Импульсная лампа - Strobe light

Синий стробоскоп

А импульсная лампа или же стробоскопическая лампа, обычно называемый стробоскоп, это устройство, используемое для создания регулярных вспышек свет. Это одно из множества устройств, которые можно использовать в качестве стробоскоп. Слово произошло от греческого стробоскопы (Греческий: στρόβος), что означает «акт кружения».

Типичный коммерческий стробоскоп имеет энергию вспышки в диапазоне от 10 до 150 джоули, а время разряда составляет всего несколько миллисекунд, что часто приводит к мощности вспышки в несколько киловатты. Стробоскопы большего размера можно использовать в «непрерывном» режиме, обеспечивая чрезвычайно интенсивное освещение.

Источником света обычно является ксеноновая лампа-вспышка, или же вспышка, который имеет сложную спектр и цветовая температура примерно из 5600 кельвины. Чтобы получить цветной свет, цветные гели может быть использовано.

Научное объяснение вспышек

Стробоскопы обычно используют вспышки с энергией, подаваемой от конденсатор, устройство хранения энергии, очень похожее на аккумулятор, но способное заряжать и выделять энергию намного быстрее. В стробоскопе на основе конденсатора конденсатор заряжается примерно до 300 В. После того, как конденсатор заряжен, для запуска вспышки небольшое количество энергии отводится в пусковой трансформатор, небольшой трансформатор с большим передаточным числом. Это создает слабый, но высокий всплеск напряжения, необходимый для ионизации газообразного ксенона в импульсной лампе. An дуга создается внутри трубки, которая действует как путь для разряда конденсатора, позволяя конденсатору быстро отдавать свою энергию в дугу. Энергия конденсатора быстро нагревает газ ксенон, создавая чрезвычайно яркий плазменный разряд, который воспринимается как вспышка.

Строб без конденсаторного накопителя просто разряжает сетевое напряжение через лампу после ее зажигания. Этот тип стробоскопа не требует времени на зарядку и обеспечивает более высокую частоту вспышек, но резко сокращает срок службы лампы-вспышки при длительном питании. Такие стробоскопы требуют формы ограничение тока, без которого импульсная лампа будет пытаться потреблять высокие токи от источника электричества, что может привести к отключению электрические выключатели или вызывая падение напряжения в линии питания.

Отдельные стробоскопические вспышки обычно длятся около 200 микросекунды, но может поддерживаться в течение большего или меньшего периода времени в зависимости от предполагаемого использования строба. Некоторые стробоскопы даже предлагают непрерывный режим работы, в котором дуга поддерживается, обеспечивая свет чрезвычайно высокой интенсивности, но обычно только в течение небольшого промежутка времени, чтобы предотвратить перегрев и возможную поломку импульсной лампы.

Приложения

Стробоскопический эффект

Стробоскопический свет, мигающий в нужный период, может показаться, что циклическое движение останавливается или реверсируется.

Специальные калиброванные стробоскопы, способные мигать до сотен раз в секунду, используются в промышленности, чтобы остановить появление движения вращающегося и другого периодически работающего оборудования, а также для измерения или регулировки скорости вращения или времени цикла. Поскольку эта остановка только очевидна, отмеченная точка на вращающемся теле будет либо двигаться назад или вперед, либо не двигаться, в зависимости от частоты строб-вспышки. Если вспышка равна периоду вращения (или даже кратному, то есть 2 * π * n / ω, где n - целое число, а ω - угловая частота ) отмеченная точка будет казаться неподвижной. Любая нецелочисленная настройка вспышки заставит метку двигаться вперед или назад, например при небольшом увеличении частоты мигания точка будет казаться движущейся назад.

Обычно стробоскопическая вспышка используется для оптимизации автомобильный двигатель эффективность при определенном периоде вращения за счет направления стробоскопа на отметку на маховик на главном двигателе ось. Инструмент стробоскопа для таких момент зажигания называется индикатор времени. Стробоскопическое освещение также использовалось для наблюдения за движениями голосовых связок в замедленном движении во время речи, эта процедура известна как видеостробоскопия.

