzlichtlampe Die Erfindung bezieht sich auf eine Blitzlichtlampe, bei der sich mit Sauerstoff aktivisch reagierendes Material in einem geschlossenen Kolben befindet, und sie bezweckt, die aktivische Reaktion zu beschleunigen.Flash lamp The invention relates to a flash lamp, in which material reacts actively with oxygen in a closed Piston is located and its purpose is to accelerate the active reaction.

Zu diesem Zweck enthält der Kolben außer dem aktivisch reagierenden Material eine Gasfüllung, die .aus einem die aktivische Reaktion beschleunigenden Gemisch aus Sauerstoff und einem brennbaren Hilfsgas mit einer Verbrennungswärme von wenigstens 25o kcal/Mol besteht.For this purpose, the flask contains, in addition to the actively reacting Material a gas filling, the .from a material that accelerates the active reaction Mixture of oxygen and a combustible auxiliary gas with a heat of combustion of at least 25o kcal / mole.

Unter einem die Reaktion beschleunigenden Gasgemisch gemäß der Erfindung wird hier ein Gasgemisch verstanden, bei dessen Anwendung in einer im übrigen vollkommen übereinstimmenden Blitzlichtlampe eine schnellere aktivische Verbrennung auftritt, als wenn die Gasfüllung das Hilfsgas nicht enthält.Under a reaction accelerating gas mixture according to the invention is understood here to mean a gas mixture which, when used, is otherwise perfect faster active combustion occurs with the same flashlight lamp, as if the gas filling does not contain the auxiliary gas.

Die Verwendung eines brennbaren Hilfsgases mit einer Verbrennungswärme von wenigstens 25o kcal/Mol ist ein einfaches Hilfsmittel, um zu einer schnellen aktivischen Reaktion einer Blitzlichtlampe der in Frage kommenden Art zu kommen.The use of a combustible auxiliary gas with a heat of combustion of at least 25o kcal / mole is a simple tool to get a fast active reaction of a flashlight lamp of the type in question.

Es wird z. B. die Beschleunigung der aktivischen Reaktion von der Art des Hilfsgases und dessen Konzentration in der Gasfüllung beeinflußt. Gase mit großer Verbrennungswärme werden im allgemeinen in geringer Konzentration bereits eine beträchtlicheBeschleunigungbereiten. GewisseGase mit verhältnismäßig kleiner Verbrennungswärme, z. B. mit einer Verbrennungswärme kleiner als 4io kcal/Mol, werden in verhältnismäßig großer Konzentration, z. B. 1o Volumprozent oder mehr der Sauerstoffüllung verwendet werden müssen, um eine Beschleunigung der Reaktion von irgendwelcher praktischen Bedeutung zu erreichen; solche Stoffe sind z. B. Äthylalkohol, Äthyljodid, Dichloräthan. Gewisse Gase mit verhältnismäßig geringer Verbrennungswärme, wie Äthylamin (Verbrennungswärme 408kcal/Mol), Äthylformiat (Verbrennungswärme 392 kcal/Mol) und Äthylen (Verbrennungswärme 332 kcal/MOl), bereiten sogar keine oder nahezu keine Beschleunigung der aktivischen Reaktion.It is z. B. the acceleration of the active reaction is influenced by the type of auxiliary gas and its concentration in the gas filling. Gases with a large heat of combustion will generally provide a considerable acceleration even in low concentration. Certain gases with a relatively small heat of combustion, e.g. B. with a heat of combustion less than 4io kcal / mole, are in relatively large concentration, z. B. 10 volume percent or more of the oxygen charge must be used in order to accelerate the reaction of any practical importance; such substances are z. B. ethyl alcohol, ethyl iodide, dichloroethane. Certain gases with a relatively low heat of combustion, such as ethylamine (heat of combustion 408 kcal / mol), ethyl formate (heat of combustion 392 kcal / mol) and ethylene (heat of combustion 332 kcal / mol), even cause no or almost no acceleration of the active reaction.

