ضوء ستروب

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Strobe light" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2008) (Learn how and when to remove this message)

الضوء الستروب أو مصباح ستروبسكوبي ، والذي يُطلق عليه عادةً ستروب ، هو جهاز يستخدم لإنتاج ومضات منتظمة من الضوء . وهو أحد الأجهزة العديدة التي يمكن استخدامها كستروبسكوب . نشأت الكلمة من الكلمة اليونانية القديمة στρόβος ( stróbos )، والتي تعني "عمل الدوران".

تبلغ طاقة وميض ضوء ستروب التجاري النموذجي ما بين 10 إلى 150 جول ، وأوقات تفريغ قصيرة تصل إلى بضعة مللي ثانية، مما ينتج عنه غالبًا طاقة وميض تبلغ عدة كيلووات . يمكن استخدام أضواء ستروب الأكبر حجمًا في الوضع "المستمر"، مما ينتج عنه إضاءة شديدة للغاية.

مصدر الضوء هو عادةً مصباح فلاش زينون ، أو أنبوب فلاش ، والذي يحتوي على طيف معقد ودرجة حرارة لون تبلغ حوالي 5600 كلفن . للحصول على ضوء ملون، يمكن استخدام الهلام الملون .

تستخدم أضواء الستروب عادةً أنابيب فلاش مع طاقة مقدمة من مكثف ، وهو جهاز تخزين طاقة يشبه البطارية إلى حد كبير، ولكنه قادر على الشحن وإطلاق الطاقة بشكل أسرع بكثير. في ضوء الستروب القائم على المكثف، يتم شحن المكثف حتى حوالي 300 فولت. بمجرد شحن المكثف، يتم تحويل كمية صغيرة من الطاقة إلى محول الزناد ، وهو محول صغير بنسبة لفات عالية لتشغيل الفلاش. يؤدي هذا إلى توليد ارتفاع الجهد الضعيف ولكن العالي المطلوب لتأين غاز الزينون في أنبوب الفلاش. يتم إنشاء قوس داخل الأنبوب، والذي يعمل كمسار للمكثف للتفريغ من خلاله، مما يسمح للمكثف بإطلاق طاقته بسرعة في القوس. تعمل طاقة المكثف على تسخين غاز الزينون بسرعة، مما يخلق تفريغ بلازما شديد السطوع، والذي يُرى على أنه فلاش.

إن المصباح الوميضي الذي لا يحتوي على جهاز تخزين مكثف يفرغ ببساطة الفولتات الكهربائية عبر الأنبوب بمجرد إطلاقه. لا يتطلب هذا النوع من المصباح الوميضي أي وقت شحن ويسمح بمعدلات وميض أسرع بكثير، ولكنه يقلل بشكل كبير من عمر مصباح الفلاش إذا تم تشغيله لفترات زمنية كبيرة. تتطلب مثل هذه المصابيح الوميضية شكلاً من أشكال تقييد التيار ، والذي بدونه سيحاول مصباح الفلاش سحب تيارات عالية من مصدر الكهرباء، مما قد يؤدي إلى تعثر قواطع الكهرباء أو التسبب في انخفاض الجهد في خط إمداد الطاقة.

تعتمد مدة وميض واحد على الفلاش المحدد المستخدم وإعداداته. غالبًا ما تحتوي الفلاشات المستخدمة في إضاءة الاستوديو على مجموعة من إعدادات الطاقة. بالنسبة للفلاش المحدد، يتوافق خرج الضوء الأعلى مع مدة وميض أطول. على سبيل المثال، يتمتع Flashpoint Rapid 1200 HSS Monolight ^[1] بمدة وميض تصل إلى 5.6 مللي ثانية (1/180 ثانية) عند أعلى إعداد خرج له، أو قصيرة تصل إلى 68 ميكروثانية (1/14814 ثانية) عند أدنى إعداد خرج له. تتوفر فلاشات ذات مدد وميض أقصر بشكل ملحوظ تجاريًا، بعضها بمدد وميض أقل من 1 ميكروثانية. على سبيل المثال، يوفر فلاش SPOT من Prism Science Works مدة وميض من الدرجة 0.5 ميكروثانية ^[2]

توفر بعض أجهزة الفلاش وضع تشغيل مستمر حيث يتم دعم القوس، مما يوفر ضوءًا عالي الكثافة للغاية، ولكن عادةً لفترات زمنية صغيرة فقط لمنع ارتفاع درجة الحرارة وكسر أنبوب الفلاش في النهاية.

منارة ستروب هي مصباح كهربائي وامض يستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات كجهاز لجذب الانتباه ، إما للتحذير من المخاطر المحتملة ، أو لجذب العملاء المحتملين. منارات ستروب تشبه المنارات الدوارة، ولكنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، ولا تحتوي على أجزاء متحركة، وهي أكثر موثوقية وأقل عرضة للكسر.

