Apgaismojuma un lampu vēsture

Johanna Parkina/ The image Bank/ Getty Images

Pirmā lampa tika izgudrota aptuveni 70 000 gadu pirms mūsu ēras. Dobs akmens, gliemežvāks vai cits dabiski atrasts priekšmets tika piepildīts ar sūnām vai līdzīgu materiālu, kas tika piesūcināts ar dzīvnieku taukiem un aizdedzināts. Cilvēki sāka atdarināt dabiskās formas ar mākslīgo keramiku, alabastru un metāla lampām. Vēlāk tika pievienotas daktis, lai kontrolētu degšanas ātrumu. Apmēram 7. gadsimtā pirms mūsu ēras grieķi sāka izgatavot terakotas lampas, lai aizstātu rokas lāpas. Vārds lampa ir cēlies no grieķu vārda lampas, kas nozīmē lāpu.

Eļļas lampas

18. gadsimtā tika izgudrots centrālais deglis, kas ir būtisks lampu dizaina uzlabojums. Degvielas avots tagad bija cieši noslēgts metālā, un tika izmantota regulējama metāla caurule, lai kontrolētu degvielas degšanas intensitāti un gaismas intensitāti. Aptuveni tajā pašā laikā lampām tika pievienoti nelieli stikla skursteņi, lai gan aizsargātu liesmu, gan kontrolētu gaisa plūsmu uz liesmu. Ami Argands, Šveices ķīmiķis, 1783. gadā pirmo reizi izstrādāja eļļas lampas ar dobu apaļu dakti, ko ieskauj stikla skurstenis, izmantošanas principu.

Apgaismojuma degviela

Agrīnā apgaismojuma degviela sastāvēja no olīveļļas, bišu vaska, zivju eļļas, vaļu eļļas, sezama eļļas, riekstu eļļas un līdzīgām vielām. Šīs bija visbiežāk izmantotās degvielas līdz 18. gadsimta beigām. Tomēr senie ķīnieši dabasgāzi savāca ādās, kuras izmantoja apgaismojumam.

1859. gadā sākās naftas eļļas urbšana, un kļuva populāra petrolejas (naftas atvasinājuma) lampa, kas pirmo reizi tika ieviesta 1853. gadā Vācijā. Arī ogļu un dabasgāzes lampas kļuva plaši izplatītas. Akmeņogļu gāzi pirmo reizi kā degvielu izmantoja jau 1784. gadā.

Gāzes gaismas

1792. gadā pirmā gāzes apgaismojuma komerciālā izmantošana sākās, kad Viljams Mērdoks izmantoja ogļu gāzi savas mājas apgaismošanai Redrūtā, Kornvolā. Vācu izgudrotājs Freidrihs Vincers (Winsor) bija pirmais cilvēks, kas patentēja ogļu gāzes apgaismojumu 1804. gadā, un 1799. gadā tika patentēts 'termolamps', kas izmanto no koka destilētu gāzi. Deivids Melvils saņēma pirmo ASV gāzes gaismas patentu 1810. gadā.

19. gadsimta sākumā lielākajā daļā ASV un Eiropas pilsētu bija ielas ar gāzi. Ielu gāzes apgaismojums 20. gadsimta 30. gados nomainīja zema spiediena nātrija un augstspiediena dzīvsudraba apgaismojumu, un elektriskā apgaismojuma attīstība 19. gadsimta mijā nomainīja gāzes apgaismojumu mājās.

Elektriskās loka lampas

Sers Hamfrijs Deivijs Anglija 1801. gadā izgudroja pirmo elektrisko oglekļa loka lampu.

Oglekļa loka lampa darbojas, pievienojot divus oglekļa stieņus pie avota elektrība . Kad pārējie stieņu gali ir izvietoti pareizajā attālumā, elektriskā strāva plūdīs caur iztvaikojoša oglekļa “loku”, radot intensīvu baltu gaismu.

Visas loka lampas izmanto strāvu, kas plūst caur dažāda veida gāzes plazmu. A.E. Bekerels no Francijas 1857. gadā izteica teoriju par dienasgaismas spuldzi. Zema spiediena loka gaismās tiek izmantota liela zema spiediena gāzes plazmas caurule, un tajās ir iekļautas dienasgaismas spuldzes un neona zīmes.

Pirmās elektriskās kvēlspuldzes

Sers Džozefs Svons no Anglijas un Tomass Edisons abi izgudroja pirmās elektriskās kvēlspuldzes 1870. gados.