Die gemäß der Erfindung angegebene Grenze der Verbrennungswärme von 250 kcal/Mol beruht darauf, daß unterhalb dieser Grenze kein einziges Gas für die Bildung des die aktivische Reaktion beschleunigenden Gemisches gemäß der Erfindung in Betracht kommt, während oberhalb dieser Grenze zahlreiche geeignete Gase vorzufinden sind.The limit of the heat of combustion of 250 kcal / mol specified according to the invention is based on the fact that below this limit not a single gas is suitable for the formation of the mixture accelerating the active reaction according to the invention, while numerous suitable gases can be found above this limit.

Mit Rücksicht auf .den Druck der Gasfüllung, der infolge des zusätzlichen Vorhandenseins eines Hilfsgases höher ist, als wenn in einer im übrigen übereinstimmenden Blitzlichtlampe nur Sauerstoff verwendet wird, ist es wichtig, nicht eine zu große Konzentratiön des Hilfsgases zu verwenden, da sonst die Gefahr des Zerspringens des Kolbens während der Verbrennung größer «-erden würde. Es wird somit vorzugsweise ein; Hilfsgas verwendet, das in geringer Konzentration, z. B. in einer Konzentration kleiner als io Volumprozent der Sauerstoffüllung die beabsichtigte Beschleunigung der aktivischen Reaktion bewirkt.With regard to .the pressure of the gas filling, which as a result of the additional The presence of an auxiliary gas is higher than when in an otherwise coincident Flashlight only uses oxygen, it is important not to have one that is too large Use the concentration of the auxiliary gas, otherwise there is a risk of bursting of the piston would become larger «- earth during combustion. It thus becomes preferable a; Auxiliary gas is used, which is in low concentration, for. B. in a concentration the intended acceleration is less than 10 percent by volume of the oxygen filling the active reaction causes.

Die Gefahr des Zerspringens des Kolbens tritt auch auf, wenn die aktivische Reaktion durch Mischung des Sauerstoffs mit einer ungeeignet großen Menge eines gut beschleunigenden Hilfsgases stark beschleunigt werden soll.The danger of the piston bursting also arises when the active Reaction by mixing the oxygen with an unsuitably large amount of one well accelerating auxiliary gas is to be accelerated strongly.

Weiter wird das Maß, in dem ein Hilfsgas gemäß der Erfindung beschleunigend wirkt, durch die Verbrennungsgeschwimldigkeit des aktivisch reagierenden Materials beeinflußt, was sich in der Maximalzeit des Blitzlichtes bemerkbar macht. Unter Maximalzeit wird hier die Zeit verstanden, die zwischen dem Zeitpunkt, in dem Kontakt hergestellt wird, und dem Zeitpunkt verstreicht, in (lern die Lichtintensität den Maximalwert erreicht hat. je langsamer 'bei einer Blitzlichtlampe das aktivisch reagierende Material mit Sauerstoff reagiert und je längere Maximalzeit die Blitzlichtlampe also hat, um so größer ist die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten aus Hilfsgasen m,i't einer N,'erl)retinungswärme größer als 25o kcal/Mol, mit denen eine merkbare, beschleunigende Wirkung erzielbar ist. Bei einer Blitzlichtlampe mit einer schnellen Reaktion zwischen dem aktivisch reagierenden Material und Sauerstoff liegt eine beschränktere Zahl von Auswahlmöglichkeiten mit Rücksicht auf die Art des Hilfsgases vor.Next is the extent to which an auxiliary gas according to the invention is accelerating works through the speed of combustion of the actively reacting material influences what is noticeable in the maximum time of the flash. Under Maximum time is understood here as the time between the point in time at which contact is made is established, and the point in time elapses in (learn the light intensity the Has reached the maximum value. the slower 'with a flashlight the active reacting material reacts with oxygen and the longer the maximum time the flash lamp thus, the greater the number of choices from auxiliary gases m, i't a heat of retention greater than 25o kcal / mol, with which a noticeable, accelerating Effect can be achieved. For a flashlight with a quick response between the actively reacting material and oxygen have a more limited number of options with regard to the type of auxiliary gas.

Die Erfindung kann also vorteilhaft bei verhältnismäßig stark bemessenem, langsam mit Sauerstoff aktivisch reagierendem Material verwendet werden, das in der Regel billiger ist als fein bemessenes, aktivisch reagierendes-Material.The invention can therefore be advantageous for relatively large, material which reacts slowly with oxygen, which in is usually cheaper than finely proportioned, actively reacting material.