تشتمل منارات الغاز الوامضة على مصابيح فلاش زينون وأنواع من الهالوجين . تتكون منارات الغاز الوامضة من أنبوب مملوء بالغاز محاط بعدسة . عند توصيل الكهرباء ، يومض الأنبوب ويتم تكبيره بواسطة العدسة، وينبعث ضوء بزاوية 360 درجة . تعتمد شدة الضوء على كمية الكهرباء المقدمة. ^{[3] [4]}

تأتي هذه العدسات بمجموعة متنوعة من الألوان، بشكل أساسي الشفاف والأصفر والأصفر والأحمر والأزرق والأخضر. يمكن أن يؤثر لون العدسة على شدة الضوء. ^[5]

تتكون منارات LED من قاعدة ومصباح LED أو مجموعة من مصابيح LED وغطاء. يوجد وحدة تحكم فلاش ذات حالة صلبة داخل القاعدة، مما يسمح لمنارة LED بالعمل في مجموعة متنوعة من أنماط الفلاش. ^[6]

تُستخدم أضواء الستروب غالبًا لإضاءة الطائرات المضادة للتصادم سواء على الطائرات نفسها أو على الأشياء الثابتة الطويلة، مثل أبراج التلفزيون والراديو. توجد تطبيقات أخرى في أنظمة الإنذار ، وإضاءة المركبات الطارئة ، والإضاءة المسرحية (خاصة لمحاكاة البرق )، وكأضواء عالية الوضوح لتجنب تصادم الطائرات . لا تزال تُستخدم على نطاق واسع في إنفاذ القانون ومركبات الطوارئ الأخرى، على الرغم من استبدالها ببطء بتقنية LED في هذا التطبيق، حيث حلت هي نفسها إلى حد كبير محل إضاءة الهالوجين . ^{[ بحاجة لمصدر ]} يستخدم الغواصون أضواء الستروب كجهاز إشارات طوارئ. ^[7]

تُستخدم أضواء ستروب معايرة خاصة، قادرة على الوميض حتى مئات المرات في الثانية، في الصناعة لإيقاف ظهور حركة الآلات الدوارة وغيرها من الآلات التي تعمل بشكل متكرر وقياس أو ضبط سرعات الدوران أو أوقات الدورة. نظرًا لأن هذا التوقف ظاهري فقط، فإن النقطة المحددة على الجسم الدوار ستظهر إما أنها تتحرك للخلف أو للأمام، أو لا تتحرك، اعتمادًا على تردد وميض ستروب. إذا حدث الوميض مساويًا لفترة الدوران (أو مضاعف زوجي، أي 2*π*n/ω، حيث n عدد صحيح وω التردد الزاوي )، فستبدو النقطة المحددة وكأنها لا تتحرك. سيؤدي أي إعداد فلاش غير صحيح إلى جعل العلامة تبدو وكأنها تتحرك للأمام أو للخلف، على سبيل المثال، ستؤدي الزيادة الطفيفة في تردد الوميض إلى جعل النقطة تبدو وكأنها تتحرك للخلف.

الاستخدام الشائع للومضات القوية هو تحسين كفاءة محرك السيارة عند فترة دوران معينة من خلال توجيه الضوء القوي نحو علامة على دولاب الموازنة على المحور الرئيسي للمحرك . تسمى أداة الضوء القوي المستخدمة في توقيت الإشعال ضوء التوقيت . كما تم استخدام الإضاءة القوية لرؤية حركات الحبال الصوتية بحركة بطيئة أثناء الكلام، وهي عملية تعرف باسم التصوير بالفيديو.

غالبًا ما يتم استخدام الأضواء القوية لإعطاء وهم الحركة البطيئة في النوادي الليلية والحفلات الراقصة ، كما أنها متاحة للاستخدام المنزلي للتأثيرات الخاصة أو الترفيه.

يعود أصل الإضاءة القوية إلى عام 1931، عندما استخدم هارولد يوجين "دوك" إدجيرتون مصباحًا وامضًا لصنع ستروبسكوب محسن لدراسة الأجسام المتحركة، مما أدى في النهاية إلى التقاط صور درامية لأجسام مثل الرصاص أثناء الطيران.