Kvēlspuldzes darbojas šādi: elektrība plūst caur kvēldiegu, kas atrodas spuldzes iekšpusē; kvēldiegam ir izturība pret elektrību; pretestība liek kvēldiegam sakarst līdz augstai temperatūrai; tad uzkarsētais kvēldiegs izstaro gaismu. Visas kvēlspuldzes darbojas, izmantojot fizisku kvēldiegu.

Tomasa A. Edisona lampa kļuva par pirmo komerciāli veiksmīgo kvēlspuldzi (aptuveni 1879. gadā). Edisons 1880. gadā saņēma ASV patentu 223 898 par savu kvēlspuldzi. Kvēlspuldzes joprojām tiek regulāri izmantotas mūsu mājās vēl šodien.

Spuldzes

Pretēji izplatītajam uzskatam Tomass Alva Edisons neizgudroja pirmo spuldzi, bet gan pilnveidoja 50 gadus vecu ideju. Piemēram, divi izgudrotāji, kas patentēja kvēlspuldzi pirms Tomasa Edisona, bija Henrijs Vudvards un Metjū Evans. Saskaņā ar Kanādas Nacionālās pētniecības padomes datiem:

Henrijs Vudvards no Toronto, kurš kopā ar Metjū Evansu patentēja spuldzi 1875. gadā. Diemžēl abi uzņēmēji nevarēja piesaistīt finansējumu sava izgudrojuma komercializācijai. Uzņēmīgais amerikānis Tomass Edisons, kurš strādāja pie vienas un tās pašas idejas, iegādājās tiesības uz viņu patentu. Kapitāls Edisonam nesagādāja problēmas: viņam bija rūpniecisku interešu sindikāts ar 50 000 USD investīcijām, kas tajā laikā bija ievērojama summa. Izmantojot mazāku strāvu, nelielu karbonizētu pavedienu un uzlabotu vakuumu zemeslodes iekšienē, Edisons veiksmīgi demonstrēja spuldzi 1879. gadā, un, kā saka, pārējais ir vēsture.

Pietiek pateikt, spuldzes attīstījās noteiktā laika periodā.

Pirmās ielu lampas

Čārlzs F. Brush ASV izgudroja oglekļa loka ielu lampu 1879. gadā.

Gāzes izlādes vai tvaika lampas

Amerikānis Pīters Kūpers Hjūits 1901. gadā patentēja dzīvsudraba tvaiku lampu. Šī bija loka lampa, kurā tika izmantoti dzīvsudraba tvaiki, kas ievietoti stikla spuldzē. Dzīvsudraba tvaika lampas bija priekšteči dienasgaismas spuldzes . Augstspiediena loka spuldzēs tiek izmantota neliela augstspiediena gāzes spuldze, un tajos ietilpst dzīvsudraba tvaika spuldzes, augstspiediena nātrija loka lampas un metālu halogenīdu loka lampas.

Neona zīmes

Žoržs Klods no Francijas izgudroja neona lampa 1911. gadā.

Volframa pavedieni aizstāj oglekļa pavedienus

Amerikānis Īrvings Langmuirs izgudroja ar elektrisku gāzi pildītu volframa lampa 1915. gadā. Šī bija kvēlspuldze, kurā kā kvēldiegs spuldzes iekšpusē tika izmantots volframs, nevis ogleklis vai citi metāli, un kļuva par standartu. Agrākās lampas ar oglekļa kvēldiegiem bija gan neefektīvas, gan trauslas, un pēc izgudrošanas tās drīz tika aizstātas ar volframa kvēlspuldzēm.

Luminiscences spuldzes

Frīdrihs Meiers, Hanss Spaners un Edmunds Germers patentēja a dienasgaismas spuldze 1927. gadā. Viena atšķirība starp dzīvsudraba tvaiku un dienasgaismas spuldzēm ir tā, ka dienasgaismas spuldzes ir pārklātas no iekšpuses, lai palielinātu efektivitāti. Sākumā berilijs tika izmantots kā pārklājums, taču berilijs bija pārāk toksisks un tika aizstāts ar drošākām fluorescējošām ķimikālijām.

Halogēnās gaismas

ASV patents 2 883 571 tika piešķirts Elmeram Fridriham un Emmetam Vilijam par volframa halogēna lampu — uzlabotu kvēlspuldzes veidu — 1959. gadā. Labāku halogēna gaismas lampu 1960. gadā izgudroja General Electric inženieris Fredriks Mobijs. Mobijam tika piešķirts ASV patents 3 243 634 par viņa volframa halogēna A-lampu, kas varēja ietilpt standarta spuldzes ligzdā. 1970. gadu sākumā General Electric pētniecības inženieri izgudroja uzlabotus volframa halogēna spuldžu ražošanas veidus.

1962. gadā General Electric patentēja loka lampu, ko sauc par 'Multi Vapor Metal Halide' lampu.