Другой

Стробоскопы используются в научных и промышленных приложениях и часто используются для освещения самолетов, предотвращающих столкновения, как на самих самолетах, так и на высоких стационарных объектах, таких как теле- и радиомачты. Другие приложения находятся в системы сигнализации, освещение аварийного автомобиля, театральный освещение (особенно для моделирования молния ), и как заметный ходовые огни. Они по-прежнему широко используются в правоохранительных органах и других машинах скорой помощи, хотя постепенно их заменяют ВЕЛ технологии в этом приложении, так как они сами в значительной степени заменили галоген освещение. Стробоскопы используются аквалангисты как устройство аварийной сигнализации.^[1]

Стробелайты часто используются для создания иллюзии замедленного движения в ночные клубы и рейвы, и доступны для домашнего использования для создания спецэффектов или развлечений.

История

Истоки стробоскопического освещения относятся к 1931 году, когда Гарольд Юджин "Док" Эджертон использовал мигающую лампу, чтобы сделать улучшенный стробоскоп для изучения движущихся объектов, что в конечном итоге привело к драматическим фотографии таких объектов, как пули в полете.

ЯЙЦО [теперь разделение URS ] была основана Гарольдом Э. Эдгертоном, Кеннетом Дж. Гермешаузеном и Гербертом Э. Гриером в 1947 году как Edgerton, Germeshausen and Grier, Inc. и сегодня носит их инициалы. В 1931 году Эдгертон и Гермесхаузен создали партнерство для изучения высокоскоростных фотографических и стробоскопических методов и их приложений. Гриер присоединился к ним в 1934 году, а в 1947 году была включена компания EG&G. Во время Второй мировой войны правительство Манхэттенский проект использовал открытия Эджертона для фотографирования атомных взрывов; это было естественным развитием, что компания поддержала Комиссия по атомной энергии в исследованиях и разработках оружия после войны. Эта работа для Комиссии заложила историческую основу для современной технологической базы Компании.^[2]

С внутренним запуском Строботроны (светоотдача оптимизирована тиратроны ) были доступны^[3] а также луч ЭЛТ -типа, управляемая сеткой Вакуумные стробоскопические источники света с быстрым люминофор.^[4]

Стробоскопический свет был популяризирован на клубной сцене в 1960-х годах, когда он использовался для воспроизведения и усиления эффектов света. ЛСД поездки. Кен Кизи использовалось стробоскопическое освещение в соответствии с музыкой Благодарный мертвец во время его легендарного Кислотные тесты. В начале 1966 г. Энди Уорхол Инженер по свету Дэнни Уильямс впервые использовал несколько стробоскопов, слайдов и кинопроекций одновременно на сцене в 1966 году. Взрыв пластика неизбежен шоу, и по просьбе Билла Грэма Уильямс построил улучшенное стробоскопическое световое шоу, которое будет использоваться в Fillmore West.

Стробоскопы и эпилепсия

Иногда может срабатывать стробоскопическое освещение припадки в светочувствительная эпилепсия. Печально известное событие произошло в 1997 году в г. Япония когда эпизод Покемон аниме, Denn Senshi Porygon (обычно переводится как Электрический солдат Поригон), в которой изображен огромный взрыв с использованием чрезвычайно ярких мигающих красных и синих огней со стробоскопическим эффектом примерно 12 Гц, в результате чего около 685 детей были отправлены в больницы.^[5] Хотя 95% из 685 человек просто жаловались на головокружение, некоторые были госпитализированы. Позже организаторы заявили, что не знали о пороге стробинга.

Большинство стробоскопов, продаваемых для широкой публики, имеют заводское ограничение на 10–12 Гц (10–12 вспышек в секунду). генераторы, хотя стробоскопы, запускаемые извне, часто будут мигать как можно чаще. Исследования показали, что у большинства людей, восприимчивых к эффектам стробирования, симптомы могут возникать, хотя и редко, с частотой 15–70 Гц. Другие исследования показали эпилептические симптомы с частотой 15 Гц при непрерывном освещении стробоскопом более 90 секунд. Не было известных припадков на уровне 8 Гц (или 8 вспышек в секунду) или ниже.^{[нужна цитата ]} Многие пожарные извещатели в школах, больницах, стадионах и т.д. срабатывают с частотой 1 Гц.

Смотрите также

Электротахоскоп
Тахометр
Zoetrope
Подергивание, прерывистость движущихся изображений, также называемая стробированием
Фотографическая вспышка, часто называемый стробоскопом
Эффект вагона-колеса
Вспышка воздушного зазора