Purkauslamppu

purkauslamppu - valaistuslaite, toimintaperiaate perustuu ionisoidun kaasun kaaren polttamiseen. Tämä on valtava perhe, joka XXI-luvun alussa vangitsi lähes kolme neljäsosaa maailman valaistussegmentistä.Tähän kuuluvat suosituimmat loisteputket, lamput DRL.Jules Vernen romaanissa "Matka Keskuksen keskustaan"( 1864) löytyy jo ennen kaasupurkauksen kustannuksella toimivien valaistuslaitteiden käyttöönottoa.

Kaasujen sähköstaattisen ionisaation kehittymisen historia

Kaasupurkauslamppujen syntymävuotta pidetään 1675. Eräänä iltana ranskalainen tiedemies Jean-Felix Picard huomasi elohopeaparometrin hehkun, kun hän siirsi sen observatoriosta St. Michaelin satamaan. Lukijoille esitettiin ilmiö, sinun on otettava huomioon suunnittelun erityispiirteet. Elohopean barometrissä on putki, joka on sinetöity loppuun asti. Lisäksi on kulho. Molemmat tuotteet ovat täynnä metallista elohopeaa.

Paineen määrittämiseksi putki käännetään jyrkästi ja lasketaan kulhoon. Sitten elohopea maanläheisen voiman vaikutuksesta virtaa alas ja muodostaa tyhjiön itsensä yläpuolelle. Tämän seurauksena putken suljettu pää pysyy ontona, ja tyhjän tilan pituus riippuu ilmakehän paineesta, joka elohopeaa käytettäessä kulmassa on suunniteltu tasapainottamaan painovoimaa.

Kun kuljetat barometriä, Picard kiirehti ja ravisti laitetta. Tämän seurauksena lasi sähköistyi kitkalla elohopean kanssa, ja staattinen varaus aiheutti metallihöyryjen ionisaation. Prosessia helpotti suuresti tyhjiö.Elohopeahöyryjä ja nykyään käytetään erillisissä kaasupurkausvalolähteissä.Esimerkiksi hehkun ultraviolettikomponentti aktivoi loistelampun fosforia.

Picard ei pystynyt selittämään havaittua ilmiötä, mutta ilmoitti välittömästi, mitä tapahtui tieteellisissä piireissä.Myöhemmin tutkimuksessa oli mukana kuuluisa sveitsiläinen matemaatikko Johann Bernoulli. Tehtävä osoittautui hänelle liian vaikeaksi, mutta tämä tutkija käytti aktiivisesti kokemusta hehkulla, antoi ajatuksen Ranskan tiedeakatemialle. Vuonna 1700 brittiläinen mekaanikko, osa-aikainen tiedemies Francis Hoxby, näki ilmiön mielenosoituksessa. Britannian Royal Scientific Society: n pohjalta Hawksby harjoittaa aktiivisesti kokeiluja.

Ratkaisevan kokeilun perustana Hawksby ottaa Gericken sähköstaattisen generaattorin mallin( 1660).Koneen kuvausten mukaan se oli vankka rikki, joka pyörii rauta-sauvassa. Operaattorin kämmen kitkan myötä kohde sai huomattavan varauksen pyörimisen aikana. Hoxbyn ajatusten jatkokurssi on selvä.Guericken ohjeet sisälsivät ehdotuksen rikkipitoisuuden kaatamisesta lasipalloon ja sen jälkeen rikkoa. Englanti tiedemies jäi määrittelemättömästä vaiheesta. Valitettavasti ei ole tiedossa, oliko aikaisemmilla teoksilla( esimerkiksi Hilbertin vuonna 1600 tekemällä harjoituksella) ajatus lasin sähköistämisestä, mutta Hoxby esitti asianmukaisen olettamuksen.

Tämän seurauksena kokeellinen kokoonpano sisälsi rikkipallon sijasta lasin, jossa oli alhaalla elohopean tippoja, ja mahdollisuuksien mukaan syntyi tyhjiö.Kun pallo kääntyi rauta-sauvalle ja sähköistettiin hieromalla kämmenillä, havaittiin, että luminesenssi lukee kirjaa lähellä.Englannin tiedeyhteisö osoitti vuonna 1705 ensimmäisen kaasupurkauslampun. Oikea selitys annettiin, että havaittu ilmiö oli mukana elohopeahöyryssä.Sitten - työn kulku pysähtyi vuosisadan. Uusia ilmiöitä ei käytännössä sovellettu.

