Školní experimentální sada OPTIKA vyráběná Meoptou Bratislava je již letitou pomůckou a na mnoha školách už dosluhuje či dokonce dosloužila z důvodů nedostatku náhradních dílů. Světelný zdroj soupravy je osazen žárovkou 12 V/35 W. Tato žárovka má bohužel poměrně dlouhé vlákno, což zejména u některých pokusů způsobuje značné neostrosti při zobrazování optickými prvky. Světelná intenzita obrazů (i přes poměrně velký příkon žárovky) často vyžaduje alespoň částečné zatemnění laboratoře. Světelný zdroj je napájen speciálním transformátorem nebo z 12 V elektrického rozvodu učebny.
Mnou navrhovaná úprava světelného zdroje je záměna původní žárovky za halogenovou žárovkou G4 (12 V/10 W), která se dnes využívá v různých světelných zdrojích jako jsou bodová světla ve výkladech obchodů, stolní lampy apod. Použití této halogenové žárovky má několik výhod:
Vlákno žárovky G4 je mnohem kratší než u žárovky původní, což mnohem lépe odpovídá představě bodového zdroje - obrazy jsou mnohem ostřejší.
Světelná intenzita vytvořených obrazů je mnohem větší, není tedy třeba zatemňovat laboratoř.
Pokud již k experimentální soupravě nemáme napájecí transformátor, můžeme ji nyní napájet standardním síťovým adaptérem 12 V/1 A. Pokud jsme sadu neměli nikdy s transformátorem a používali jsme ji jen v učebně se speciálním 12 V rozvodem, můžeme ji nyní s adaptérem používat i ve třídách, kde tento rozvod není.
Celkově vyšší účinnost a nižší příkon žárovky G4 nevyvolává takové zahřívání tubusu světelného zdroje jako u dřívější koncepce.
Cílem mého návrhu bylo co nejjednodušší nahrazení původní žárovky a její objímky za žárovku G4. Je jasné, že pokud chceme takto zrekonstruovat všechny sady na škole, musí být řešení založeno na co nejmenším množství součástek, které je třeba složitě vyrobit.
Nejjednodušším řešením se zprvu zdála výměna původní objímky za objímku pro halogenovou žárovku, kdy by nová žárovka „ležela“ na ose tubusu světelného zdroje stejně, jako žárovka původní. Problém žárovky G4 je však to, že na vrcholu její baňky je nepravidelná „čepička“ zataveného technologického vstupu do baňky. Tato „čepička“ rozptyluje světelné paprsky tak, že v tomto případě je světelný zdroj pro naše účelu nepoužitelný. Žárovku tedy bylo třeba umístit do tubusu tak, aby „čepička“ nebránila světelným paprskům, ale zároveň tak, aby bylo vlákno žárovky na ose tubusu světelného zdroje. Velikost žárovky a celkové rozměry tubusu mě nakonec přinutily k řešení, kdy je žárovka umístěna pod úhlem 45 stupňů (viz obr.).
Plechová konzola pro uchycení objímky halogenové žárovky G4
Keramická objímka halogenové žárovky G4
Halogenová žárovka G4
2× šroub M3x12
Nová objímka žárovky je připevněna pomocí vyrobené plechové konzolky, která je přišroubována k držáku původní žárovky. Toto řešení nevyžaduje žádné technické úpravy původní konstrukce světelného zdroje a tedy světelný zdroj může být kdykoliv navrácen do původního stavu. Obrázek zachycuje i technický výkres použité plechové konzolky. Já jsem ji vystřihl z hliníkového plechu o tloušťce cca 1 mm. Začistit tvar, vyříznout zářez pro vodiče, dva závity M3 a ohnout pod požadovaným úhlem netrvá déle než 45 minut.
Celková cena jednotlivých částí (žárovka G4, objímka, 2× šroubek M3×12) se pohybují okolo 50 Kč. Pokud nemáte původní napáječ k soupravě, lze koupit již zmiňovaný standardní síťový adapter 12 V/1 A v cenové relaci cca 200 Kč.
Ať již pouhé vylepšení nebo celková rekonstrukce již nefunkční soupravy jistě navrátí zpět „do hry“ mnohdy již odloženou optickou soupravu. S ohledem na dnešní ceny různých školních demonstračních sad se zde jedná o úpravu, která se jistě vyplatí.
