Ποιος όντως εφευρέθηκε ο λαμπτήρας

Οι απαντήσεις σε αυτό το φαινομενικά απλό ερώτημα μπορούν να ακουστούν διαφορετικά. Οι Αμερικανοί αναμφισβήτητα επιμένουν ότι ήταν ο Edison. Οι Βρετανοί θα πουν ότι αυτός είναι ο συμπατριώτης τους Svan. Οι Γάλλοι μπορεί να θυμούνται το «ρωσικό φως» του εφευρέτη Yablochkov, ο οποίος άρχισε να φωτίζει τους δρόμους και τις πλατείες του Παρισιού το 1877. Κάποιος θα καλέσει έναν άλλο Ρώσο εφευρέτη - Lodygin. Θα υπάρχουν πιθανώς και άλλες απαντήσεις. Έτσι ποιος είναι σωστός; Ναι, ίσως αυτό είναι όλο. Η ιστορία του λαμπτήρα αντιπροσωπεύει μια ολόκληρη αλυσίδα από ανακαλύψεις και εφευρέσεις που έγιναν από διαφορετικούς ανθρώπους σε διαφορετικούς χρόνους.

Πριν προχωρήσουμε στη χρονολόγηση της εφεύρεσης του λαμπτήρα, θα ήθελα να σημειώσω τι εννοούμε με τον όρο "λαμπτήρας". Πρώτα απ 'όλα, είναι μια πηγή φωτός, μια συσκευή, μια συσκευή στην οποία συμβαίνει η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας στο φως. Αλλά οι μέθοδοι μετατροπής μπορεί να είναι διαφορετικές. Τον 19ο αιώνα, πολλές από αυτές τις μεθόδους ήταν γνωστές. Ως εκ τούτου, ήδη τότε εμφανίστηκαν αρκετοί τύποι ηλεκτρικών λαμπτήρων: τόξο, πυρακτώσεως και εκκένωσης αερίου. Ένας ηλεκτρικός λαμπτήρας είναι ένα τεχνικό σύστημα, δηλ. το σύνολο των επιμέρους στοιχείων που είναι απαραίτητα για την εκτέλεση της κύριας χρήσιμης λειτουργίας - φωτισμού.

Η ιστορία της εμφάνισης και ανάπτυξης ενός ηλεκτρικού λαμπτήρα είναι αδιαχώριστη από την ιστορία της ηλεκτρολογίας, η οποία αρχίζει με την ανακάλυψη του ηλεκτρικού ρεύματος τον 18ο αιώνα. Αργότερα, τον 19ο αιώνα, ένα κύμα ανακαλύψεων που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια σάρωσε σε όλο τον κόσμο. Μια αλυσιδωτή αντίδραση άρχισε, όπως ήταν, όταν μια ανακάλυψη άνοιξε το δρόμο για την επόμενη. Η ηλεκτρολογία του τμήματος της φυσικής ξεχώρισε ως ανεξάρτητη επιστήμη, η ανάπτυξη της οποίας εκπονήθηκε από έναν ολόκληρο γαλαξία επιστημόνων και εφευρετών: ο Γάλλος Andre-Marie Ampere, ο Γερμανοί Georg Omm και ο Heinrich Rudolf Hertz), οι Βρετανοί Michael Faraday (Michael Faraday) και James Maxwell (James Maxwell) και άλλοι.

Ο καταπληκτικός 19ος αιώνας, που έθεσε τα θεμέλια για την επιστημονική και τεχνολογική επανάσταση που άλλαξε τον κόσμο με αυτόν τον τρόπο, ξεκίνησε με την εφεύρεση γαλβανικό κύτταρο - πηγή χημικού ρεύματος (βολταϊκή στήλη). Με αυτή την εξαιρετικά σημαντική εφεύρεση, ο Ιταλός επιστήμονας Α. Βόλτα γιόρτασε το νέο 1800 έτος. Και ήδη από το 1801, ένας καθηγητής της Ιατρικής και Χειρουργικής Ακαδημίας της Αγίας Πετρούπολης, Βασίλι Πετρόφ, κατάφερε να πείσει τους ανωτέρους του να αγοράσουν για το φυσικό του γραφείο μια τότε ισχυρή ηλεκτρική μπαταρία που αποτελείται από 4200 ζεύγη γαλβανικών κυψελών. Εκτελώντας πειράματα με αυτήν την μπαταρία, ο Petrov το 1802 ανακάλυψε ένα ηλεκτρικό τόξο - μια έντονη εκφόρτιση που αναδύεται ανάμεσα σε ράβδους άνθρακα-ηλεκτρόδια που φτάνουν σε κάποια απόσταση. Πρότεινε τη χρήση ενός τόξου για φωτισμό.

Ωστόσο, στην πρακτική εφαρμογή αυτής της ιδέας δημιουργήθηκαν πολλές δυσκολίες. Τα πειράματα έδειξαν ότι το τόξο καίει φωτεινά και σταθερά μόνο σε κάποια απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Και κατά τη διάρκεια της καύσης τόξου, τα ηλεκτρόδια άνθρακα βαθμιαία καίγονται, αυξάνοντας το κενό τόξου. Απαιτείται ένας ρυθμιστικός μηχανισμός για τη διατήρηση σταθερής απόστασης μεταξύ των ηλεκτροδίων.