تأسست شركة EG&G [ وهي الآن قسم من شركة URS ] على يد هارولد إي. إدجيرتون وكينيث جيه. جيرمسهاوزن وهربرت إي. جرير في عام 1947 باسم Edgerton, Germeshausen and Grier, Inc. وتحمل اليوم الأحرف الأولى من أسمائهم. في عام 1931، شكل إدجيرتون وجيرميهاوزن شراكة لدراسة تقنيات التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة والستروبوسكوب وتطبيقاتها. وانضم إليهم جرير في عام 1934، وفي عام 1947، تم تأسيس شركة EG&G. خلال الحرب العالمية الثانية، استفاد مشروع مانهاتن الحكومي من اكتشافات إدجيرتون لتصوير الانفجارات الذرية؛ وكان من الطبيعي أن تدعم الشركة لجنة الطاقة الذرية في أبحاثها وتطوير الأسلحة بعد الحرب. وقد وفر هذا العمل للجنة الأساس التاريخي لقاعدة التكنولوجيا الحالية للشركة. ^[8]

كانت أجهزة ستروبترون ذات محرك داخلي ( ثيراترونات مُحسَّنة لإخراج الضوء ) متاحة ^[9] بالإضافة إلى مصادر ضوء ستروبسكوبية مفرغة من نوع CRT ذات حزمة فيضان ، يتم التحكم فيها بالشبكة، مع فوسفور سريع . ^[10]

اكتسب ضوء الستروب شعبية كبيرة في مشهد النوادي خلال الستينيات عندما تم استخدامه لإعادة إنتاج وتعزيز تأثيرات رحلات LSD . استخدم كين كيسي إضاءة الستروب بالتنسيق مع موسيقى Grateful Dead خلال Acid Tests . في أوائل عام 1966، كان مهندس أضواء آندي وارهول ، داني ويليامز، رائدًا في استخدام العديد من أجهزة الستروب والشرائح وعروض الأفلام في وقت واحد على خشبة المسرح خلال عروض Exploding Plastic Inevitable لعام 1966 ، وبناءً على طلب بيل جراهام ، بنى ويليامز عرضًا ضوئيًا معززًا للستروب لاستخدامه في Fillmore West .

يمكن أن يؤدي الوميض السريع للضوء الستروبوسكوبي إلى إعطاء وهم بأن الضوء الأبيض مشبع بالألوان، والمعروف باسم لون فيشنر . في نطاقات معينة، يمكن التحكم في اللون الظاهر من خلال تردد الوميض. تتراوح ترددات المحفزات الفعالة من 3 هرتز فما فوق، مع ترددات مثالية تتراوح من حوالي 4 إلى 6 هرتز. الألوان هي وهم يتم إنشاؤه في ذهن المراقب وليس لونًا حقيقيًا. يوضح الجزء العلوي من بنهام هذا التأثير. ^{[11] [12] [13] [14]}    

في بعض الأحيان يمكن أن يؤدي ضوء الستروب إلى حدوث نوبات . وقد حدثت عدة حوادث عامة للصرع الحساس للضوء . معظم أضواء الستروب المعروضة للبيع للجمهور محدودة من قبل المصنع بحوالي 10-12 هرتز (10-12 ومضة في الثانية) في مذبذباتها الداخلية ، على الرغم من أن أضواء الستروب التي يتم تشغيلها خارجيًا غالبًا ما تومض بشكل متكرر قدر الإمكان. أظهرت الدراسات أن غالبية الأشخاص المعرضين لتأثيرات الستروب يمكن أن تظهر عليهم أعراض، وإن كانت نادرة، عند 15 هرتز -70 هرتز. أظهرت دراسات أخرى أعراض الصرع بمعدل 15 هرتز مع أكثر من 90 ثانية من التحديق المستمر في ضوء الستروب. العديد من أجهزة الإنذار من الحرائق في المدارس والمستشفيات والملاعب وما إلى ذلك تومض بمعدل 1 هرتز.

• المنظار الكهربائي ، وهو نظام تصوير سينمائي مبكر تم استخدامه بشكل محدود بين عامي 1886 و1894.
• إضاءة المركبات في حالات الطوارئ
• الوميض (الضوء) ، دراسة التغير المرئي المباشر في سطوع مصدر الضوء
• عتبة اندماج الوميض ، التردد الذي يبدو عنده حافز الضوء المتقطع ثابتًا تمامًا بالنسبة للمراقب البشري العادي
• مقياس سرعة الدوران ، وهو أداة لقياس سرعة دوران عمود أو قرص،
• زويتروب ، جهاز مبكر من عام 1813 أنتج وهم الحركة من خلال عرض سلسلة من الرسومات أو الصور الفوتوغرافية التي توضح المراحل التدريجية لتلك الحركة.
• التذبذب ، عدم الاستمرارية في الصور المتحركة، ويسمى أيضًا بالوميض
• فلاش التصوير الفوتوغرافي ، والذي يُشار إليه غالبًا أيضًا باسم ضوء ستروب
• تأثير عجلة العربة ، وهو وهم بصري في التصوير السينمائي حيث تبدو العجلة ذات الأسلاك وكأنها تدور بشكل مختلف عن دورانها الحقيقي
• فلاش الفجوة الهوائية ، وهو مصدر ضوء فوتوغرافي قادر على إنتاج ومضات ضوئية في أجزاء من الميكروثانية، مما يسمح بالتصوير الفوتوغرافي عالي السرعة (فائق السرعة)