Es wurde z. B. bei einer bestimmten Blitzlichtlampe, in der aktivisch reagierendes Material mit für übliche photographische Anwendung zu langer Blitzzeit von 4o Millisek. enthalten war, gefunden, elaß diese Maximalzeit bei Anwendung der Erfindung auf etwa 20 Millisek. abgekürzt werden kann.It was z. B. with a certain flashlight lamp, in the active reactive material with a flash time that is too long for normal photographic use of 4o milliseconds. was found, this maximum time was found when applying the Invention to about 20 milliseconds. can be abbreviated.

Die Beschleunigung der aktivischen Reaktionen wirkt sich auch in einer Kürzung der 5o-%-Blitzzeit aus, unter der hier die Zeit zwischen dem Zeitpunkt, in dem die Lichtintensität bis 5o01o des erreichbaren Maximalwertes zugenommen hat, und dem Zeitpunkt verstanden wird. in (lern die Lichtintensität wieder bis @o°,/o des -Maximalwertes abgenommen hat.The acceleration of the active reactions also affects in one Reduction of the 5o% flash time, below which the time between the point in time in which the light intensity has increased to 501o of the achievable maximum value, and the point in time is understood. in (learn the light intensity again to @ o °, / o the maximum value has decreased.

Eine kurze 5o-%-Blitzzeit ist vorteilhaft, wenn bei photographischen Aufnahmen eines beweglichen Gegenstands ein scharfes Bild hergestellt werden soll, indem der Gegenstand nur 4c-sonders kurze Zeit belichtet Nv ird.A short 5o% flash time is beneficial when using photographic Recordings of a moving object are to be used to produce a sharp image, in that the object is only exposed for a very short time.

Zur Ausübung der Erfindung besonders geeignete Hilfsgase sind beispielsweise n-Btttylchlorid, Benzol, Äther und Gasgemische, die im wesentlichen aus einem oder mehreren Butanen und/oder Butenen bzw. aus Propan bestehen. Betan- und butenhaltige Gase eignen sich besonders gut. weil eine kleine 1lenge derselben fähig ist, die aktivische Reaktion in erheblichem Maße ztt beschleunigen.Auxiliary gases particularly suitable for practicing the invention are, for example n-ethyl chloride, benzene, ethers and gas mixtures, which essentially consist of one or consist of several butanes and / or butenes or propane. Containing betan and butene Gases are particularly suitable. because a small number of them are capable of doing that accelerate active reaction to a considerable extent.

Naturgemäß müssen die als Ililfsgase v;rwendeten Stoffe, soweit sie bei (I: r Gebrauchstemperatur flüssig sein sollten, eine Dampfspannung haben, die eine Verwendung in der gewünschten (-#ias),ottzeiitration ermöglicht.Naturally, the substances used as auxiliary gases must, insofar as they should be liquid at (I: r service temperature, have a vapor tension that a use in the desired (- # ias), ottzeiitration enables.

Bei Anwendung .der Erfindung wird in gewissen Fällen eine Zündpaste nicht benötigt, wenn nur eine genügende Menge des Hilfsgases vorhanden ist, so .daß dessen Verbrennung die Zündung von dem elektrischen Glühfaden auf das aktivisch reagierende Material übertragen kann.When using the invention, an ignition paste is used in certain cases not required if only a sufficient amount of the auxiliary gas is available, so .that Its combustion causes the ignition of the electric filament to be activated reactive material can transfer.

Wenn in einer Blitzlichtlampe, die mit einem Gasgemisch nach der Erfindung gefüllt ist. Aluminiumoder eine Aluminium-Magnesium-Legierung als aktivisch reagierendes Material angewendet wird, kann unter Umständen die Lichtwirkung zu gering sein. Diesem Übelstand kann irn wesentlichen Maße abgeholfen werden. wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Zirk(->n als aktinisch reagierendes -Material ver@@-:ndet wird.When in a flashlight lamp with a gas mixture according to the invention is filled. Aluminum or an aluminum-magnesium alloy as an active reactant Material is used, the lighting effect may be too weak. This problem can be remedied to a great extent. if according to a further embodiment of the invention zirc (-> n as actinically reacting material ver @@ -: will be found.

