Περιεχόμενο
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως δεν είναι οι πιο αποδοτικοί βολβοί, αλλά είναι τα πρωτότυπα, και για τον μεγαλύτερο μέρος του 20ου αιώνα, ήταν τα μόνα που ήταν εμπορικά διαθέσιμα. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως παράγουν φως με θερμική αντίσταση ενός νηματίου που περικλείεται σε ένα γυάλινο δοχείο χωρίς οξυγόνο. Πριν ο Thomas Edison παρήγαγε τον πρώτο εμπορικά βιώσιμο βολβό, άλλοι άνθρωποι εργάζονταν στο σχεδιασμό για πάνω από 40 χρόνια και η ανάπτυξη συνεχίστηκε στις αρχές του 20ού αιώνα.
Ο πρώτος λαμπτήρας
Αν και το όνομα Thomas Edisons έχει γίνει σχεδόν συνώνυμο με την εφεύρεση του λαμπτήρα, δεν ήταν το πρώτο πρόσωπο που ανέπτυξε ένα. Ο Βρετανός χημικός και ο εφευρέτης Humphry Davy ήταν ο πρώτος που συνδέει τα καλώδια με την μπαταρία και προκαλεί την ανάφλεξη ενός νήματος. Το 1841, ο Frederick de Moleyns έφτιαξε τον πρώτο λαμπτήρα βάζοντας ένα νήμα πλατίνας μέσα σε έναν γυάλινο σωλήνα που εκκενώθηκε και περάνοντας τον ηλεκτρισμό μέσω του νήματος. Ο Edison και ο Άγγλος Joseph Swan παρήγαγαν ταυτόχρονα βολβούς που κράτησαν περισσότερο από λίγα λεπτά. Ο λαμπτήρας Edisons ήταν πιο επιτυχημένος επειδή δημιούργησε ένα πλήρες κενό μέσα στη λάμπα και χρησιμοποίησε ένα καλύτερο νήμα.
Το νήμα είναι το πράγμα
Ο Edison προσπάθησε πολλά υλικά πριν εγκατασταθεί στη χρήση ενός κλώνου ανθρακωμένου μπαμπού για ένα νήμα. Συγκράτησε τον κλώνο στα ηλεκτρικά τερματικά με πάστα άνθρακα. Ο Swan, από την άλλη πλευρά, έκανε τα νήματα του από το χαρτόνι του Μπρίστολ, το οποίο είναι ανθρακούχο χαρτί. Διήρκεσε μόνο λίγες ώρες, ενώ οι ίνες Edisons διήρκεσαν 600 ώρες ή περισσότερο. Τα μεταλλικά νημάτια εισήχθησαν το 1902 και το ταντάλιο ήταν το υλικό επιλογής έως ότου ο William D. Coolidge φρόντισε να κατασκευάσει όλκιμο βολφράμιο το 1908. Τα σύρματα βολφραμίου που σχηματίστηκαν από τους βολβούς έκαναν τους λαμπτήρες πιο λαμπερούς από ποτέ και εξακολουθούν να αποτελούν το πρότυπο για το λαμπτήρα πυράκτωσης νήματα.
Μέσα στο γυάλινο δοχείο
Το νήμα καίγεται σε ένα πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον, οπότε είναι σημαντικό να εξαλειφθεί αυτό το αέριο από το εσωτερικό του λαμπτήρα. Ο De Moleyns και ο Swan κατάφεραν να δημιουργήσουν μερικά κενά, αλλά ο Edison δημιούργησε ένα πραγματικό κενό με τη θέρμανση του βολβού προτού να αντλήσει τον αέρα έξω. Ωστόσο, διατηρώντας ένα κενό στον λαμπτήρα, το κάνει εύθραυστο. Πέντε χρόνια πριν ο Edison έκανε την πρώτη του μακράς διαρκείας βολβό, οι καναδοί Henry Woodward και Matthew Evans είχαν κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τους λαμπτήρες που ήταν γεμάτοι με άζωτο. Ο Irving Langmuir, μηχανικός της General Electric, εισήγαγε την ιδέα της πλήρωσης των βολβών με ένα μείγμα αργού και αζώτου το 1908. Αυτά τα αέρια εξισώνουν την τάση ατμών μέσα και έξω από τον βολβό και το αργό εμποδίζει το νήμα του βολφραμίου να φθαρεί. Οι σύγχρονοι βολβοί περιέχουν κυρίως αργό.
Άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά
Ο πρώτος βολβός που έκανε η Edison είχε ένα ζεύγος τερματικών πείρων στη βάση, αλλά αργότερα ανέπτυξε τη βίδα Edison, η οποία είναι η γνωστή βάση βιδών που βρίσκεται στους σύγχρονους βολβούς. Ο αδελφός Joseph Swans Alfred εισήγαγε το γυάλινο μονωτικό υλικό που ευθυγραμμίζει το εσωτερικό αυτής της βάσης με βίδες το 1887. Εκτός από την εισαγωγή της ιδέας της πλήρωσης των βολβών με αδρανή αέρια, η Langmuir ανέπτυξε επίσης το σπειροειδές νήμα και η Toshiba Corporation βελτιώθηκε στο σχεδιασμό του εισάγοντας το διπλό συνεστραμμένο νήμα το 1921. Με την επικάλυψη του γυαλιού μέσα στη λάμπα με κονιοποιημένο λευκό διοξείδιο του πυριτίου για τη διάχυση του φωτός, ο Marvin Pipkin δημιούργησε το λαμπτήρα πυρακτώσεως "μαλακού φωτός" το 1947.