DE721849C - Lichtquelle in Verbindung mit einem Filter, das einen Teil der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlung hindurchlaesst und die uebrige Strahlung zurueckwirft - Google Patents

Description

• Lichtquelle in Verbindung mit einem Filter, das einen Teil der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlung hjndurchläßt und die übrige Strahlung zurückwirft Es ist ein Vorschlag bekanntg elvorden, eine Lichtquelle mit einem Filter zu verbinden, das einen Teil der von :der Lichtquelle ausgehenden Strahlung hindurchläßt und die übrige Strahlung zurückwirft. Es wurde damit bezweckt, die sichtbare Strahlung hindurchzulassen, die unsichtbare ultrarote dagegen auf die Lichtquelle zurückzuwerfen, dadurch deren Temperatur zu erhöhen und so die gesamte Energieausbeute zu verbessarn. Als Filter sollte dabei eine dünne Metallschicht, z. B. eine solche aus Gold, verwendet werden.
• Nach der Erfindung läßt sich jedoch die in Rede stehende Aufgabe erst @dan.n lösen, wenn als Filter ein Interferenzfilt@er verwandt wird, also -ein aus mehreren dünnen Schichten bestehendes- Filter, bei dem die Z,erlcgung der Strahlung in einen hindurchgelassenen und einen zurückgeworfenen Teil durch Interferenzvorgänge erfolgt. Der hier maßgebliche Unterschied gegenüber Filtern aus einer einzigen dünnen Metallschicht liegt in folgendem: Eine einfache Metallschicht ist zwar an sich geeignet, sichtbare Strahlung hnndurchzulassen und ultrarote zurückzuwerfen" eine Verbesserung der Energieausbeute läßt sich jedoch mit ihr nicht erreichen. Denn -,venn die ultrarote Strahlung durch eine solche Metallschicht in beträchtlichem Maße zurückgeworfen werden soll, so wird die sichtbare von dieser Metallschicht so stark absorbiert, daß die Erhöhung der Temperatur der Lichtquelle- durch die auf sie zurückgeworfene Strahlung höchstens genügt, den durch .die genannte Absorption verursachten Verlust an sichtbarer Strahlung auszugleichen. Interferenzfilter lassen sich dagegen so ausbilden, daß die erwünschte Strahlung in hohem Maße hindurchgelassen und gleichzeitig die unerwünschte stark zurückgeworfen wird. Mit Interferenzfiltern lif3t es sich daher erreichen, daß die ges.amtc Lichtausbeute erhöht und nahezu der Zustand einer außerhalb der Einrichtung kalten Strahlung erzielt wird.
• Als zahlenmäßiges Beispiel sei folgendes angegeben. Verwendet man entsprech -end dem obenerwähnte:n Vorschlag z. B. eine Goldschicht von 2om,u, so beträgt deren Reflexion für ultrarote Strahlen von i ,u Wellenlänge ungefähr 85 % und ihre Durchlässigkeit für gelbes Licht von 578 m r1 etwa 400,'o. Wie eine Rechnung zeigt, ist infolgedessen der Einfiuß_der Reflexion der ultraroten Strahlen auf die Lichtstrahlen gerade nur ausreichend, um den durch die Absorption der sichtbaren Strahlung verursachten Verlust auszugleichen; die Energieausbeute wird also nicht erhöht. Eine Silberschicht von 25 m,cc Dicke würde ebenfalls eine Reflexion der Strahlung von i At Wellenlänge von ungefähr 85 %, dagegen eine Durchlässigkeit für Licht von 578 m,u Wellenlänge von nur ungefähr 2oo;o ergeben; die Energieausbeute wäre also schlechter als bei Verwendung einer dünnen Goldschicht, also schlechter als ohne Anwendung eines Filters überhaupt. Mit einem Interfe-renrfiilter aus zwei Silberschichten von je 25 m,u Dicke und einer zwischen. diesen befindlichen Kollodiumschicht von i ,u Dicke läßt sich dagegen für ultrarote Strahlung eine Reflexion von 95% und dabei für gelbes Licht eine Durchlässigkeit von 350`o erzielen. Wie eine Rechnung zeigt, läßt sich damit dieselbe Ausbeute an sichtbarer Strahlung wie ohne Anwendung eines Filters bei einem auf die Hälfte herabgesetzten Energiebedarf erreichen.
• Die Ausbildung der Einrichtung kann in der verschiedenartigsten Weise erfolgen. Zweckmäßig vermeidet man nach Möglichkeit, daß von den Strahlen absorbierende Schichten getroffen werden, bevor das Interferenzfilter von den Strahlen getroffen wird, da eine solche vorher absorbierte Strahlung fast völlig für die Erhöhung der Temperatur der Lichtquelle ve:rlorengeht. Im Falle .der Verwendung einer Glühlampe als Lichtquelle ist es daher am besten, wenn man das Filter im Innern. des Glaskolbens anbringt. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn man die Lichtquelle in einem Spiegelscheinwerfer anordnet, der im wesentlichen parallelstrahliges Licht aussendet und :die Offnung des Scheindurch ,ein zur Lichtrichtung senkrechtes Interferenzfilter abschließt. Der Scheinwerfer kann bei einer solchen Einrichtung von auch sonst üblicher Bauart sein, und er erhält die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile durch die bloße Einschaltung des Filters.
• In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung in einem Schnitt dargestellt. Im Brennpunkt eines paraboloidischen Metallspiegels a befindet sich eine Lichtquelle A. Konzentrisch zu der Lichtquelle ist ein Kugelspiegel b angeordnet. Die öffnung des Paraboloidspiegels n. ist abgeschlossen durch ein mit einer Fassung c befestigtes Interferenzfilter d. Der Kugelspiegel b ist so bemessen, daß er alle Strahlen auf die Lichtquelle zurückwirft, die auf das lnterferenzfilter treffen würden, ohne vorher den Paraboloidspiegel getroffen zu haben.
• Die von dem Paraboloidspiegel zurückgeworfenen Strahlen treffen das Interferenzfilter. Sie werden, insoweit sie von dem Filter nicht hindurchgelassen, sondern zurückgeworfen werden, von dem Paraboloidspiegel auf die Lichtquelle zurückgeworfen und erhöhen deren Temperatur.
• Die in der Zeichnung dargestellte Anwendungsform der Erfindung enthält, wie ersichtlich, -einen Scheinwerfer von einer auch sonst vielfach verwendeten Bauart, zu dem nur das Interferenzfilter hinzugefügt ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtquelle in Verbindung mit einem Filter, das einen Teil der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlung hindurchläßt und die übrige Strahlung auf die Lichtquelle zurück«virft, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein Interferenzfilter *ist.
2. 2. Lichtquelle in Verbindung mit einem Filter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle in einem Spiegelscheinwerfer angeordnet ist, der im wesentlichen parallelstrahliges Licht aussendet, und daß die öffnung des Scheinwerfers durch ein zur Lichtrichtung senkrechtes Interferenzfilter abgeschlossen ist.