Ensimmäiset kaasupurkauslamput

Ei voida sanoa, että 18. vuosisata oli hyödytön sähköalan tutkimuksessa huolimatta edellä mainitusta lauseesta. Merkittäviä ovat Dufetin teokset vuonna 1733, jotka ehdottivat kahdenlaisten maksujen olemassaoloa havaitun ilmiön teoreettista perustelua varten. Hän kutsui heitä piki ja lasi. Tämä on selitys Gilbertin vuonna 1600 tarkastelemasta ilmiöstä:

1. Sähköistetty pallo houkuttelee kehoja.
2. Kun olet koskettanut palloa, elimet alkavat työntyä pois kohteesta.

Dufetin ymmärryksessä esine sai yhteydenoton yhteydessä vastaavan merkin. Mikä selittää ilmiön. Mutta todellinen edistyminen tieteessä alkoi, kun valtiot poistivat rangaistuksen noituuden harjoittamisesta. Tämän seurauksena Leiden Bank syntyi ja Benjamin Franklin osoitti salaman sähköisen luonteen, Volta keksi ensimmäisen sähkökemiallisen energialähteen. Vuonna 1729 tapahtui vallankumouksellinen löytö, josta tuli perusta muille: Stephen Gray ajatteli, että johtimet saatiin yhteen ja saivat maailman ensimmäisen sähköpiirin. Sen jälkeen virta alkoi välittää etäisyydellä.

William Watsonin keksimä vuonna 1746 sähkökone sulatti silkkijohtoja, mikä mahdollisti Jean-Antoine Nolletin näyttävän näyttävän kaaren purkautuneessa kaasualustassa. Gottfriedin kohdalla Grummert ehdotti, että tällainen valaistus soveltuu käytettäväksi kaivoksissa ja paikoissa, joissa avotuli lisää räjähdyksen todennäköisyyttä.Johann Winkler huomautti, että ei ole huono käyttää aakkosien kirjaimina taivutettuja pitkiä pulloja pallojen sijasta ennakoiden Heusler-putkien ja TV-ruudun ulkonäköä.

Hieman myöhemmin, vuonna 1752, Watson toteutti osittain nämä ajatukset( ensimmäinen näyttö patentoitiin vuonna 1893).Esimerkiksi kokemus kaaripolttamisesta putkessa, jonka pituus on 32 tuumaa. Tällaisten loistavien löytöjen ansiosta vuonna 1802 kaksi tapahtumaa, jotka olivat välittömästi merkittäviä tarkasteltavalle aiheelle:

• Englantilainen Humphrey Davy löysi sähkön avulla kuumennetun platinajohtimen hehkun.
• Meidän maanmiehemme, V. Petrov, voltaattisen sarakkeen avulla, joka koostuu 4200( muiden tietojen mukaan - 2100) kupari- ja sinkilevyjen parista. Vertailun vuoksi Sir Humphry Davyn energialähde näytti kaksi kertaa vähemmän tehoa( 2000 levyä).

Petrovin saavutukset unohdettiin isänmaallisen sodan 1812 tapahtumien ja venäläisen sylkeyden vaikutuksesta. Englannissa sähköä lähestyttiin vakavasti. Humphrey Davyn ansiot ovat huomattavat. Hän, joka on kemisti, joka toisti ulkomaalaisen kollegansa kokeilut, alkoi kokeilla eri kaasumateriaaleja. Tietysti kuninkaallisen tiedeyhteisön jäsen oli perehtynyt Francis Hawksbyn kokemuksiin ja halusi tarkistaa, oliko uudesta löydöstä tullut toistuvia aikaisia ​​yrityksiä luoda keinotekoisia valonlähteitä.

: n kokeilut Nämä kokeet saivat aikaan lineaariset spektrit kaasupurkauksista. Matkan varrella Wollaston ja Fraunhofer huomasivat aurinkosäteilyn piirteet, jotka sallivat Kirchhoffin ja Bunsenin tehdä oletuksia aurinkoilmakehän koostumuksesta. Se liittyy läheisesti tarkasteltavaan aiheeseen, myös purkausspektri. Esimerkiksi natriumlamput antavat oranssia valoa, ja fosforin avulla on tarpeen säätää taajuusjakaumaa( DRL-lamput).Sitten Michael Faraday otti pylvään( XIX-luvun puolivälistä 30-luvulta lähtien), osoitti kaarevan prosessin harvinaisten kaasujen ympäristössä.Heinrich Rumkorf osallistui myös fyysikkoon, jolla oli työkalu korkeajännitepulssien hankkimiseen( Rumkorf coil, 1851).Charles Wheatstone rekisteröi vuonna 1835 elohopeahöyryjen kaaren purkauksen spektrin, mikä merkitsi muuten ultraviolettikomponenttia.

Heusler -heittolamput

Heuslerin luomuksia pidetään ensimmäisenä kaupallisesti menestyneinä.Syntymäpäivä on 1857.Edellä mainittu lasinpuhallin ja osa-aikainen fyysikko arvasi sijoittaa 2 elektrodia pulloon, jossa oli tyhjä kaasu. Niiden syöttäminen kaaren jännitteeseen nähtiin. Geisler toi yhteen Petrovin ja Hawksbyn löydöt. Kaaren suukappaleet asetetaan kaasuhöyryjen ilmakehään. Ja vielä - värivalinnan valinta - ei ole vaikeaa Sir Humphrey Davyn ja Michael Faradayn kehityksen perusteella.

