Blikající světlo - Strobe light

Modré stroboskopické světlo

Bleskové světlo nebo stroboskopické lampy , běžně nazývá stroboskop , je zařízení sloužící k výrobě pravidelné záblesky světla . Je to jedno z řady zařízení, která lze použít jako stroboskop . Slovo pochází z řeckého strobos ( řecky : στρόβος ), což znamená „akt víření“.

Typické komerční zábleskové světlo má energii záblesku v oblasti 10 až 150 joulů a časy výbojů jsou jen několik milisekund, což často vede k zábleskové síle několika kilowattů . Větší stroboskopická světla lze použít v „nepřetržitém“ režimu, což produkuje extrémně intenzivní osvětlení.

Světelným zdrojem je obvykle xenonová záblesková lampa nebo záblesková trubice , která má komplexní spektrum a barevnou teplotu přibližně 5 600 kelvinů . K získání barevného světla lze použít barevné gely .

Vědecké vysvětlení flashtubes

Stroboskopická světla obvykle používají zářivky s energií dodávanou z kondenzátoru , což je zařízení pro ukládání energie podobné baterii, ale schopné nabíjet a uvolňovat energii mnohem rychleji. U stroboskopu na bázi kondenzátoru se kondenzátor nabije až na přibližně 300 V. Jakmile je kondenzátor nabitý, pro spuštění blesku se malé množství energie přesměruje do spouštěcího transformátoru , malého transformátoru s vysokým poměrem otáček. To generuje slabý, ale vysokonapěťový hrot potřebný k ionizaci xenonového plynu v zábleskové trubici. Oblouk je vytvořen uvnitř trubice, která slouží jako cesta pro kondenzátor vybíjen přes, což je kondenzátor rychle uvolňují svou energii do oblouku. Energie kondenzátoru rychle zahřívá xenonový plyn a vytváří extrémně jasný plazmový výboj, který je vnímán jako záblesk.

Stroboskop bez paměťového zařízení s kondenzátorem po vypálení jednoduše vybije síťové napětí v trubici. Tento typ blesku nevyžaduje žádnou dobu nabíjení a umožňuje mnohem rychlejší rychlosti záblesků, ale výrazně snižuje životnost zábleskové trubice, je -li napájen po významnou dobu. Takové záblesky vyžadují určitou formu omezení proudu , bez které by se záblesková trubice pokoušela odebírat vysoké proudy ze zdroje elektřiny, což by mohlo způsobit vypnutí elektrických jističů nebo způsobit pokles napětí v napájecím vedení.

Jednotlivé záblesky blesku obvykle trvají přibližně 200 mikrosekund , ale mohou být udržovány po delší nebo kratší dobu v závislosti na zamýšleném použití blesku. Některé záblesky dokonce nabízejí nepřetržitý režim provozu, kdy je oblouk udržován a poskytuje světlo s extrémně vysokou intenzitou, ale obvykle pouze po malou dobu, aby se zabránilo přehřátí a případnému rozbití zábleskové trubice.

Aplikace

Stroboskopický efekt

Stroboskopické světlo blikající ve správnou dobu může vypadat, že zmrazí nebo obrátí cyklický pohyb.

Speciální kalibrovaná stroboskopická světla, schopná blikat až stokrát za sekundu, se používají v průmyslu k zastavení pohybu rotujících a jiných opakovaně pracujících strojů a k měření nebo úpravě rychlostí otáčení nebo dob cyklu. Protože toto zastavení je pouze zřejmé, označený bod na rotujícím těle se buď bude pohybovat dozadu nebo dopředu, nebo se nebude pohybovat, v závislosti na frekvenci blesku. Pokud dojde k záblesku rovnajícímu se periodě otáčení (nebo sudému násobku, tj. 2*π*n/ω, kde n je celé číslo a ω úhlová frekvence ), označený bod se bude zdát nepohybovat. Jakékoli jiné než celočíselné nastavení blesku způsobí, že se značka bude pohybovat vpřed nebo vzad, např. Mírné zvýšení frekvence záblesku způsobí, že se bod bude pohybovat dozadu.

Běžné použití zábleskového blesku je optimalizace účinnosti motoru automobilu v určitém období otáčení nasměrováním zábleskového světla ke značce na setrvačníku na hlavní nápravě motoru . Nástroj stroboskopického světla pro takové načasování zapalování se nazývá časovací světlo . Stroboskopické osvětlení bylo také použito pro zpomalené pohyby hlasivek během řeči, postup známý jako video-stroboskopie.

jiný

Stroboskopická světla se používají ve vědeckých a průmyslových aplikacích a často se používají pro protisrážkové osvětlení letadel jak na samotných letadlech, tak i na vysokých stacionárních předmětech, jako jsou televizní a rozhlasové věže. Další aplikace jsou v poplachových systémech , nouzovém osvětlení vozidel , divadelním osvětlení (zejména pro simulaci blesků ) a jako vysoce viditelná světla pro vyhýbání se kolizím letadel . Stále jsou široce používány v policejních a jiných pohotovostních vozidlech, ačkoli jsou v této aplikaci pomalu nahrazovány technologií LED , protože samy do značné míry nahradily halogenové osvětlení. Blesky používají potápěči jako nouzové signalizační zařízení.