Οι εφευρέτες έχουν προτείνει διαφορετικές λύσεις. Αλλά όλοι είχαν το μειονέκτημα ότι ήταν αδύνατο να ενεργοποιηθούν αρκετοί λαμπτήρες σε ένα κύκλωμα. Έπρεπε να χρησιμοποιήσω τη δική μου πηγή ενέργειας για κάθε λαμπτήρα. Το πρόβλημα αυτό επιλύθηκε το 1856 από τον εφευρέτη A.I. Shpakovsky, δημιουργώντας μια εγκατάσταση φωτισμού με ένδεκα λαμπτήρες τόξου εξοπλισμένους με αρχικούς ρυθμιστές. Αυτή η εγκατάσταση φωτίζει την Κόκκινη Πλατεία στη Μόσχα κατά τη διάρκεια της στέψης του Αλέξανδρου Β '.

Το 1869, ένας άλλος Ρώσος εφευρέτης V.I. Chikolev εφάρμοσε έναν ρυθμιστή διαφορικού σε έναν λαμπτήρα τόξου και το χρησιμοποίησε σε ισχυρούς θαλάσσιους προβολείς. Παρόμοιες ρυθμιστικές διατάξεις εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε μεγάλες εγκαταστάσεις προβολέων.Δυστυχώς, όλοι οι ελεγκτές τόξου καύσης ήταν αναξιόπιστοι και δαπανηροί.

Ο καθοριστικός ρόλος στη μετάβαση από τα πειράματα στον ηλεκτρικό ρεύμα στον μαζικό ηλεκτρικό φωτισμό έπαιξε ο ρώσος ηλεκτρολόγος μηχανικός Pavel Nikolayevich Yablochkov [1]. Ο Yablochkov ξεκίνησε το έργο του στη Ρωσία, έχοντας οργανώσει το 1875 στην Αγία Πετρούπολη ένα εργαστήριο φυσικών συσκευών. Την ίδια χρονιά ήρθε με την ιδέα να δημιουργήσει μια απλή και αξιόπιστη λάμπα τόξου. Ωστόσο, η οικονομική κατάρρευση της επιχείρησης υποχρέωσε τον Yablochkov να εγκαταλείψει το Παρίσι το 1876, όπου συνέχισε τις εργασίες του σε λαμπτήρα τόξου στο διάσημο κατασκευαστή οργάνων ρολογιών και ακριβείας Breguet.

Το πρόβλημα ήταν το ίδιο - χρειαζόμουν έναν ρυθμιστή. Η ιδέα ήρθε πάντα απροσδόκητα. Η υπόθεση βοήθησε. Σκεπτόμενος σκληρά για αυτό το πρόβλημα, ο Γιαμλοτσκόφ πήγε για να φάει σε ένα μικρό παριζιάνικο καφενείο. Ένας σερβιτόρος ήρθε. Yablochkov, συνεχίζοντας να σκέφτεται τις δικές του, παρακολουθούσε μηχανικά καθώς κατέβαλε το πιάτο, έβαλε ένα κουτάλι, πιρούνι, μαχαίρι ... Και ξαφνικά ... Yablochkov σηκώθηκε απότομα από το τραπέζι και πήγε στην πόρτα. Πήγε στο εργαστήριό του. Λύση βρέθηκε! Απλή και αξιόπιστη! Ήρθε σε αυτόν, μόλις κοίταξε τα μαχαιροπίρουνα που βρίσκονταν κοντά, παράλληλα μεταξύ τους.

Ναι, έτσι πρέπει να τοποθετηθούν ηλεκτρόδια άνθρακα στον λαμπτήρα - όχι οριζόντια, όπως σε όλα τα προηγούμενα σχέδια, αλλά παράλληλα (!). Τότε και οι δύο θα καούν ακριβώς το ίδιο, και η απόσταση μεταξύ τους θα είναι πάντα σταθερή. Και δεν απαιτούνται περίπλοκες ρυθμιστικές αρχές [2].

Ο παριζιάνικος σερβιτόρος δεν πίστευε καν ότι είχε γίνει, ως έχει, συν-συγγραφέας της εφεύρεσης. Αλλά ποιος ξέρει, αν δεν είχε βάλει το μαχαίρι και το κουτάλι τόσο προσεκτικά πριν από τον Γιαμλοτσκόφ, ο εφευρέτης ίσως δεν είχε καταλάβει τον εφευρέτη. Είναι αλήθεια ότι η "άκρη" του σερβιτόρου βρήκε γόνιμο έδαφος. Μετά από όλα, ο Yablochkov αναζητούσε τη λύση του ακόμα και στο τραπέζι του καφέ, περιμένοντας την παραγγελία. Παρεμπιπτόντως, αυτό είναι ένα καλό παράδειγμα της χρήσης της συλλογικής σκέψης στην επίλυση ενός σύνθετου τεχνικού προβλήματος. Από την άλλη πλευρά, αυτή η περίπτωση είναι ένα παράδειγμα επίλυσης ενός τεχνικού προβλήματος, όταν η ιδανική συσκευή (στην περίπτωση αυτή, ο ρυθμιστής) είναι εκείνη που στην πραγματικότητα δεν υπάρχει, αλλά εκτελούνται οι λειτουργίες.