Zirkon hat den Vorzug, daß die zu verwendende Sauerstoffmenge kleiner ist als die, welche für Aluminium oder eine .#luminium-Magnesium-Legierung zur Erzeugung der gleichen Lichtm°nge verwendet wird. Die Gewichtsmenge des Zirkon ist in diesem Falle jedoch bedeutend größer, etwa das Doppelte der die gleiche Lichtmenge erzeugenden Menge Aluminium oder :\luminittm-ltagnesium-Legierung.Zirconia has the merit that the amount of oxygen to be used is smaller is than that which is used for aluminum or a. # aluminum-magnesium alloy to produce the same light level is used. The weight amount of the zircon is in this However, the trap is significantly larger, about twice that producing the same amount of light Amount of aluminum or: \ luminittm-ltagnesium alloy.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Tabelle 1 der Einfluß verschiedener Hilfsgase auf eine bestimmte Blitzlichtlarnl)e angegeben, deren Kolben mit Sauerstoff und einem aktivisch reagierenden Material gefiillt ist. (las aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung besteht.For a more detailed explanation of the invention, Table 1 shows the influence different auxiliary gases on a certain flashlight lamp, the piston is filled with oxygen and an actively reacting material. (read out an aluminum-magnesium alloy.

In der Tabelle 11 ist der Einfluß des betan- und butenhaltigen Gases auf die aktivische Wirkung einer Aluminium-Magnesiuin-l-egierttng, einer Aluminiumfolie und eines Zirkondrahtes angegeben.Table 11 shows the influence of the gas containing betane and butene on the active effect of an aluminum-magnesium alloy, an aluminum foil and a zirconium wire.

