Destello de chispa

Un flash de chispa  es una fuente de luz en fotografía que produce un destello de luz que dura una fracción de microsegundo y se usa en fotografía de alta velocidad. Consiste en electrodos sobre un tubo de cuarzo, a los que se les aplica una alta tensión (normalmente de unos 20 kV), cuya distancia es ligeramente superior a la necesaria para la ruptura. El destello se inicia aplicando voltaje al electrodo de encendido dentro del tubo.

El flash se enciende por la electrónica de un evento externo (sonido captado por un micrófono, cruce de rayos láser, etc.). El flash dura una fracción de microsegundo, lo que le permite capturar el vuelo supersónico de una bala sin desenfoque perceptible.

Historia

El popularizador del flash fue Egerton, Harold Eugene , aunque antes que él científicos como Mach, Ernst utilizó un flash de chispa para la fotografía. Talbot, a William Henry Fox se le atribuye haber tomado la primera foto con iluminación de descarga de chispa utilizando una botella de Leyden , un tipo de condensador eléctrico. Edgerton fue uno de los fundadores de EG&G , que producía unidades de destellos con chispa bajo la marca Microflash 549. [1] Algunos modelos de unidades de destellos con chispa todavía se producen y venden en la actualidad.

Características

La tarea de un flash para fotografía de alta velocidad es crear suficiente luz para una exposición adecuada. Los destellos de chispa contienen un capacitor que se descarga a través de un espacio de chispa con un gas (aire en este caso). La duración del destello corresponde al tiempo que el condensador tardará en descargarse, este tiempo es proporcional a :

donde L es la inductancia y C es la capacitancia del sistema. Para la velocidad, los valores de L y C deben ser mínimos.

El brillo del flash es proporcional a la energía almacenada en el capacitor:

,

donde V es el voltaje a través del capacitor.

De la fórmula, vemos que un destello brillante requiere alta capacitancia y alto voltaje. Pero de la fórmula anterior queda claro que una gran capacitancia conduce a una duración de la descarga, por lo tanto, la única forma de aumentar el brillo es aumentar el voltaje del capacitor, manteniendo la capacitancia y la inductancia al mínimo. Los valores típicos de capacitancia son 0,05 µF, 0,02 µH de inductancia, 10 J de energía, 0,5 µs de duración y unos 20 MW de potencia. [2]

Se prefiere el aire (que consiste principalmente en nitrógeno) debido a la rapidez de la descarga. Aunque el xenón es más eficiente en la conversión de energía en un flujo luminoso, su duración de flash está limitada a aproximadamente 10 μs, debido al resplandor residual del gas después de la descarga.

La descarga se produce a lo largo de la superficie de cuarzo, lo que aumenta la salida de luz y mejora el enfriamiento, lo que reduce el tiempo de descarga. [3] [4] La desventaja es la erosión y destrucción del cuarzo debido a las altas densidades de energía de descarga.

Propiedades especiales

Dado que la descarga se produce en el aire, creando un plasma , el espectro de radiación contiene tanto un componente continuo del calentamiento como un conjunto de líneas de ionización de gases (principalmente nitrógeno, que se encuentra en un 79 % en el aire).

El espectro es rico en ultravioleta, pero cubre todo el rango visible, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta.

Cuando se utiliza cuarzo en el espacio de descarga, muestra una fosforescencia azul después de la descarga debido al componente ultravioleta.

Véase también

Notas

  1. ↑ Copia archivada . Consultado el 14 de enero de 2018. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2016.
  2. ↑ Edgerton, Harold E. (19706). Flash electrónico, luz estroboscópica , Capítulo 7, Mc Graw Hill, Nueva York. ISBN 007018965X / 0-07-018965-x.
  3. ↑ Topler, M, Ann Physik, vol. 4, núm. 27, págs. 1043-1050, 1908
  4. ↑ Edgerton, HEK, K. Cooper y J. tredwell, Submicrosecond Flash Source, J. SMTPE, vol. 70, pág. 117 de marzo de 1961

Enlaces