Φυσικά, αυτή ήταν μόνο μια ιδέα, και όχι μια ολοκληρωμένη λύση στο πρόβλημα - τη δημιουργία ενός φθηνού και αξιόπιστου λαμπτήρα. Χρειάστηκε πολλή δουλειά για να επιτευχθεί αυτό. Πρώτα απ 'όλα, με μια παράλληλη διάταξη των ηλεκτροδίων, το τόξο μπορεί να καίει όχι μόνο στα άκρα των ηλεκτροδίων, αλλά και κατά μήκος ολόκληρου του μήκους τους, και πιθανότατα θα ολισθήσει στη βάση τους - στους σφιγκτήρες μεταφοράς ρεύματος. Αυτό το πρόβλημα επιλύθηκε γεμίζοντας το χώρο μεταξύ των ηλεκτροδίων με έναν μονωτήρα, ο οποίος σταδιακά καίει μαζί με τα ηλεκτρόδια.

Η σύνθεση αυτού του μονωτή χρειάστηκε ακόμη να επιλεγεί, η οποία έγινε με τη χρήση πηλού (καολίνη) γι 'αυτό. Πώς να ανάβει μια λάμπα; Στη συνέχεια, στην κορυφή, ανάμεσα στα ηλεκτρόδια τοποθετήθηκε ένας λεπτός βραχίονας γεώτρησης, ο οποίος καίει τη στιγμή της ενεργοποίησης, αναφλέγοντας το τόξο. Υπήρχε ακόμα το πρόβλημα της άνισης καύσης των ηλεκτροδίων που σχετίζονται με την πολικότητα του ρεύματος. Επειδή το ηλεκτρόδιο "+" καίγεται γρηγορότερα, αρχικά έπρεπε να γίνει παχύτερο. Μια άλλη έξυπνη λύση στο πρόβλημα αυτό ήταν η χρήση εναλλασσόμενου ρεύματος.

Ο σχεδιασμός του λαμπτήρα τόξου αποδείχθηκε απλός: δύο ράβδους άνθρακα που χωρίζονται από μονωτικό στρώμα καολίνης και τοποθετούνται σε απλή βάση, που μοιάζει με κηροπήγιο. Τα ηλεκτρόδια καίγονται ομοιόμορφα και ο λαμπτήρας έδωσε ένα έντονο φως και για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Ένα τέτοιο "ηλεκτρικό κερί" ήταν εύκολο να κατασκευαστεί και ήταν φθηνό.

Το 1876 ένας ρώσος εφευρέτης παρουσίασε την εφεύρεσή του στην έκθεση του Λονδίνου. Και ένα χρόνο αργότερα, ο επιχειρηματίας Γάλλος Deneyruz πέτυχε την ίδρυση της εταιρείας "Εταιρεία για τη μελέτη του ηλεκτρικού φωτισμού με τις μεθόδους του Yablochkov." Οι λαμπτήρες του Yablochkov εμφανίστηκαν στα πιο επισκέψιμα μέρη του Παρισιού, στην οδό Avenue de l'Opera και στην πλατεία της Όπερας, καθώς και στο κατάστημα του Λούβρου, όπου το αχνό φωτισμό και ο υγρός φωτισμός αντικαταστάθηκαν από αδιαφανείς μπάλες που λάμπουν με λευκό, απαλό φως. Η θριαμβευτική πομπή του "La lumiere russe" (Ρωσικού φωτός) ανά τον κόσμο ξεκίνησε.Για δύο χρόνια, το κερί Yablochkova κατέκτησε ολόκληρο τον Παλαιό Κόσμο, εξαπλώνεται στην Ανατολή στα παλάτια του περσικού σάχ και βασιλιά της Καμπότζης.

Το Σχ. 1. Pavel Nikolaevich Yablochkov και το κερί του.

Κατά τα έτη 1876-77, αποκτήθηκαν αρκετά γαλλικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας, τόσο για το σχεδιασμό του ίδιου του βολβού όσο και για τα συστήματα τροφοδοσίας. Η παραγωγή τέθηκε σε βιομηχανική βάση. Ένα μικρό εργοστάσιο στο Παρίσι παρήγαγε περισσότερα από 8.000 κεριά την ημέρα και αρκετές δεκάδες ηλεκτρικές γεννήτριες ανά μήνα. Σύντομα, όμως, όλη αυτή η ευημερία έληξε. Το κερί Yablochkova άρχισε να αντικαθίσταται σταδιακά από ένα φθηνότερο και πιο ανθεκτικό λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Πιστεύεται ότι ο εφευρέτης ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι ο διάσημος Αμερικανός εφευρέτης Thomas Alva Edison (Thomas Alva Edison). Στις 21 Δεκεμβρίου 1879, στο New York Herald εμφανίστηκε ένα άρθρο σχετικά με τη νέα εφεύρεση του T.A. Edison - «το φως του Edison» (φως του Edison), σχετικά με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως με νήμα άνθρακα. Λίγες μέρες αργότερα, την 1η Ιανουαρίου 1880, 3 χιλιάδες άνθρωποι ήταν παρόντες στο Menlo Park (ΗΠΑ) σε μια επίδειξη ηλεκτρικού φωτισμού για σπίτια και δρόμους. Και στις 27 Ιανουαρίου του ίδιου έτους έλαβε το αμερικανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό 223898 "Ηλεκτρικός λαμπτήρας" (βλέπε σχήμα 2). Όλα αυτά είναι έτσι. Αλλά στην πραγματικότητα, η ιστορία με αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και με λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι πολύ πιο περίπλοκη και ενδιαφέρουσα.