Der Vollständigkeit halber ist bei den Beispielen in den Tabellen auch angegeben, daß die .meisten Gase etwas verzögernd wirken, «-eng sie in ztt geringer Konzentration zugesetzt sind. Tabelle I Volum- Fülldruck Maximalzeit @o-@b-Blitzzeit Verbrennungs- prozent wärme cm m/sec m/sec kcal/Mol -- - 45 33 20 - n-Butylchlorid ................. 1 45 39 26 etwa 5oo 2 45 47 21 4 45 24 17 6 45 8 8 Benzol........................ I 45 44 21 782 3 45 28 i9 6 45 14 i9 , 1o 50 5 6 Äther .......................... 2 45 45 23 426 4 45 23 20 5 45 15 . 18 6 45 9 io Butan- und butenhaltiges Gas .. 1 45 36 20 etwa 68o 3 45 i9 18 5 45 9 9 6 45 8 1o Schwefelkohlenstoff ............ 6 45 23 21 258 Propanhaltiges Gas ............ 4 45 30 i9 etwa 525 5 45 20 21 6 45 12 14 Äthylacetat ................... 1o So 12 15 537 Methyläthvlketon................ io So 7 8 582 Propylen ....................... 2 45 38 21 490 5 45 i9 17 6 45 17 18 Ätliylclilorid ................... 2 45 40 25 316 7 45 30 i9 9 50 15 13 12 So 9 io Äthvlbromid .................... 2 45 41 20 340 7 50 41 17 9 50 21 15 12 50 11 12 Äthyljodid .................... 6 50 52 24 356 io So 34 i9 14 50 17 14 Die Lampen, mit denen diese Versuche angestellt wurden, hatten einen Durchmesser von 55 mm und einen Kolbeninhalt von etwa roo cm-". Sie waren mit 54m9 eines Drahtes mit einem Durchmesser von 32,u gefüllt, der aus einer Aluminiumlegierung mit 70/0 Magnesium bestand. Die Verbrennung wurde durch eine Zündpaste eingeleitet, die Phosphor und Bleiperoxyd enthielt. Tabelle II Kein Gaszusatz Mit 5 % butan- und butenhaltigem Gas Maximalzeit '5o-%-Blitzzeit i Lichtmenge Maximalzeit '5o-o/a-Blitzzeit Lichtmenge m/sec m/sec io-3m/sec m/sec j m/sec 103 m/sec Aluminium-Magnesium-Legierung 26 18 14 13 16 32 y 14 mg Zirkondraht................... 40 20 18 9 17 18 32 /c 42 mg Aluminiumfolie ............... 14 8 15 8 6 13 0,5 p 17 mg Aluminiumfolie ............. 18 8 35 7 5 20 0,5 /1 35 mg hie für die ersten zwei Versuche verwendeten Lampen hatten einen Kolben mit ovalem Längsschnitt, dessen lange Achse 40 mm und dessen kurze Achse 30 mm betrug. Die lange Achse verlief durch die Achse des Sockels. Der Inhalt des Kolbens betrug 18 emg, der Sauerstoffdruck 55 cm Quecksilberdruck. Die Zündung wurde mittels einer Paste aus Bleiperoxyd und Zirkon eingeleitet. Die letzten zwei Versuche wurden mit den gleichen Lampen angestellt, mit denen die Ergebnisse der Tabelle 1 erzielt wurden.For the sake of completeness, it is also stated in the examples in the tables that most of the gases have a somewhat retarding effect, as they are added in low concentrations. Table I. Volume filling pressure Maximum time @ o- @ b flash time Combustion percent heat cm m / sec m / sec kcal / mole - - 45 33 20 - n-butyl chloride ................. 1 45 39 26 about 500 2 45 47 21 4 45 24 17 6 45 8 8 Benzene ........................ I 45 44 21 782 3 45 28 i9 6 45 14 i9, 1o 50 5 6 Ether .......................... 2 45 45 23 426 4 45 23 20 5 45 15. 18th 6 45 9 ok Gas containing butane and butene .. 1 45 36 20 about 68o 3 45 i9 18 5 45 9 9 6 45 8 1o Carbon disulfide ............ 6 45 23 21 258 Propane-containing gas ............ 4 45 30 i9 about 525 5 45 20 21 6 45 12 14 Ethyl acetate ................... 1o So 12 15 537 Methyl Ethyl Ketone ................ io So 7 8 582 Propylene ....................... 2 45 38 21 490 5 45 i9 17 6 45 17 18 Ethyl chloride ................... 2 45 40 25 316 7 45 30 i9 9 50 15 13 12 Sun 9 ok Ethyl bromide .................... 2 45 41 20 340 7 50 41 17 9 50 21 15 12 50 11 12 Ethyl iodide .................... 6 50 52 24 356 io Sun 34 i9 14 50 17 14 The lamps with which these experiments were carried out had a diameter of 55 mm and a bulb volume of about 50 cm- ". They were filled with 54m9 of a wire with a diameter of 32μ , made of an aluminum alloy with 70/0 magnesium The combustion was initiated by an ignition paste containing phosphorus and lead peroxide. Table II No gas addition With 5% gas containing butane and butene Maximum time '5o% flash time i quantity of light maximum time' 5o / a flash time quantity of light m / sec m / sec io-3m / sec m / sec jm / sec 103 m / sec Aluminum-magnesium alloy 26 18 14 13 16 32 y 14 mg Zircon wire ................... 40 20 18 9 17 18 32 / c 42 mg Aluminum foil ............... 14 8 15 8 6 13 0.5 p 17 mg Aluminum foil ............. 18 8 35 7 5 20 0.5 / 1 35 mg The lamps used for the first two experiments had a bulb with an oval longitudinal section, the long axis of which was 40 mm and the short axis of which was 30 mm. The long axis ran through the axis of the base. The content of the flask was 18 emg, the oxygen pressure 55 cm mercury pressure. The ignition was initiated by means of a paste of lead peroxide and zirconium. The last two tests were made with the same lamps with which the results in Table 1 were obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Flashlight lamp, the bulb of which holds actively reacting material and a gas filling, characterized in that the gas filling consists of an active reaction accelerating mixture of oxygen and a combustible auxiliary gas with a heat of combustion of at least 25o kcal / mol. z. Flashlight lamp according to Claim 1, characterized in that the accelerating gas mixture contains a maximum of 10 percent by volume of auxiliary gas. 3. Flash lamp according to claims i or 2, characterized in that the auxiliary gas used is one which contains one or more butanes and / or butenes. 4. Flash lamp according to claims i, 2 or 3, characterized in that no ignition paste is present. 5. Flash lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the active reacting material consists of zirconium metal.