Liuminescencinės lempos - nuo rytmečio iki saulėlydžio

Tokio tipo liuminescencinis apšvietimas, koks yra šiandien, yra maždaug 80 metų, nors technologijos formavimo istorija truko maždaug tą patį, tai yra, apskritai, maždaug 160 metų buvo nušviestas liuminescencinių lempų technologijos kelias.

Prieš liuminescencinę lempą pasirodant kiekvienuose namuose, prieš liuminescencines lemputes gatvių apšvietime, prieš liuminescencines lempas - biuruose, inžinieriai ir mokslininkai nuėjo nuo vakuuminio vamzdžio išradimo, eksperimentuodami su žaibiškomis inertiškomis dujomis, veikiančiomis aukštoje įtampoje, iki kūrimo. integruota technologija su patikima ir aukštos kokybės šviečiančių vamzdžių fluorescencine danga ir tinkama maitinimo grandine fluorescencinėms lempoms.

Kalbant teisingai, verta pradėti nuo Michailo Vasiljevičiaus Lomonosovo, kuris dar XVIII amžiuje stebėjo stiklo rutulio, užpildyto vandeniliu, švytėjimą elektros srovės įtakoje. Lomonosovas neužsibrėžė sau uždavinio sukurti elektrinės šviesos šaltinį, todėl fluorescencinės lempos išradimas dar buvo labai tolimas.

Pirmoji dujų išlydžio lempa (eksperimentinės komplektacijos pavidalu) bus išleista 1856 m., Ir tai bus „Geisler“ vamzdis. Vokiečių stiklo pūtiklis Heinrichas Geisleris išsiskyrė išradingu talentu, o savo dizaino vakuuminio siurblio dėka Geisleris išpūtė orą iš stiklinės kolbos.

Naudodamas aukštos įtampos ritę, Geisleris sugebėjo sužadinti žalsvą spindesį evakuotoje kolboje. Užpildyta dujomis lemputė pakeitė žaibo atspalvį veikiant aukštos įtampos srovėms. Šis išradimas buvo pavadintas mokslininko vardu - Geislerio vamzdelis.

Įvairių medžiagų elektroliuminescencijos reiškinį vėliau pastebės Aleksandras Edmonas Becquerelis. 1859 m. Eksperimentuodamas su Geisler vamzdžiais, jis pirmasis pasiūlė vidinį vamzdžių paviršių padengti liuminescencinėmis medžiagomis.

Atsižvelgiant į didelę išankstinę tyrimų patirtį saulės ir dirbtinės šviesos srityje, būtent Becquerel nustatys kryptį, kuria liuminescencinio apšvietimo technologijos eis toliau.

Becquerelio pomėgis buvo grynai mokslinis ir jis nesiruošė kurti šviesos šaltinių, todėl eksperimento etape buvo gautas nelabai ryškus švytėjimas ir eksperimentai nebuvo tęsiami mokslininko. Nors idėja naudoti fosforą tapo svarbiu technologiniu žingsniu.

1891 m. Gegužės mėn. Amerikiečių mokslininkas, serbas, kilęs iš kilmės, Nikola Tesla, Kolumbijos universitete su „Geisler“ vamzdžiais surengs ryškią demonstraciją, kurioje parodys vakuuminių vamzdžių švytėjimą aukšto dažnio ritės elektriniame lauke.

„Tesla“ atkreipia dėmesį į žaibo pobūdžio priklausomybę nuo vidinės vamzdelių dangos, pavyzdžiui, itris kaip vidinė vamzdelių fosforescuojanti danga davė ryškią baltą šviesą, kurios intensyvumo pakako nuskaityti. „Tesla“ naudojo aukštos įtampos elektrostatinį lauką ir vamzdį be elektrodų galėjo pastatyti bet kurioje kambario vietoje, ir jis švytėjo tik indukcijos dėka.