1980-luvulta lähtien Heusler-putket on tuotettu laajalti väestön viihdetarkoituksiin. Nykyään neonvaloja pidetään Yhdysvaltojen kasvona. On huomionarvoista, että Tesla-kelat - Heusler-valaisimet syttyvät spontaanisti lähellä voimakkaan sähkömagneettisen säteilyn lähteitä.Harvinaisen kaasualustan ionisoinnin edellytykset täyttyvät. Tutkimukset, jotka liittyivät valaistuksen teknisten ratkaisujen etsimiseen, johtivat tutkijoiden löytämiseen elektroniin, sen varauksen ja massan mittaamiseen, valoputkien syntymiseen.

Samaan aikaan Venäjällä

Mahdollisuus sytyttää jauhemainen sähköinen kipinä on tunnettu jo noin noin 1745.Mutta sapperin tuskin olisi voinut kuljettaa Leyden-purkkia tai kärsivällisesti keltaista villaa missä tahansa sääolosuhteissa. Sotilaalliset asiat eivät ole pitkään ottaneet huomioon tällaisia ​​hiukkasia. Vuonna 1812 venäläinen upseeri Shilling pystyi tuottamaan vedenalaisen räjähdyksen sähköakun kautta. Uskotaan, että sotilasasiat antoivat sysäyksen sähkön tutkimuksen kehittämiselle Venäjällä.Ensimmäinen kaarilamppu asennettiin vuonna 1849 Pietarin Admiraliteetin torniin( Jacobi).Hänen valonsa osoittautui niin kirkkaaksi, että sitä verrattiin keskimääräiseen ihmiseen ja aurinkoon.

Paisuntavalaisimilla varustettujen valonheittimien käyttö rajoittuu sotilaallisiin asioihin, muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta, kun lähteet osoittavat tietä aluksille majakasta. Olemme kiinnostuneita 1860-luvun John Thomas Rayn työstä, joka arveli yhdistävän sähkökaaren( Petrov ja Jacobi) elohopeahöyryn( Michael Faraday) ilmakehään normaalipaineessa.

Edisonista nykyaikaisiin kaasupurkauslamppuihin

Huolimatta selkeistä eduista Heusler-kaasupurkauslamput osoittivat merkittäviä haittoja. Esimerkiksi pieni käyttöikä.1800-luvun 90-luvulta lähtien yksi Daniel McFarlen Moore työskenteli Edisonin yhtiössä ja pian sen jälkeen, kun hän tuli palvelukseen, hän alkoi opiskella historiaa. Hän oli kiinnostunut Heusler-kaasupurkauslampuista. Mikä on väärässä valossani? Kysyi Edisonilta. Moore vastasi: hän on liian tylsä, liian kuuma ja liian punainen. Tämä on koko totuus tuon ajan hehkulampuista.

Vuonna 1892 Martin Leo Arons paransi elohopeapurkauslamppua. Peter Cooper Hewitt kehitti vuonna 1901 ja sai kaupallisen menestyksen.

Moore on järjestänyt vuodesta 1894 lähtien kaksi omaa valaistusalan yritystä.Lamppujen pääominaisuus( 1896) oli, että kaasua jatkettiin sen kulutuksen jälkeen. Tämän seurauksena laite toimi toistaiseksi. Ensimmäinen kaupallinen käyttö rekisteröitiin vuonna 1904.Lamppu, jonka paluu on 10 lumenia per 1 W, valaisti laitteisto- ja laitekaupan. Kuten silminnäkijät kirjoittivat, monimutkaisuudesta ja runsaudesta( 50 metriä pitkä) huolimatta paluu oli sen arvoista. Uusien kaasupurkauslamppujen tehokkuus oli 3 kertaa suurempi kuin hehkulamppujen vastaavat luvut.

Erottuva piirre oli typen ja hiilidioksidihöyryjen käyttö Moore-valaisimissa. Tuloksena oli päivänvalo. Typpipari antoi pehmeän hehkun ja alhaisen värilämpötilan. Volframifilamenttien syntyminen lisäsi tuotannon kannattamattomuutta, yhtiöt imeytyivät General Electriciin( 1912), ja patentit ostettiin. Mutta Moore ei pysynyt ilman työtä, siirryttäessä hänen seuraajansa laboratorioihin loputtomassa releessä.Myöhemmin keksittiin neonlamppu.

Ne, jotka haluavat oppia lisää, voivat tarkastella DRL-lamppujen ja loistelamppujen osia.