تاریخچه مختصری از لامپ

چراغ الکتریکی، یکی از وسایل راحتی روزمره که بیشتر زندگی ما را تحت تاثیر قرار می دهد، به معنای سنتی در سال 1879 توسط توماس آلوا ادیسون "اختراع" نشد، اگرچه می توان گفت که او اولین نور رشته ای کاربردی تجاری را ایجاد کرد. او نه اولین و نه تنها کسی بود که سعی کرد یک لامپ رشته ای اختراع کند. در واقع، برخی از مورخان ادعا می کنند که بیش از 20 مخترع لامپ های رشته ای قبل از نسخه ادیسون وجود داشته اند. با این حال، ادیسون اغلب به این اختراع نسبت داده می شود زیرا نسخه او به دلیل ترکیبی از سه عامل می توانست از نسخه های قبلی پیشی بگیرد: یک ماده رشته ای موثر، خلاء بالاتر نسبت به سایرین و مقاومت بالا که باعث توزیع برق از یک منبع متمرکز از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

لامپ های اولیه

در سال 1802، هامفری دیوی اولین چراغ الکتریکی را اختراع کرد. او با الکتریسیته آزمایش کرد و باتری الکتریکی را اختراع کرد. وقتی سیم‌ها را به باتری و قطعه‌ای کربن وصل کرد، کربن درخشید و نور تولید کرد. اختراع او به عنوان لامپ قوس الکتریکی شناخته شد. و در حالی که نور تولید می کرد، برای مدت طولانی آن را تولید نکرد و برای استفاده عملی بسیار روشن بود.

در طول هفت دهه بعد، مخترعان دیگر نیز "لامپ" را ایجاد کردند اما هیچ طرحی برای کاربرد تجاری ظاهر نشد. مهمتر از آن، در سال 1840، دانشمند بریتانیایی، وارن دو لا رو، یک رشته پلاتین مارپیچ را در یک لوله خلاء محصور کرد و جریان الکتریکی را از آن عبور داد. این طرح بر اساس این مفهوم بود که نقطه ذوب بالای پلاتین به آن اجازه می دهد در دماهای بالا کار کند و محفظه تخلیه شده حاوی مولکول های گاز کمتری برای واکنش با پلاتین است و طول عمر آن را بهبود می بخشد. اگرچه طراحی کارآمد بود، اما هزینه پلاتین آن را برای تولید تجاری غیر عملی کرد.

در سال 1850 یک فیزیکدان انگلیسی به نام جوزف ویلسون سوان با محصور کردن رشته های کاغذ کربنی شده در یک لامپ شیشه ای تخلیه شده یک "لامپ" ایجاد کرد. و در سال 1860 او یک نمونه اولیه داشت، اما فقدان یک خلاء خوب و منبع کافی برق منجر به لامپی شد که عمر آن بسیار کوتاه بود که نمی‌توان آن را تولیدکننده مؤثر نور دانست. با این حال، در دهه 1870 پمپ های خلاء بهتری در دسترس قرار گرفتند و سوان به آزمایشات روی لامپ ها ادامه داد. در سال 1878، سوان با استفاده از نخ پنبه‌ای با دوام بیشتر لامپ تولید کرد که مشکل سیاه شدن زودهنگام لامپ را نیز برطرف کرد.

در 24 ژوئیه 1874 یک حق اختراع کانادایی توسط یک برقکار پزشکی تورنتو به نام هنری وودوارد و همکارش متیو ایوانز به ثبت رسید. آنها لامپ های خود را با اندازه ها و شکل های مختلف میله های کربنی که بین الکترودها در سیلندرهای شیشه ای پر از نیتروژن نگه داشته می شدند، ساختند. وودوارد و ایوانز تلاش کردند لامپ خود را تجاری کنند، اما موفق نشدند. آنها سرانجام در سال 1879 حق اختراع خود را به ادیسون فروختند.

