El destello de argón , también conocido como bomba de argón , bomba de destello de argón , vela de argón y fuente de luz de argón , es una fuente de un solo uso de destellos de luz muy cortos y extremadamente brillantes. La luz se genera por una onda de choque en argón o, menos comúnmente, en otro gas noble . La onda de choque suele producirse por una explosión . Los dispositivos de flash de argón se utilizan casi exclusivamente para fotografiar explosiones y ondas de choque.
Aunque también se pueden utilizar criptón y xenón , se prefiere el argón debido a su bajo coste. [1]
La luz generada por una explosión se produce principalmente por el calentamiento por compresión del aire circundante. La sustitución del aire por un gas noble aumenta considerablemente el rendimiento luminoso; en el caso de los gases moleculares , la energía se consume parcialmente mediante disociación y otros procesos, mientras que los gases nobles son monoatómicos y sólo pueden sufrir ionización ; el gas ionizado produce entonces la luz. La baja capacidad calorífica específica de los gases nobles permite calentarlos a temperaturas más altas, produciendo emisiones más brillantes. [1] Los tubos de destello están llenos de gases nobles por la misma razón.
Los dispositivos típicos de destello de argón consisten en un tubo de cartón o plástico lleno de argón con una ventana transparente en un extremo y una carga explosiva en el otro. Se pueden utilizar muchos explosivos; Los explosivos de composición B , PETN , RDX y aglomerados plásticos son sólo algunos ejemplos.
El dispositivo consta de un recipiente lleno de argón y una carga explosiva sólida. La explosión genera una onda de choque que calienta el gas a temperaturas muy altas (más de 10 4 K; los valores publicados varían entre 15.000 K y 30.000 K, con los mejores valores alrededor de 25.000 K [1] ). El gas se vuelve incandescente y emite un destello de intensa radiación visible y ultravioleta de cuerpo negro . La emisión para el rango de temperatura es mayor entre 97 y 193 nm, pero normalmente sólo se explotan los rangos visible y casi ultravioleta.
Para lograr la emisión, la capa de al menos una o dos profundidades ópticas del gas debe comprimirse a una temperatura suficiente. La intensidad de la luz aumenta a su magnitud máxima en aproximadamente 0,1 microsegundos. Durante aproximadamente 0,5 microsegundos, las inestabilidades del frente de ondas de choque son suficientes para crear estrías significativas en la luz producida; este efecto disminuye a medida que aumenta el espesor de la capa comprimida. Sólo una capa de gas de unos 75 micrómetros de espesor es responsable de la emisión de luz. La onda de choque se refleja después de llegar a la ventana al final del tubo; esto produce un breve aumento de la intensidad de la luz. Luego la intensidad se desvanece. [1]
La cantidad de explosivo puede controlar la intensidad de la onda de choque y por tanto del destello. La intensidad del destello se puede aumentar y disminuir su duración reflejando la onda de choque en un obstáculo adecuado; Se puede utilizar una lámina o un vidrio curvo. [2] La duración del destello es aproximadamente tan larga como la propia explosión, dependiendo de la construcción de la lámpara, entre 0,1 y 100 microsegundos. [3] La duración depende de la longitud de la trayectoria de la onda de choque a través del gas, que es proporcional a la longitud del tubo; Se demostró que cada centímetro del recorrido de la onda de choque a través del medio argón equivale a 2 microsegundos. [4]
El flash de argón es un procedimiento estándar para fotografía de alta velocidad , especialmente para fotografiar explosiones, [5] o, menos comúnmente, para uso en vehículos de prueba a gran altitud. [6] La fotografía de explosiones y ondas de choque se facilita por el hecho de que la detonación de la carga de la lámpara de argón se puede cronometrar con precisión en relación con la explosión del espécimen de prueba y la intensidad de la luz puede dominar la luz generada por la explosión misma. De esta manera se puede visualizar la formación de ondas de choque durante explosiones de cargas moldeadas .
Como la cantidad de energía radiante liberada es bastante alta, puede producirse un calentamiento significativo del objeto iluminado. Esto debe tenerse en cuenta especialmente en el caso de explosivos potentes.
Las fuentes de luz súper radiante (SRL) son una alternativa al flash de argón. Una fuente de haz de electrones envía un breve e intenso pulso de electrones a cristales adecuados (por ejemplo, sulfuro de cadmio dopado ). Se pueden lograr tiempos de flash en el rango de nanosegundos a picosegundos. Los láseres pulsados son otra alternativa. [4]
Flash de argón.