Το Σχ. 2. Thomas A. Edison δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια ηλεκτρική λάμπα

Τα πρώτα πειράματα με λαμπερούς αγωγούς με ηλεκτρικό ρεύμα πραγματοποιήθηκαν στις αρχές του XIX αιώνα από τον Αγγλό επιστήμονα Devi (Humphry Davy). Μία από τις πρώτες προσπάθειες να εφαρμοστούν ρεύματα πυράκτωσης με ρεύμα, ειδικά για το σκοπό του φωτισμού, πραγματοποιήθηκε το 1844 από έναν μηχανικό de Moleyn, ο οποίος λάμπει ένα καλώδιο πλατίνας τοποθετημένο μέσα σε γυάλινη σφαίρα. Αυτά τα πειράματα δεν έφεραν τα επιθυμητά αποτελέσματα, επειδή το καλώδιο πλατίνας λειώνει πολύ γρήγορα.

Το 1845, στο Λονδίνο, ο βασιλιάς αντικατέστησε πλατίνα με ραβδιά άνθρακα και έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη χρήση λαμπερού μεταλλικού και αγωγού άνθρακα για φωτισμό.

Το 1954, 25 χρόνια πριν από την Edison, ο γερμανός ωρολογοποιός Heinrich Gebel παρουσίασε στη Νέα Υόρκη τους πρώτους λαμπτήρες πυρακτώσεως με νήματα άνθρακα, κατάλληλους για πρακτική χρήση, με χρόνο καύσης περίπου 200 ωρών. Ως νήμα χρησιμοποίησε ένα συρματόσχοινο από μπαμπού πάχους 0,2 mm, τοποθετημένο σε κενό. Αντί για μια φιάλη, η Goebel, για λόγους οικονομίας, χρησιμοποίησε για πρώτη φορά φιάλες της Κολωνίας και αργότερα γυάλινους σωλήνες. Δημιούργησε ένα κενό σε μια γυάλινη φιάλη γεμίζοντας και χύνοντας τον υδράργυρο, δηλαδή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή βαρόμετρων.

Η Goebel χρησιμοποίησε τους δημιουργημένους λαμπτήρες για να φωτίσει το κατάστημα ρολογιών. Για να βελτιώσει την οικονομική του κατάσταση, ταξίδεψε στη Νέα Υόρκη σε αναπηρική πολυθρόνα και κάλεσε όλους να κοιτάξουν τα αστέρια μέσω ενός τηλεσκοπίου. Το καροτσάκι, ταυτόχρονα, ήταν διακοσμημένο με τους βολβούς του. Έτσι, ο Goebel έγινε ο πρώτος που χρησιμοποίησε το φως για διαφημιστικούς σκοπούς. Λόγω της έλλειψης χρημάτων και συνδέσεων, ο γερμανός μετανάστης δεν μπορούσε να πάρει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το φανό του με νήμα άνθρακα και η εφεύρεσή του ξεχάστηκε γρήγορα.

Από το 1872, ο Αλέξανδρος Νικολαΐεβιτς Lodygin ξεκίνησε στην Αγία Πετρούπολη πειράματα σε ηλεκτρικό φωτισμό. Στους πρώτους λαμπτήρες του ανάμεσα στις ογκώδεις ράβδους χαλκού που βρίσκονται σε ερμητικά σφραγισμένη γυάλινη σφαίρα, σφίγγεται μια λεπτή ράβδος άνθρακα. Παρά την ατέλεια του λαμπτήρα την ίδια χρονιά, ο τραπεζίτης Kozlov, σε συνεργασία με τον Lodygin, ίδρυσε μια κοινωνία για τη λειτουργία αυτής της εφεύρεσης. Η Ακαδημία Επιστημών απονεμήθηκε Lodygin Lomonosov Βραβείο των 1.000 ρούβλια.

