Лампочка

С самого раннего периода истории и до начала XIX века огонь был основным источником света для человека. Этот свет создавался разными технологиями - факелами, свечами, масляными и газовыми лампами. Эти источники света также обеспечивали недостаточное освещение.

Первые попытки использования электрического света были сделаны английским химическим сэром Хамфри Дэви. В 1802 году Дэви показал, что электрические лампочки до белого тепла, создавая свет. Это было начало накаливания электрического света. Следующей крупной разработкой стал свет дуги. В основном это были два электрода, обычно из углерода. Электрический ток, подключаемый к одному из электродов, протекающий к другому электротехнику и проходящий через него. Дуговые лампы (или лампочки) использовались в основном для наружного освещения; Все они продолжали существовать среди больших групп ученых.

Основная трудность, сдерживающая развитие коммерчески жизнеспособного света накаливания, заключалась в поиске подходящих светящихся элементов. Дэви обнаружил, что все это в течение любого промежутка времени. Угол также использовался, но он быстро окислялся на воздухе. Чтобы создать вакуум из элементов, сохраненных тем самым светопроизводительными материалами.

Томас А. Эдисон, молодой изобретатель, работавший в Менло-Парке, штат Нью-Джерси, начал работать над формальным электрическим светом в 1870-х годах. В 1877 году Эдисон увлекся поиском удовлетворительного источника электрического света, посвятившего свое первоначальное участие подтвержденным причинам неудач своих конкурентов. Однако, он был в лучшем горелку, чем углерод. Работая с платиной, Эдисон получил свой первый патент на замену 1879 года на относительно непрактичную лампу, но он продолжал искать элемент, который можно было бы эффективно и экономно нагревать.

Эдисон также работал с другими компонентами системы освещения, включая создание собственного источника питания и разработку революционной системы электропроводки, которая могла бы обрабатывать несколько ламп, горящих одновременно. Однако это было Это был очень тонкий, нитевидный провод. Скорее всего, эти лампы бесполезными с коммерческой точки зрения. Чтобы решить эту проблему, Эдисон снова начал пробовать углерод в качестве средств освещения.

Наконец он выбрал карбонизированную хлопчатобумажную нить в качестве материала для нити. Они будут проводить ток к Нити и от нее. Эту сборку поместили в стеклянную колбу, которая была герметизированной. Вакуумный насос удалил воздух из колбы, медленный, но важный шаг. Вводные провода, которые будут подключены к электрическому току, торчащему из стеклянной колбы.

19 октября 1879 года Эдисон провел первое испытание этой новой лампы. Он работал в течение двух дней и 40 часов (21 октября - день, когда окончательно сработала обычная дата). Конечно, эта оригинальная лампа прошла ряд ревизий. Были созданы фабрики по производству ламп накаливания, и были достигнуты большие успехи. Однако современные лампы накаливания очень напоминают оригинальные лампы Эдисона. Основными отличительными особенностями являются использование вольфрамовых нитей, а также более высокая температура.

Несмотря на то, что существует множество других лампочек, которые доступны для широкого применения:

Вольфрамовые галогенные лампы
Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки, которые содержат пары ртути и газообразный аргон. Когда электричество протекает через трубку, оно заставляет испариться ртуть испускать ультрафиолетовую энергию. Эта энергия затем падает на люминофоры, которые покрывают внутреннюю часть ламп, испуская видимый свет.
Ртутные лампы имеют две лампы - дуговая трубка (из кварца) внутри защитной стеклянной лампы. Дуговая трубка содержит более высокие давления, чем у люминесцентной лампы, что позволяет паровой лампе излучать свет без использования люминофорного покрытия.
Неоновые лампы - это стеклянные трубки, заполненные неоновым газом.  Цвет света определяется газовой смесью; чистый неоновый газ испускает красный свет.
Металлогалогенные лампы, используемые в химическом соединении металла и галогена. Этот тип ламп работает почти так же, как и лампы на парах, за исключением того, что металлогалогенные лампы могут создавать более естественный цветовой баланс при использовании без люминофоров.
Натриевые лампы высокого давления; однако дуговая трубка изготовлена ​​из оксида алюминия вместо кварца и содержит твердую смесь натрия и ртути.
К тому времени, когда Томас Эдисон начал поиски, более двадцати изобретателей начали производство электрических ламп накаливания. 1870-е годы были решающими, и технологии должны были объединить усилия, чтобы сделать коммерчески выполнимым электрический свет высокотехнологичной гонкой с высокими ставками эпохи. Эдисон основал свою исследовательскую лабораторию в сельском парке Менло, штат Нью-Джерси, на полпути между Нью-ЙоркомГородом и Филадельфией. В 1876 году было построено лабораторное здание и несколько хозяйственных построек, которые Эдисон получил с помощью своих телеграфных изобретений. Первоначально он хотел, чтобы мы работали над своими собственными идеалами в телеграфной и телефонной связи. Он сказал, что лаборатория может производить новые открытия каждые десять дней, а крупный прорыв - каждые шесть месяцев.

