Томский политехнический университет Кафедра лазерной и световой техники

Томский политехнический университет Кафедра лазерной и световой техники ИСТОЧНИКИ СВЕТА ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА ЛИСИЦЫН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Импульсные источники излучения (света) характеризуются набором параметров, подобный названным для стационарных. Кроме того для характеристики излучения импульсных источников применяются следующие специфические параметры. Импульсные источники излучения могут работать в режиме генерации одиночных и периодически следующих импульсов. Единичный импульс излучения характеризуется длительностью импульса, формой импульса, пиковым потоком излучения (или пиковым потоком света), энергией излучения в импульсе. Длительностью импульса излучения t называется время между двумя равными значениями потока излучения на кривой импульса. Обычно длительность импульса определяют на половине высоты импульса, на 0. 35 от высоты импульса или на 0. 1 от высоты импульса.

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Форма импульса характеризует зависимость потока излучения Фe (t) источника от времени в течении одного импульса. Пиковый поток излучения Фп (поток света Ф п) есть максимальное значение потока излучения (поток света )в течении действия одного импульса. Энергия импульса излучения Qe определяется выражением: Qe = Ф( t)dt. Освечивание определяется выражением: = E ( t)dt, где J ( t) - зависимость от времени силы света импульсного источника света.

Ф Фmax Ф = Фmax (1 -e-t/ 1) Ф = Фmax e-t/ 2 t tt

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Периодически следующая последовательность импульсов характеризуется кроме того периодом следования импульсов, частотой следования импульсов, скважностью, средним потоком излучения или средним потоком света. Время между эквивалентными точками на кривых двух следующих друг за другом импульсов есть период следования импульсов Т. Величина, обратная периоду следования импульсов Т, называется частотой следования импульсов . Под скважностью S понимается отношение: S = t/Т. Периодические колебания потока излучения характеризуются коэффициентом пульсации: Фmax и Фmin - максимальное и минимальное значения потока излучения за период времени Т.

Ф S = Δt/T t T tt

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Пиковый поток излучения Фп (поток света Ф п) есть максимальное значение потока излучения (поток света )в течении действия одного импульса. Периодически следующая последовательность импульсов характеризуется не только периодом следования импульсов, частотой следования импульсов, скважностью, но и средним потоком излучения или средним потоком света:

ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Основные термины, обозначения и единицы измерений: Длительностью импульса излучения t, [с]. Форма импульса Пиковый поток излучения Ф п , [Вт]. Пиковый поток света Ф п, [лм]. Энергия импульса излучения Qe, [Вт]. Освечивание , [кд с]. Период следования импульсов Т, [с]. Частота следования импульсов , с-1, [гц]. Коэффициент пульсации, [К].

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ Импульсная лампа ксеноновая: 1 — электроды; 2 — оболочка; 3 — токоподводы

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ Главные элемент. Ы: газоразрядной лампы, накопительного конденсатор устройства запуска. Преобразование электрической энергии в световую происходит благодаря импульсной газоразрядной лампе. Она представляет собой прозрачную герметичную стеклянную трубку (прямой, дугообразной или кольцевой формы), заполненную инертным газом (чаще всего — ксеноном). В торцах трубки впаяны два электрода, изготовленные из тугоплавких металлов. К электродам подключается мощный источник высокого напряжения — накопительный конденсатор. Он запасает в себе энергию, которая выделяется при разряде будет превращена в свет. Третий электрод импульсной лампы — поджигающий. Он делается обычно из проволоки или в виде полоски токопроводящей мастики.

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ Устройство запуска — это повышающий автотрансформатор, на первичную обмотку которого через синхроконтакт фотоаппарата разряжается пусковой конденсатор небольшой емкости. При этом на выводе вторичной (высоковольтной) обмотки, подключенной к поджигающему электроду газоразрядной лампы, возникает переменный потенциал очень высокого напряжения (несколько тысяч вольт). Соответственно электронная фотовспышка работает следующим образом. Накопительный конденсатор, заряженный до высокого напряжения (порядка 300— 400 вольт), подсоединен к газоразрядной лампе. Однако такого напряжения на электродах лампы все же недостаточно для того, чтобы разряд произошел самопроизвольно. Для этого в нужный момент высоковольтный импульс, подаваемый на поджигающий электрод лампы, ионизирует газ внутри нее и приводит к началу разряда накопительного конденсатора через лампувспышку. За время разряда, сопровождаемого интенсивной световой вспышкой, напряжение на конденсаторе падает, и разряд прекращается.

СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ От источника постоянного напряжения конденсатор С 1 через резистор R 1 заряжается до рабочего напряжения питания лампы; конденсатор С 2 через резисторы R 1 и R 2 заряжается до напряжения, нужного для поджига лампы. При замыкании кнопки SB конденсатор С 2 разряжается через первичную обмотку поджигающего трансформатора Т, в результате чего в ней появляются высокочастотные (около 500 к. Гц) затухающие колебания. Число витков вторичной обмотки в 100. . 200 раз больше числа витков первичной, поэтому в момент нарастания тока в первичной обмотке во вторичной наводится высокое напряжение (несколько тысяч вольт), достаточное для ионизации газа.

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ ИФК 120 и нагрузке 80 дж(1500 мкф) - 1 год.

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

КОНСТРУКЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАМПЫ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАМП ВСПЫШЕК Модель: HS-200 HS-300 Мощность вспышки 200 Дж 300 Дж Время перезарядки 0, 8 -2, 0 сек. 0, 8 -2, 8 сек. Цветовая температура Длительность вспышки Напряжение питания Синхронизация 5200 -5600 К 0. 5 мс 180 -230 В встроенный светосинхронизатор,

ЭФФЕКТ КРАСНЫХ ГЛАЗ Луч света, попадая на «сферический отражатель» , которым является глаз, отражается туда, откуда пришел то- есть в фотоаппарат. Глаз отражает свет точечного источника. Красный цвет отражению света в глазах человека придает зрительный белок родопсин. Если зрачки полностью открыты (в темном помещении), то яркие красные глаза «поймать» на снимке проще всего. В случае же, когда помещение достаточно светлое или когда в поле зрения фотографируемых попадают яркие лампочки, зрачки сужаются и практически избавляются от красного отсвета. Бороться с эффектом «красных глаз» можно разными путями. Один из вариантов: уменьшение эффекта «красных глаз» за счет аккомодации (сужения зрачка), вызываемой включаемым предварительно (примерно за 1 секунду до спуска затвора) ярким светодиодом (или лампочки) на передней панели аппарата или несколькими маломощными предвспышками.

THANKS you for attention

I I = 1 -e-t/ 1 I = e-t/ 2 t tt