Покоренная плазма

Солнце на мгновение

Если среди вас есть фотолюбители, то они знают, как трудно получить хороший снимок в сумерках или при съемке в плохо освещенной комнате. Ночью снимать невозможно.

Долгое время фотографы-профессионалы пользовались магнием. Но это было неудобное средство освещения, требовавшее к тому же известного навыка.

А сейчас можно прийти в магазин, купить прибор с понятным для всех названием «фотовспышка» и фотографировать в любое время. Нажать на кнопку затвора фотоаппарата, яркая вспышка света — и снимок готов. Теперь уже не нужно заботиться о запасах магния: после сотни снимков достаточно вынуть старые батарейки от карманного фонаря, вставить новые — и все можно начинать сначала. А если снимать приходится в комнате, то и батарейки не нужны. Достаточно вставить штепсельную вилку прибора в обычную электрическую розетку, и «фотовспышка» начнет работать от сети.

Что можно назвать главным «действующим лицом» в этом небольшом приборе, позволяющем фотографировать в любое время суток и в любом месте, даже во взрывоопасных помещениях?

Вы наверное угадали? Плазму. Она на мгновение рождается в маленькой подковообразной трубочке, укрепленной в центре пристроенного к фотоаппарату рефлектора.

Как это происходит?

Чтобы плазма возникла, нужна энергия. Вы уже знаете, что для фотовспышки энергия берется от батарей или из электрической сети. Кроме того, есть и кладовая электрических зарядов — накопительный конденсатор. Емкость его изрядная — восемьсот микрофарад. Когда конденсатор зарядится до трехсот вольт — для этого нужно всего несколько секунд, — можно делать снимок.

Конденсатор подключен напрямую к подковообразной стеклянной трубочке, наполненной ксеноном. Это место рождения плазмы. Но пока мы не захотим, плазма в трубочке не возникает. Триста вольт — напряжение немалое, но «пробить» разрядный промежуток без посторонней помощи оно не может: малы электрические силы.

Эта «посторонняя помощь» приходит тогда, когда вы нажмете кнопку затвора фотоаппарата. В это мгновение специальное устройство — импульсный трансформатор — «выдаст» импульс высокого напряжения величиной около десяти киловольт на поджигающий электрод, смонтированный вблизи разрядной трубки-подковы. Поджигающий электрод своим электрическим полем ионизирует ксенон в трубке-подкове, и в ней вспыхивает яркий разряд. Накопительный конденсатор мгновенно опорожнит свои «кладовые» от зарядов. Плазма в импульсной лампе «живет» всего пятисотую долю секунды. Этого времени достаточно, чтобы фотопленка запечатлела все, что «увидит» объектив фотоаппарата.

Фотовспышка, превращающая на мгновение ночь в день, стала верным спутником не только фотографов-профессионалов, но и фотолюбителей. Ее сравнительно легко сделать самому, если есть импульсная лампа-подкова и накопительный конденсатор.

Способность плазмы быстро создавать яркий поток света нашла широкое применение в науке и технике.

Во многих физических лабораториях есть сложные приборы для наблюдения за полетом космических и других заряженных частиц. По имени изобретателя их называют камерами Вильсона. Камера заполняется парами воды. Когда в камеру влетает заряженная частица, она на своем пути ионизирует молекулы газа. На «родившихся» ионах собираются мельчайшие капельки тумана. Как лыжник, скатившийся с горы, оставляет за собой след, так и заряженная частица обнаруживается по хвосту из мельчайших капелек тумана. Ученые знают, что если в камеру Вильсона влетит электрон, то он оставит за собой очень тонкий след. За протоном — ядром атома водорода — хвост из частиц тумана будет потолще, за альфа-частицами — еще толще. Самые заметные следы оставляют осколки атомных ядер.

Каждая камера Вильсона снабжена автоматическим фотоаппаратом, который добросовестно фиксирует следы заряженных частиц. Но любой фотоаппарат слеп, если объект съемки не освещен. Как освещается внутренность камеры Вильсона?

В момент съемки в импульсной лампе проскакивает искра, которая на мгновение делает видимыми дорожки из паров воды, созданные заряженными частицами.

Многие знают, что для составления карт сейчас широко пользуются аэрофотосъемкой. Это — фотографирование местности с самолета. Лучше всего такую работу делать в яркий солнечный день. Но как же быть тем, кто работает в Заполярье, где ночь длится несколько месяцев? Сидеть и ждать у моря погоды? Нет! — говорит плазма. Она и здесь готова помочь.

Самолет, производящий съемку, снабжен мощными импульсными лампами. Летит такой самолет, и экипажу нет заботы о погоде или времени суток. Импульсные лампы не подведут, они то и дело посылают на землю мощные потоки света. Вспышка — кадр, вторая вспышка — новый кадр.

Можно еще долго рассказывать о применении плазменных источников света, заменяющих солнце на короткие промежутки времени. Одни из них помогают изучать движущиеся части машин и механизмов, другие служат для измерения расстояний на земной поверхности, третьи позволяют сфотографировать такие «неуловимые» моменты, как, например, попадание пули в цель.

Где бы ни применялась плазма — источник света, везде она проявляет себя с самой лучшей стороны.