Apšvietimo ir lempų istorija

Johanna Parkin/ The image Bank/ Getty Images

Pirmoji lempa buvo išrasta maždaug 70 000 m. Tuščiavidurė uola, kriauklė ar kitas natūralus rastas daiktas buvo užpilamas samanomis ar panašia medžiaga, kuri buvo pamirkyta gyvuliniais riebalais ir padegta. Žmonės pradėjo imituoti natūralias formas su dirbtine keramika, alebastru ir metalinėmis lempomis. Vėliau buvo pridėta dagčių, kad būtų galima kontroliuoti degimo greitį. Maždaug VII amžiuje prieš Kristų graikai pradėjo gaminti terakotines lempas, kad pakeistų rankinius fakelus. Žodis lempa yra kilęs iš graikų kalbos žodžio lampas, reiškiančio žibintuvėlį.

Alyvos lempos

XVIII amžiuje buvo išrastas centrinis degiklis – tai esminis lempos dizaino patobulinimas. Dabar kuro šaltinis buvo sandariai uždarytas metalu, o reguliuojamas metalinis vamzdis buvo naudojamas kuro degimo intensyvumui ir šviesos intensyvumui valdyti. Maždaug tuo pačiu metu prie lempų buvo pridėti nedideli stikliniai kaminai, kurie apsaugotų liepsną ir valdytų oro srautą į liepsną. Šveicarijos chemikas Ami Argandas pirmą kartą sukūrė aliejinės lempos su tuščiaviduriu apskritu dagčiu, apsuptu stikliniu kaminu, naudojimo principą 1783 m.

Apšvietimo degalai

Ankstyvojo apšvietimo kuras buvo alyvuogių aliejus, bičių vaškas, žuvų taukai, banginių aliejus, sezamo aliejus, riešutų aliejus ir panašios medžiagos. Iki XVIII amžiaus pabaigos tai buvo dažniausiai naudojamas kuras. Tačiau senovės kinai gamtines dujas rinko į apvalkalus, kurie buvo naudojami apšvietimui.

1859 m. pradėta gręžti naftos alyvą ir išpopuliarėjo žibalo (naftos darinio) lempa, pirmą kartą pristatyta 1853 m. Vokietijoje. Taip pat plačiai paplito anglies ir gamtinių dujų lempos. Anglies dujos pirmą kartą buvo panaudotos kaip apšvietimo kuras dar 1784 m.

Dujiniai žibintai

1792 m. pirmasis komercinis dujinis apšvietimas buvo pradėtas naudoti, kai Williamas Murdochas naudojo anglies dujas savo namams Redrute, Kornvalyje, apšviesti. Vokiečių išradėjas Freidrichas Winzeris (Winsor) buvo pirmasis asmuo, patentavęs anglies dujinį apšvietimą 1804 m., o „termolampa“, naudojanti iš medienos distiliuotas dujas, buvo užpatentuota 1799 m. Davidas Melville'is pirmą kartą JAV dujų šviesos patentą gavo 1810 m.

XIX amžiaus pradžioje daugumoje JAV ir Europos miestų gatvės buvo apšviestos dujomis. Dujinis gatvių apšvietimas praėjusio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje užleido vietą žemo slėgio natrio ir aukšto slėgio gyvsidabrio apšvietimui, o XIX amžiaus sandūroje išvystytas elektrinis apšvietimas pakeitė dujinį apšvietimą namuose.

Elektros lankinės lempos

Seras Hamfris Deivis Anglija išrado pirmąją elektrinę anglies lankinę lempą 1801 m.

Anglies lankinė lempa veikia prijungdama du anglies strypus prie šaltinio elektros . Kai kiti strypų galai yra išdėstyti tinkamu atstumu, elektros srovė tekės garuojančios anglies „lanku“, sukurdama intensyvią baltą šviesą.

Visos lankinės lempos naudoja srovę, tekančią per įvairių rūšių dujų plazmą. A.E. Becquerel iš Prancūzijos pateikė teoriją apie fluorescencinę lempą 1857 m. Žemo slėgio lanko lempose naudojamas didelis žemo slėgio dujų plazmos vamzdis, įskaitant fluorescencines lempas ir neoninius ženklus.

Pirmosios elektrinės kaitinamosios lempos

seras Josephas Swannas iš Anglijos ir Tomas Edisonas 1870-aisiais abu išrado pirmąsias elektrines kaitinamąsias lempas.