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως με ράβδο άνθρακα που κατασκευάστηκε από τον Lodygin το 1874 χρησιμοποιήθηκαν για να φωτίζουν το ναυαρχείο της Αγίας Πετρούπολης. Το 1875, ο Cohn έγινε επικεφαλής της συνεργασίας, απελευθερώνοντας κάτω από το όνομά του μια βελτιωμένη λυχνία Lodygin που σχεδιάστηκε από τον V.F.Didrichson. Σε αυτή τη λάμπα, τα κάρβουνα τοποθετήθηκαν σε κενό και η καμένη καραμέλα αντικαταστάθηκε αυτόματα από άλλη.Τρεις τέτοιοι λαμπτήρες φωτίστηκαν για δύο μήνες το 1875 στο κατάστημα λινό του Florent στην Αγία Πετρούπολη και επίσης, κατόπιν εισήγησης του Π. Struve, τα κιόσκια φωτίστηκαν κάτω από το νερό κατά την κατασκευή της γέφυρας του Αλεξάνδρου στο Neva.

Το 1875, ο Didrichson άρχισε να κατασκευάζει κάρβουνα από ξύλο, φορτώνοντας ξύλινους κυλίνδρους χωρίς αέρα σε χωνευτήρια γραφίτη καλυμμένα με σκόνη άνθρακα. Το 1876, μετά το θάνατο του Kohn, η εταιρική σχέση έπεσε. Περαιτέρω βελτίωση της λάμπας έγινε από τον N.P. Bulygin το 1876. Στον λαμπτήρα του, το άκρο ενός μακριού άνθρακα λάμπει, το οποίο αυτομάτως εξέρχεται καθώς το άκρο του καίγεται. Ο σχεδιασμός των λαμπτήρων δεν ήταν εύκολος και χαμηλής τεχνολογίας για την κατασκευή, και επομένως δεν ήταν φθηνός, παρόλο που βελτιώθηκε συνεχώς.

Στα τέλη της δεκαετίας του '70 του ίδιου αιώνα κατασκευάστηκαν πλοία για ένα από τα ναυπηγεία της Βόρειας Αμερικής για τη Ρωσία και όταν ήρθε η ώρα να τα παραλάβει, ο υπολοχαγός του ρωσικού στόλου Α.Ν. Κουτίνσκυ πήγε εκεί. Πήρε μαζί του αρκετούς λαμπτήρες πυρακτώσεως Lodygin. Η εφεύρεση κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ήδη στη Γαλλία, τη Ρωσία, το Βέλγιο, την Αυστρία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Έδειξε ρωσικές λάμπες σε έναν εφευρέτη που ονομάζεται Thomas Edison, ο οποίος την εποχή εκείνη ασχολήθηκε επίσης με το πρόβλημα του ηλεκτρικού φωτισμού.

Τώρα είναι δύσκολο να καθορίσουμε πόσο η περιγραφόμενη περίσταση επηρέασε την εφεύρεση του Edison. Ωστόσο, στο τέλος, χάρη στο έργο του, έγινε ένα κβαντικό άλμα στη βελτίωση των λαμπτήρων πυρακτώσεως. Ο Edison δεν έκανε καμία επαναστατική αλλαγή στη λάμπα του Lodygin. Ο λαμπτήρας του ήταν μια γυάλινη φιάλη με νήμα άνθρακα, από την οποία αντλήθηκε αέρας, αν και πολύ πιο λεπτομερώς από τον Lodygin. Αλλά η αξία του Edison, πρωτίστως από το γεγονός ότι εφευρέθηκε και δημιούργησε ένα υπερσύστημα για αυτό το λαμπτήρα και έβαλε την παραγωγή του σε ροή, η οποία οδήγησε σε σημαντική μείωση του κόστους. Έφτιαξε μια βίδα για τη λάμπα και μια κασέτα για αυτό, εφευρέθηκε ασφάλειες, διακόπτες, το πρώτο μετρητή ενέργειας. Ήταν με το λαμπτήρα του Edison ότι ο ηλεκτρικός φωτισμός έγινε πραγματικά μαζικός, έρχεται στα σπίτια των απλών ανθρώπων.

Η προσέγγιση του Edison στην επίλυση του προβλήματος της εύρεσης υλικού για ένα πυρακτώδες νήμα αξίζει ιδιαίτερη προσοχή. Απλώς πέρασε εξαντλητική έρευνα για όλες τις ουσίες και τα υλικά που είχε στη διάθεσή του (μέθοδος δοκιμής και λάθους). Ο Edison προσπάθησε 6.000 ουσίες που περιέχουν άνθρακα, από συνηθισμένα νήματα ραπτικής ξυλάνθρακα σε τρόφιμα και πίσσα. Το καλύτερο ήταν το μπαμπού από το οποίο έγινε η περίπτωση του Ιαπωνικού φοίνικα φοίνικα. Αυτό το τιτανικό έργο χρειάστηκε περίπου δύο χρόνια [3].

Στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού Ωκεανού, στην Αγγλία, περίπου την ίδια εποχή με τον Lodygin και τον Edison, ο Sir Joseph Wilson Swan εργάστηκε σε έναν λαμπτήρα. Ως στοιχείο της λάμψης, χρησιμοποίησε ανθρακούχο νήμα από βαμβάκι και επίσης έβγαλε αέρα από τον βολβό. Ο Swan έλαβε ένα βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη συσκευή του το 1878, περίπου ένα χρόνο πριν τον Edison. Ξεκινώντας το 1879, άρχισε να εγκαθιστά ηλεκτρικούς λαμπτήρες στα αγγλικά σπίτια. Έχοντας οργανώσει την εταιρεία "The Swan Electric Light Company" το 1881, ξεκίνησε την εμπορική παραγωγή λαμπτήρων. Αργότερα, ο Swan συνεργάστηκε με την Edison για να εμπορευτεί το μοναδικό σήμα Edi-Swan.