В 1877 году Эдисон решил принять участие в широко освещаемой гонке за успешной лампочкой и расшифровать свои лабораторные помещения с механическим цехом, а также с офисной и исследовательской библиотекой. Штат сотрудников вырос с 12 до 60 лет, когда Эдисон занимал всю систему освещения, от генератора до изоляции и лампы накаливания. Попутно Эдисон создал новый процесс изобретения, организовал командный подход, который объединил финансирование, материалы, инструменты и квалифицированных рабочих в «фабрику изобретений». Таким образом, компания «Дженерал Электрик», Вестингауз и другие организации, занималась поиском новых моделей и разработок.

Уильям С. Прецер

Сырье
Этот раздел будет посвящен лампам накаливания. Как упомянуто ранее, много различных материалов использовалось для нити, пока вольфрам не стал предпочтительным металлом в начале двадцатого века. Хотя они могут выдерживать температуру до 4500 градусов по Фаренгейту (2480 градусов по Цельсии) и выше. Разработка вольфрамовых нитей считается величайшим достижением технологий, потому что все эти идеи могут быть получены дольше, чем любой из предыдущих материалов.

Соединительные или вводные провода обычно изготавливаются из никель-железной проволоки (называемой dumet, потому что в ней используются два металла). Этот проводник погружается в раствор, чтобы сделать провод более прилипшим к стеклу. Сама колба изготовлена ​​из стекла и содержит смесь газов, как правило, аргон и азот. Воздух выкачивается из колбы и заменяется газами. Стандартизированное основание удерживает всю сборку на месте. Основное, известное как «винтовое основание, Эдисона», было изготовлено из латуни и подкреплено штукатуркой Парижа, а затем и фарфора. Сегодня алюминий используется снаружи, а стекло используется для изоляции внутренних частей основания.

Производственный
Процесс
Использование лампочек варьируется от автомобильных фар и фонариков. Лампы различаются по размеру и мощности. Однако все лампы накаливания имеют три основные части - нить накала, колба и основание. Первоначально изготовлено вручную, производство ламп теперь полностью автоматизировано.

Нить
1 Внедрение с помощью процесса, известного как волочение, при котором вольфрам смешивается и связывается, и протягивается через фильеру - фасонное отверстие - в тонкую проволоку. Приспособление для наматывания вокруг металлического стержня, предназначенного для придания ему правильной спиральной формы. Этот процесс смягчает проволоку. Оправка затем растворяется в кислоте.
2 Спиральная нить прикреплена к вводным проводам. В конце концов, в наличии имеются крючки, которые либо прижимаются к концу нити, либо в более крупных лампочках, точечной сваркой.
Стеклянная колба
3 Стеклянные колбы или кожухи изготавливаются на ленточной машине. Ленточный конвейер движется вдоль конвейерной ленты. Точно выровненные воздушные форсунки изготовляют стекло через отверстие в конвейерной ленте в форме, создавая оболочку. Ленточная машина, движущаяся с высокой скоростью, может производить более 50 000 лампочек в час. После того, как продувки оболочки будут выполнены, они отрезаются от ленточной машины. Чтобы удалить блики, вызванная светящейся ненакрытой нитью. Мощность и мощность ламп на наружной верхней части каждого корпуса.
Основание
4 Основание колбы также изготовлено с использованием пресс-форм. Он может быть легко вставлен в гнездо светильника.
сборочный
5 После того, как они были изготовлены, они установлены вместе на машине. Вначале все должны быть сброшены в один из проводников. Воздух внутри колбы откачивается, а оболочка заполняется смесью аргона и азота. Эти газы требуют более длительного срока службы нити накала. Вольфрам со временем испарится и сломается. Когда он испаряется, он оставляет темный осадок на колбе.
6 Наконец, основание и колба запечатаны. Не нужно никакого другого материала. В этом случае могут быть установлены алюминиевые основания, обеспечивающие надлежащий электрический контакт. После тестирования луковицы помещаются в пакеты и отправляются потребителям.
Контроль Качества
Лампочки проверены на срок службы. Чтобы получить быстрые результаты, выбранные лампы должны выдерживать испытания на долговечность и освещаться на уровне, значительно превышающем их обычную прочность на горение. Это дает точное представление о том, как долго будет работать колба при нормальных условиях. Испытания проводятся на всех производственных предприятиях. Средний срок службы большинства бытовых лампочек составляет от 750 до 1000 часов, в зависимости от мощности.

Будущее
Будущее лампы накаливания неопределенно. Несмотря на то, что она не будет светиться, безусловно, является удовлетворительным способом получения света, он крайне неэффективен: около 95 процентов электроэнергии, подаваемой на обычную лампу, преобразуется в тепло, а не в свет. Источником энергии является все более важное значение.

Уже используются другие источники света, которые могут заменить лампочку накаливания. Например, люминесцентные лампы уже доминируют на промышленном рынке. Люминесцентные лампы потребляют как минимум на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания. Недавняя разработка «компактных» люминесцентных ламп, которые могут быть использованы для освещения обычных люминесцентных ламп.

Другая недавняя разработка - это «радиоволновая лампа», которая создает свет, передавая энергию от радиоволнового генератора, который в свою очередь создает ультрафиолетовый свет. Затем люминофорное покрытие на колбе преобразует ультрафиолетовый свет в видимый свет. Такие лампы потребляют на 25% больше энергии, чем лампы накаливания. Они также полностью взаимозаменяемы с лампами накаливания.