Stroboskopická světla se často používají k vytvoření iluze pomalého pohybu v nočních klubech a ravech a jsou k dispozici pro domácí použití se speciálními efekty nebo zábavou.

Dějiny

Původ bleskového osvětlení se datuje do roku 1931, kdy Harold Eugene „Doc“ Edgerton použil blikající lampu na výrobu vylepšeného stroboskopu pro studium pohybujících se objektů, což nakonec vyústilo v dramatické fotografie předmětů, jako jsou kulky za letu.

EG&G [ nyní divize URS ] byla založena Haroldem E. Edgertonem, Kennethem J. Germeshausenem a Herbertem E. Grierem v roce 1947 jako Edgerton, Germeshausen a Grier, Inc. a dnes nese jejich iniciály. V roce 1931 Edgerton a Germeshausen vytvořili partnerství pro studium vysokorychlostních fotografických a stroboskopických technik a jejich aplikací. Grier se k nim připojil v roce 1934 a v roce 1947 byla začleněna společnost EG&G. Během druhé světové války vládní projekt Manhattan využíval Edgertonovy objevy k fotografování atomových výbuchů; bylo přirozeným vývojem, že společnost bude po válce podporovat Komisi pro atomovou energii v jejím výzkumu a vývoji zbraní. Tato práce pro Komisi poskytla historický základ současné technologické základně společnosti.

K dispozici byly interně spouštěné Strobotrony ( tyratrony optimalizované pro světelný výkon ), stejně jako povodňové paprsky typu CRT, mřížkově řízené vakuové stroboskopické světelné zdroje s rychlými luminofory .

Stroboskopické světlo bylo propagováno na klubové scéně v šedesátých letech minulého století, kdy bylo použito k reprodukci a posílení účinků výletů LSD . Ken Kesey během svých legendárních Acid Tests použil bleskové osvětlení v koordinaci s hudbou Grateful Dead . Na začátku roku 1966 světelný inženýr Andy Warhola Danny Williams propagoval použití několika stroboskopů, diapozitivů a filmových projekcí současně na jevišti během představení Exploding Plastic Inevitable z roku 1966 a na žádost Billa Grahama postavil Williams vylepšenou stroboskopickou světelnou show, která bude použita ve Fillmore. Západ .

Fechnerova barva

Rychlé blikání stroboskopického světla může vytvářet iluzi, že bílé světlo je zabarveno barvou, známou jako Fechnerova barva . V určitých rozsazích lze zdánlivou barvu ovládat frekvencí záblesku. Efektivní frekvence stimulů se pohybují od 3 Hz výše, přičemž optimální frekvence jsou přibližně 4–6 Hz. Barvy jsou iluzí generovanou v mysli pozorovatele a ne skutečnou barvou. Na BENHAM top ukazuje účinek.      

Stroboskopická světla a epilepsie

Stroboskopické osvětlení může někdy vyvolat záchvaty při fotosenzitivní epilepsii . V roce 1997 se v Japonsku odehrála nechvalně známá událost, kdy epizoda anime Pokémon , Dennō Senshi Porygon (běžně se překládá jako Electric Soldier Porygon ), představovala scénu, která zobrazovala obrovskou explozi pomocí extrémně jasných blikajících červených a modrých světel se stroboskopickým efektem na asi 12 Hz , což způsobilo, že asi 685 sledujících dětí bylo posláno do nemocnic. Ačkoli 95% z 685 si jen stěžovalo na závratě, někteří byli hospitalizováni. Organizátoři později uvedli, že o prahu strobingu nevěděli.

Většina bleskových světel prodávaných veřejnosti je z výroby omezena na asi 10–12 Hz (10–12 záblesků za sekundu) v jejich vnitřních oscilátorech , ačkoli externě spuštěné zábleskové světla často blikají tak často, jak je to možné. Studie ukázaly, že většina lidí, kteří jsou náchylní ke stroboskopickým účinkům, může mít příznaky, i když jen zřídka, při 15 Hz-70 Hz. Jiné studie ukázaly epileptické příznaky při frekvenci 15 Hz s více než 90 sekundami nepřetržitého zírání na zábleskové světlo. Mnoho požárních poplachů ve školách, nemocnicích, na stadionech atd. Bliká rychlostí 1 Hz.

Viz také

Reference