توماس ادیسون و "اولین" لامپ

در سال 1878، توماس ادیسون تحقیقات جدی را برای توسعه یک لامپ رشته ای کاربردی آغاز کرد و در 14 اکتبر 1878، ادیسون اولین درخواست ثبت اختراع خود را برای "بهبود چراغ های الکتریکی" ثبت کرد. با این حال، او به آزمایش انواع مختلفی از مواد برای رشته‌های فلزی ادامه داد تا طرح اصلی خود را بهبود بخشد و تا 4 نوامبر 1879، یک حق اختراع دیگر در ایالات متحده برای یک لامپ الکتریکی با استفاده از یک رشته یا نوار کربنی که به پلاتینا سیم پیچ شده و متصل شده است، ثبت کرد. سیم های تماس."

اگرچه این حق اختراع چندین راه برای ایجاد رشته‌های کربنی از جمله استفاده از نخ‌های پنبه‌ای و کتان، آتل‌های چوبی، کاغذهایی که به روش‌های مختلف پیچیده شده‌اند، توضیح می‌دهد، اما چند ماه پس از ثبت اختراع، ادیسون و تیمش متوجه شدند که یک بامبو کربنی شده رشته می تواند بیش از 1200 ساعت دوام بیاورد.

این کشف سرآغاز لامپ های تجاری تولید شده بود و در سال 1880، شرکت توماس ادیسون، ادیسون الکتریک لایت، بازاریابی محصول جدید خود را آغاز کرد.

سایر تاریخ های قابل توجه

1906 - شرکت جنرال الکتریک اولین شرکتی بود که روشی را برای ساخت رشته های تنگستن برای استفاده در لامپ های رشته ای به ثبت رساند. خود ادیسون می‌دانست که تنگستن در نهایت بهترین انتخاب برای رشته‌های لامپ‌های رشته‌ای است، اما در زمان او، ماشین‌آلات مورد نیاز برای تولید سیم به این شکل خوب در دسترس نبود.

1910 - ویلیام دیوید کولیج از جنرال الکتریک روند تولید را برای ساخت طولانی ترین رشته های تنگستن بهبود بخشید.

دهه 1920 - اولین لامپ مات تولید شد و لامپ های پرتو برق قابل تنظیم برای چراغ های جلو اتومبیل و نور نئون تولید شد.

دهه 1930 - دهه 30 شاهد اختراع لامپ های فلاش کوچک برای عکاسی و لامپ فلورسنت برنزه بود.

دهه 1940 - اولین لامپ های رشته ای "نور نرم".

دهه 1950 - شیشه کوارتز و لامپ هالوژن تولید شد

دهه 1980 - هالیدهای فلزی کم وات جدید ایجاد شدند

دهه 1990 - لامپ‌های با عمر طولانی و لامپ‌های فلورسنت فشرده اولین کار خود را آغاز کردند.

آینده لامپ "اولین"؟

لامپ های رشته ای مدرن در مصرف انرژی کارآمد نیستند - کمتر از 10 درصد نیروی الکتریکی تامین شده به لامپ به نور مرئی تبدیل می شود. انرژی باقیمانده به صورت گرما از دست می رود. با این حال، این لامپ های ناکارآمد به دلیل مزایای بسیاری مانند:

در دسترس بودن گسترده و کم هزینه
ادغام آسان در سیستم های الکتریکی
سازگار برای سیستم های کوچک
عملکرد ولتاژ پایین، مانند دستگاه های با باتری
شکل و اندازه گسترده در دسترس بودن

متأسفانه برای لامپ های رشته ای، قوانین بسیاری از کشورها، از جمله ایالات متحده، حذف تدریجی آن را برای گزینه های کم مصرف تر مانند لامپ های فلورسنت فشرده و لامپ های LED الزامی کرده است. با این حال، به دلیل هزینه کم لامپ های رشته ای، در دسترس بودن فوری نور و نگرانی در مورد آلودگی جیوه با CFL، مقاومت زیادی در برابر این سیاست ها وجود داشته است.

اما با کاهش قابل توجه قیمت LED، به نظر می رسد آینده متعلق به LED باشد.