Από τα προαναφερθέντα προκύπτει ότι μια ηλεκτρική λάμπα πυρακτώσεως σε πολύ πρώιμο στάδιο είχε διάφορους εφευρέτες. Σχεδόν όλοι τους είχαν διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Όσον αφορά το πιο διάσημο από αυτά, το αμερικανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Edison, κηρύχθηκε άκυρο από το δικαστήριο μέχρι την εκπνοή των δικαιωμάτων προστασίας. Το δικαστήριο αναγνώρισε ότι ο λαμπτήρας πυρακτώσεως εφευρέθηκε από τον Heinrich Goebel αρκετές δεκαετίες πριν από την Edison.

Το 1890, η Lodygin κατοχύρωσε στις ΗΠΑ ένα λαμπτήρα με μεταλλικό νήμα από πυρίμαχα μέταλλα - όσμιο, ιρίδιο, ρόδιο, μολυβδαίνιο και βολφράμιο. Οι λαμπτήρες Lodygin με νήμα μολυβδαινίου εκτέθηκαν στην έκθεση του Παρισιού το 1900 και ήταν τόσο επιτυχημένοι που το 1906 η αμερικανική εταιρεία General Electric αγόρασε αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι η εταιρεία "General Electric" διοργανώθηκε από τον ίδιο τον Thomas Edison. Η διαφωνία αλληλογραφίας μεταξύ των μεγάλων εφευρετών τελείωσε.

Ωστόσο, η βελτίωση του λαμπτήρα πυράκτωσης δεν τελείωσε εκεί. Από το 1909 άρχισαν να χρησιμοποιούνται λαμπτήρες πυρακτώσεως με νήμα βολφραμίου τοποθετημένο σε ζιγκ-ζαγκ και το 1912-13 οι λαμπτήρες εμφανίζονταν γεμάτοι με άζωτο και αδρανή αέρια (Ar, Kr). Και τέλος, άρχισε να γίνεται η τελευταία βελτίωση των αρχών του 20ού αιώνα - το νήμα βολφραμίου, πρώτα με τη μορφή σπειροειδούς και στη συνέχεια με τη μορφή διπορικού (σπειροειδούς τραύματος από σπείρα) και τρι-σπειροειδούς. Ο ηλεκτρικός λαμπτήρας πυράκτωσης πήρε τελικά τη μορφή που συνηθίζαμε να βλέπουμε.

Έτσι, ποιος εφευρέθηκε ο λαμπτήρας; Τα ονόματα έχουν ήδη ονομάσει: Petrov, Shpakovsky, Chikolev, Yablochkov, Edison, Devi, βασιλιάς, Gebel, Lodygin, Svan. Φαίνεται αρκετά. Αλλά αν πάρουμε το "Μικρό Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Brockhaus και Efron" που δημοσιεύτηκε στις αρχές του 20ου αιώνα, τότε μπορείτε να διαβάσετε: Οι βολβοί πυρακτώσεως αντιπροσωπεύουν ένα γυάλινο πώμα από το οποίο αντλείται ο αέρας και όπου τοποθετείται άνθρακας ή μεταλλικό νήμα θερμαινόμενο με ηλεκτρικό ρεύμα. Ο άνθρακας παράγεται με τη συσσώρευση ινών μπαμπού (λαμπτήρες Edison), μετάξι, βαμβακερού χαρτιού (λαμπτήρες Swan). Από τα τέλη του 1890 εμφανίστηκαν νέοι βολβοί πυρακτώσεως: αντί για νήμα άνθρακα, μια ράβδος που πιέζεται από ανθεκτικές στη φωτιά ουσίες υπόκειται σε πυράκτωση: μαγνησία, θόριο, ζιρκόνιο και ύττριο (βολβός Nernst) ή νήμα μεταλλικού οσμίου (λαμπτήρες Auer) και τανταλίου (βολβοί Bolton και Feuerlein).

Προφανώς, εμφανίστηκαν νέα ονόματα - Nernst, Auer, Bolton, Feuerlane. Εάν θέλετε, αφού πραγματοποιήσετε μια πιο εμπεριστατωμένη αναζήτηση, ο κατάλογος αυτός μπορεί να ανανεωθεί.

Είναι μάλλον άσκοπο να αναζητήσετε μια οριστική απάντηση στην ερώτηση "Ποιος εφευρέθηκε ο λαμπτήρας". Πολλοί εφευρέτες έβαλαν το μυαλό, τη γνώση, την εργασία και το ταλέντο σε αυτό. Και αυτό ισχύει μόνο για τους τύπους βολβών που αναπτύχθηκαν στο αρχικό στάδιο της εισαγωγής του ηλεκτρικού φωτισμού: τόξο και πυρακτώσεως.