Vėliau, būtent 1891 m. Birželio 23 d., „Tesla“ gaus patentą dėl dirbtinio apšvietimo sistemos su argono dujų išlydžio lempomis, maitinamomis aukštos įtampos ir aukšto dažnio srovėmis (patentas Nr. 454622). Argonas, beje, iki šiol naudojamas fluorescencinėse lempose.

1894 m. Amerikietis elektrikas ir išradėjas Danielis MacFarlanas Moore'as išrado fluorescencinę lempą, kurioje naudojamos inertinės dujos, anglies dioksidas - baltai šviesai, o azotas - šviesiai rausvai šviesai.Lempa pasižymėjo sudėtingu dizainu ir tik po 1904 m., Po patobulinimų, „Moore“ lempa buvo pradėta naudoti dirbtinio apšvietimo biurų kambariuose ir parduotuvėse.

Tomas Edisonas taip pat bandė praktiškai išplėsti „Geisler“ vamzdžio pritaikomumą, ir 1896 m. Jis sukūrė kalcio volframato dangą rentgeno vamzdžiams, vėliau, 1907 m., Išradimas bus patentuotas kaip fluorescencinė lempa.

Tačiau tokia lempa nebuvo tinkama apšvietimui, todėl Edisonas sustojo reklamuoti savo kaitrines lempas, su kuriomis jis jau pasiekė tam tikrą komercinę sėkmę. Nors dar 1893 m. Edisonas pats dalyvavo parodoje Čikagoje, kur pademonstravo liuminescencinį spindesį (tikriausiai norėdamas neatsilikti nuo Teslos ir Moore'o).

Jau 1901 m. Amerikiečių elektrikas ir išradėjas Peteris Cooperis Hewittas demonstravo pirmąją gyvsidabrio lempą. Gyvsidabrio garai suteikė minkštą mėlynai žalią šviesą, o efektyvumas viršijo Edisono lemputę. Tačiau mėlynai žalia šviesa nebuvo tinkama plačiai diegti dirbtinio apšvietimo „Hewitt“ lempas. Nors vėliau „Hewitt“ sistemos lempos bus visur ant lempų (nuo 1930 m.).

1926 m. Vokiečių išradėjas Edmundas Germeris kartu su savo kolegomis, ieškodamas veiksmingo dirbtinio ultravioletinės spinduliuotės šaltinio, nustatė, kad padidindami slėgį kolbos, padengtos fluorescenciniais milteliais, viduje galite gauti dar baltą šviesą, daug ryškesnę, todėl labiau tinkančią dirbtiniam apšvietimui, nei ji buvo suteikta. kaitrinės lempos.

Edmundas Germeris vėliau bus teisingai vadinamas šiuolaikinių liuminescencinių lempų tėvu, nes būtent Hermerio lempos yra artimesnės šių dienų liuminescencinėms lempoms.

1934 m. „General Electric“ nupirks Hermerio patentą, o George'o Inmano ir Richardo Thayerio vadovaujama tyrimų komanda pradės sunkų darbą tobulindama Germerio išradimą. Liuminescencinių lempų efektyvumas, palyginti su kaitrinėmis lempomis, visus nustebins.

Pranešimai, kad „General Electric“ laboratorija iki 1934 m. Rugpjūčio mėn. Pasiekė 35 liumenų už vatą, apvers dirbtinio apšvietimo pasaulį aukštyn kojomis, o lempų gamyba JAV prasidės 1934 m. Gruodžio mėn. Iki 1938 m. 48 colių 40 vatų vamzdines liuminescencines lempas buvo galima pamatyti kiekviename biure.

Šiandien liuminescencinis apšvietimas neskuba atsisakyti savo pozicijų, nors kolbaose esantis gyvsidabris nenaudingas fluorescencinėms lempoms.

Kulnai jau žengia ypač efektyvūs šviesos diodaikuriuose nėra gyvsidabrio, o šviesos srautas siekia 150 liumenų už vatą, tai yra 1,5 karto daugiau nei fluorescencinių lempų vidurkis, todėl fluorescencinio apšvietimo saulėlydis galbūt yra arti.