Home

 

Stroboskop und Kurzzeit-Bildwandler

Dieser Versuchsaufbau zeigt wie schnelle Bewegungen für das Auge sichtbar gemacht werrden können. In diesem Fall handelt es sich um schnell rotierende Scheiben.
Es werden zwei Möglichkeiten gezeigt. Zum einen die Stroboskopmethode, zum Anderen ein gepulster Bildwandler.
Links der Bildwandler, rechts das Stroboskop  
Stroboskop:
Beim Stroboskop wird das bewegte Objekt mit kurzen Lichtblitzen beleuchtet. Sind die Blitze mit der Bewegung synchronisiert scheint das Objekt für das Auge still zu stehen. Hier wird mit einer Lichtschranke die Umdrehung der Scheibe detektiert. Immer wenn die Lichtschranke ein Signal abgibt wird ein kurzer Lichtpuls gezündet und so eine zur Umdrehung synchrone Beleuchtung erreicht.
Früher waren >Stroboskope mit Blitz- oder speziellen Glimmlampen< aufgebaut. Wegen der notwendigen Hochspannungsversorgung waren diese Schaltung ziemlich aufwendig. Heutzutage kann man bei nicht zu schnellen Vorgängen LEDs verwenden, die Schaltung wird dann ziemlich einfach.
 
Im ganz linken Bild sind die LEDs auf Dauerlicht geschaltet und die Beschriftung der Scheibe nicht lesbar.. Wird aber wie im rechten Bild auf gepulste Beleuchtung umgeschaltet scheint die Scheibe still zu stehen.

Das Stroboskop hat aber auch einen große Nachteil. Die Hintergrundbeleuchtung darf nicht zu hell sein damit der Effekt des gepulsten Lichtes überwiegt. Ebensowenig ist das Prinzip für bewegte, selbstleuchtende Objekte geeignet.
Bildwandler:
Beim >Bildwandler< handelt es sich um ein Bauteil mit dem ein optisches Bild mit einer Fotokathode in ein Elektronenbild umgewandelt. Das Elektronenbild wird dann wiederum mit einem Leuchtschirm in optisches Bild gewonnen. Der Transfer des Elektronenbildes von der Fotokathode zum Leuchtschirm geschieht mittels einer Elektronenoptik. Hier besteht eine Eingriffsmöglichkeit. Wird die Linse der Elektronenoptik abgeschaltet, was einfach über eine Änderung der Potentiale erfolgen kann werden keine Elektronen mehr zum Leuchtschirm übertragen, d.h. er bleibt dunkel. Somit hat man ein "optisches Ventil" das auf- und zu gemacht werden kann.
Der Bildwandler hat aber auch Nachteile. So gehen z.B. natürlich die Farben des Objekts verloren. Das Bild erscheint in der meist grünen Farbe des Leuchtschirms. Auch ist der Wandler ziemlich teuer und es ist immer ein optisches Objektiv notwendig was die Kosten noch weiter erhöht..
Die Hochspannungen für den Bildwandler (500V, 6kV) werden mit >CCLFL-Konvertern< erzeugt. Die Pulse zum Auftasten der Röhre werden mit einer Kondensatorentladung erzeugt. Als Schalter dient ein VMOS Fet der vom Impuls der Lichtschranke angesteuert wird. Die Röhre benötigt zwei Impulse unterschiedlicher Polarität die aus dem Entladepulse des Kondensators mit einem Ferritkerntrafo erzeugt werden
 
 

Schaltung PDF-Format