Ακόμη και στην αρχή της ανάπτυξης των λαμπτήρων πυρακτώσεως, παρατηρήθηκε ότι έχουν χαμηλή απόδοση, δηλ. ένα πολύ μικρό ποσοστό της ενέργειας του ηλεκτρικού ρεύματος περνάει στην φωτεινή ενέργεια. Ως εκ τούτου, η έρευνα συνέχισε για άλλους τρόπους μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας στο φως και έγιναν προσπάθειες να χρησιμοποιηθούν σε νέους τύπους πηγών ηλεκτρικού φωτός. Τέτοιες πηγές φωτός ήταν λυχνίες εκκένωσης αερίων - συσκευές στις οποίες η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε οπτική ακτινοβολία όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από αέρια και άλλες ουσίες (για παράδειγμα υδράργυρο).

Τα πρώτα πειράματα με λαμπτήρες εκκένωσης αερίων άρχισαν σχεδόν ταυτόχρονα με λαμπτήρες πυρακτώσεως. Το 1860, οι πρώτοι λαμπτήρες εκκένωσης υδραργύρου εμφανίστηκαν στην Αγγλία. Ωστόσο, μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όλα αυτά τα πειράματα ήταν ελάχιστα σε αριθμό και παρέμειναν μόνο πειράματα, χωρίς πραγματική πρακτική εφαρμογή.

Κατά την πρώτη δεκαετία του 20ού αιώνα, κατά τη διάρκεια της μαζικής εισαγωγής ηλεκτρικού φωτισμού με λαμπτήρες πυρακτώσεως, εντατικοποιήθηκαν οι εργασίες για λαμπτήρες εκκένωσης αερίων, γεγονός που οδήγησε σε μια σειρά εφευρέσεων και ανακαλύψεων. Το 1901, ο Peter Cooper Hewitt εφευρέθηκε μια λυχνία υδραργύρου χαμηλής πίεσης. Το 1906, εφευρέθηκε ένας λαμπτήρας υδραργύρου υψηλής πίεσης. 1910 - άνοιγμα του κύκλου αλογόνου. Ο λαμπτήρας νέον αναπτύχθηκε από τον γάλλο φυσικό Georges Claude το 1911 και γρήγορα βρέθηκε χρήση στη διαφήμιση.

Στη δεκαετία του '20 και του '40, συνεχίστηκε η εργασία σε λαμπτήρες εκκένωσης αερίων σε πολλές χώρες, γεγονός που οδήγησε στη βελτίωση των ήδη γνωστών τύπων λαμπτήρων και στην ανακάλυψη νέων. Αναπτύχθηκαν: λαμπτήρας νατρίου χαμηλής πίεσης, λαμπτήρας φθορισμού, λαμπτήρας xenon και άλλοι. Στη δεκαετία του '40 ξεκίνησε η μαζική χρήση λαμπτήρων φθορισμού για φωτισμό.

Αργότερα, εφευρέθηκαν άλλοι τύποι ηλεκτρικών λαμάτων: νάτριο υψηλής πίεσης. αλογόνο. συμπαγής φωταύγειας. LED πηγές φωτός και άλλα. Τώρα στον κόσμο, ο συνολικός αριθμός τύπων πηγών φωτός είναι περίπου 2000 [4].

Παρά έναν τέτοιο τεράστιο αριθμό τύπων ηλεκτρικών λαμπτήρων, η εφευρετική σκέψη δεν στέκεται ακίνητη. Οι ήδη γνωστές πηγές φωτός συνεχίζουν να βελτιώνονται. Ένα παράδειγμα τέτοιας βελτίωσης είναι η δημιουργία το 1983 συμπαγών λαμπτήρων φθορισμού, οι οποίοι έγιναν το μέγεθος μιας συνηθισμένης λάμπας πυρακτώσεως. Δεν χρειάζονται ειδικό εξοπλισμό εκκίνησης για την ενεργοποίησή τους, συνδέονται με ένα τυποποιημένο φυσίγγιο για λαμπτήρες πυρακτώσεως και, το σημαντικότερο, με την ίδια ποσότητα φωτός που παράγεται, αυτοί οι λαμπτήρες καταναλώνουν αρκετές φορές λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια και διαρκούν αρκετές φορές περισσότερο. Τα τελευταία χρόνια, οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο, παρά το ακόμη μεγαλύτερο κόστος τους από τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Ωστόσο, η εφευρετική σκέψη δεν σταματά εκεί. Σχεδόν ταυτόχρονα, δύο αμερικανικές εταιρείες Τεχνικά Καταναλωτικά Προϊόντα (TCP) και O · ZONELite ξεκίνησαν φθορισμού λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας με απροσδόκητες νέες ιδιότητες. Σύμφωνα με αυτούς τους κατασκευαστές, οι λαμπτήρες τους Fresh2 [5] και O · ZONELite [6] (και τα δύο ονόματα είναι εμπορικά σήματα κατατεθέντα), εκτός από το φωτισμό του δωματίου, εξαλείφουν επίσης δυσάρεστες οσμές, καθαρίζουν τον αέρα, σκοτώνουν τα βακτήρια, τους ιούς και τους μύκητες. Δεν είναι θαύμα;