Kaitinamosios lemputės veikia taip: elektra teka per kaitrinį siūlą, kuris yra lemputės viduje; kaitinimo siūlelis atsparus elektrai; dėl pasipriešinimo siūlas įkaista iki aukštos temperatūros; tada įkaitęs siūlas skleidžia šviesą. Visos kaitrinės lempos veikia naudojant fizinį siūlą.

Thomaso A. Edisono lempa tapo pirmąja komerciškai sėkminga kaitinama lempa (apie 1879 m.). 1880 m. Edisonas gavo JAV patentą 223 898 už savo kaitrinę lempą. Kaitinamosios lempos vis dar nuolat naudojamos mūsų namuose ir šiandien.

Elektros lemputės

Priešingai populiariems įsitikinimams, Thomas Alva Edisonas „išrado“ ne pirmąją elektros lemputę, o patobulino 50 metų senumo idėją. Pavyzdžiui, du išradėjai, patentavę kaitinamąją lemputę prieš Thomasą Edisoną, buvo Henry Woodward ir Matthew Evan. Pasak Kanados nacionalinės tyrimų tarybos:

Henry Woodward iš Toronto, kuris kartu su Matthew Evans užpatentavo lemputę 1875 m. Deja, abu verslininkai negalėjo surinkti finansavimo savo išradimui komercializuoti. Iniciatyvus amerikietis Thomas Edisonas, dirbęs ties ta pačia idėja, nusipirko teises į jų patentą. Kapitalas Edisonui nebuvo problema: jį rėmė pramoninių interesų sindikatas su 50 000 USD investuoti – tuo metu tai buvo nemaža suma. Naudodamas mažesnę srovę, mažą karbonizuotą siūlą ir patobulintą vakuumą Žemės rutulio viduje, Edisonas sėkmingai pademonstravo lemputę 1879 m., o visa kita, kaip sakoma, yra istorija.

Pakanka pasakyti, elektros lemputės išsivystė per tam tikrą laikotarpį.

Pirmosios gatvės lempos

Charlesas F. Šepetys JAV išrado anglies lankinę gatvės lempą 1879 m.

Dujų išlydžio arba garų lempos

Amerikietis Peteris Cooperis Hewittas 1901 m. patentavo gyvsidabrio garų lempą. Tai buvo lankinė lempa, kurioje buvo naudojami gyvsidabrio garai, uždengti stiklinėje lemputėje. Gyvsidabrio garų lempos buvo pirmtakai liuminescencinės lempos . Aukšto slėgio lanko lempos naudoja mažą aukšto slėgio dujų lemputę ir apima gyvsidabrio garų lempas, aukšto slėgio natrio lanko lempas ir metalo halogenidų lankines lempas.

Neoniniai ženklai

Prancūzas Georgesas Claude'as išrado neoninė lempa 1911 metais.

Volframo siūlai pakeičia anglies gijas

Amerikietis Irvingas Langmuiras išrado elektra užpildytą dujomis volframo lempa 1915 m. Tai buvo kaitinamoji lempa, kurioje kaip kaitinimo siūlelis lemputės viduje buvo naudojamas volframas, o ne anglis ar kiti metalai, ir tapo standartu. Ankstesnės lempos su anglies siūlais buvo neefektyvios ir trapios, o po jų išradimo netrukus buvo pakeistos volframo kaitrinėmis lempomis.

Liuminescencinės lempos

Friedrichas Meyeris, Hansas Spanneris ir Edmundas Germeris patentavo a fluorescencinė lempa 1927 m. Vienas skirtumas tarp gyvsidabrio garų ir liuminescencinių lempų yra tas, kad fluorescencinės lemputės yra padengtos viduje, kad padidėtų efektyvumas. Iš pradžių berilis buvo naudojamas kaip danga, tačiau berilis buvo pernelyg toksiškas ir buvo pakeistas saugesnėmis fluorescencinėmis cheminėmis medžiagomis.

Halogeninės lempos

JAV patentas 2 883 571 buvo suteiktas Elmer Fridrich ir Emmett Wiley dėl volframo halogeninės lempos – patobulintos kaitrinės lempos tipo – 1959 m. Geresnę halogeninės šviesos lempą 1960 m. išrado General Electric inžinierius Fredrickas Moby. Moby buvo suteiktas JAV patentas 3 243 634 už jo volframo halogeninę A lempą, kuri galėjo tilpti į standartinę lemputės lizdą. Aštuntojo dešimtmečio pradžioje „General Electric“ tyrimų inžinieriai išrado patobulintus volframo halogeninių lempų gamybos būdus.

1962 m. „General Electric“ užpatentavo lankinę lempą, vadinamą „Multi Vapor Metal Halide“ lempa.