Το μυστικό είναι ότι οι βολβοί είναι επικαλυμμένοι με διοξείδιο του τιτανίου (TiO2), το οποίο όταν εκτίθεται σε φθορίζον φως παράγει μια φωτοκαταλυτική αντίδραση. Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, απελευθερώνονται αρνητικά φορτισμένα σωματίδια - ηλεκτρόνια και παραμένουν στη θέση τους θετικά φορτισμένες "οπές". Λόγω της εμφάνισης ενός συνδυασμού πλουσιών και πλην στην επιφάνεια του βολβού, τα μόρια νερού που περιέχονται στον αέρα μετατρέπονται σε πολύ ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες - ρίζες υδροξειδίου (HO), γι 'αυτό και αυτοί οι βολβοί έχουν τέτοιες ασυνήθιστες και υπέροχες ιδιότητες.

Το Σχ. 3. Fresh2 και O • Λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας με φθορισμού ZONELite

Όπως μπορεί να φανεί από το Σχήμα 3, αυτοί οι βολβοί είναι ακόμη πολύ παρόμοιοι στην εμφάνιση και τα χαρακτηριστικά τους είναι περίπου τα ίδια. Το σπειροειδές σχήμα των δύο λαμπτήρων είναι αξιοσημείωτο. Οι δημιουργοί τους έκαναν αυτό για να αυξήσουν την παραγωγή φωτός, όπως και οι προκάτοχοί τους - οι δημιουργοί λαμπτήρων πυράκτωσης. Πράγματι, η ιστορία κινείται σε μια σπείρα.

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίων τα τελευταία χρόνια κερδίζουν ολοένα και περισσότερη δημοτικότητα ακόμη και στον οικιακό φωτισμό, εκτοπίζοντας τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια, είναι επίσης εύκολο να λειτουργούν και μπορούν ακόμα να έχουν πολλές υπέροχες και χρήσιμες ιδιότητες. Η υψηλότερη τιμή, η οποία εξακολουθεί να περιορίζει τη διανομή αυτών των λαμπτήρων, αντισταθμίζεται από 8-10 φορές τη διάρκεια ζωής και από 3-5 φορές την αποδοτικότητα. Και με μεγαλύτερη μαζική παραγωγή, η τιμή θα μειωθεί σταδιακά. Αν λάβουμε υπόψη τα συνεχώς αυξανόμενα ενεργειακά και περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλούν αύξηση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας και επιβάλλοντας αυστηρά μέτρα, θα καταστεί σαφές ότι οι προοπτικές για συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού είναι πιο φωτεινές. Και τα επόμενα χρόνια δεν έχουν σχεδόν καμία εναλλακτική λύση.

Αλλά, τίποτα δεν παραμένει ακίνητο. Αν και τα τελευταία 100 χρόνια στην ανάπτυξη της τεχνολογίας φωτισμού έχουν περάσει κάτω από την νικηφόρα πορεία των λαμπτήρων εκκένωσης αερίου, έχουν εμφανιστεί και άλλα είδη πηγών φωτός. Η πιο ελπιδοφόρα κατεύθυνση τώρα φαίνεται να είναι η χρήση των πηγών φωτός LED, όπως έχουν ακόμη μεγαλύτερη απόδοση από τους λαμπτήρες εκκένωσης.

Οι πρώτες βιομηχανικές λυχνίες LED εμφανίστηκαν στη δεκαετία του 60 του XX αιώνα. Ωστόσο, η μικρή ισχύς δεν τους επέτρεψε να χρησιμοποιηθούν για φωτισμό. Έχουν βρεθεί ως δείκτες εφαρμογής σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές, ειδικότερα, μικροκαπολογιστές, ρολόγια και άλλες οικιακές και επιστημονικές συσκευές.

Θα συνέχιζε έτσι, αν η ανθρωπότητα δεν είχε αντιμετωπίσει το πρόβλημα της εξοικονόμησης ενέργειας. Αποδείχθηκε ότι μέχρι σήμερα, τα LED έχουν το υψηλότερο ποσοστό μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια. Ήταν αδύνατο να μην προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε τα LED ως πηγές φωτός. Βρήκαν, αρχικά, εφαρμογή σε χειροκίνητους ηλεκτρικούς φακούς. Επιπλέον, αυτοί ήταν μικροί φακοί που δεν λάμπουν πολύ, αλλά ήταν μινιατούρες, που τους επέτρεπαν να χρησιμοποιηθούν ακόμα και σαν μπιχλιμπίδια.

Φυσικά, οι λαμπτήρες LED έχουν πολλά περισσότερα προβλήματα. Πολλά από αυτά επιλύονται επιτυχώς, ειδικά επειδή το μεγάλο κεφάλαιο επενδύει πολλά χρήματα προς αυτήν την κατεύθυνση. Και η επιτυχία είναι ήδη εμφανής - οι λαμπτήρες LED εξοικονόμησης ενέργειας έχουν ήδη πωληθεί.