Utloppslampa

Utladdningslampa - belysningsanordning, handlingsprincipen baseras på förbränning av en båg av joniserad gas. Det här är en stor familj som i början av XXI-talet fångade nästan tre fjärdedelar av belysningssegmentet i världen. Detta inkluderar de populära fluorescerande lysrören, lampor DRL.Till och med inför införandet av belysningsanordningar som fungerar på bekostnad av gasutloppet finns i novellen av Jules Verne, "Journey to Earth of the Earth"( 1864).

Historien om utvecklingen av elektrostatisk jonisering av gaser

Det anses vara födelseåret för gasurladdningslampor 1675. En natt upptäckte den franska forskaren Jean-Felix Picard glöden av en kvicksilverbarometer när han överförde den från observatoriet till hamnen i St. Michael. För att läsarna presenterat fenomenet måste du ta hänsyn till designens särdrag. I kvicksilverbarometern finns ett rör, förseglat från slutet. Dessutom finns en skål. Båda föremålen är fyllda med metallisk kvicksilver.

För att bestämma trycket vrids röret skarpt och sänks ner i skålen. Därefter flyter kvicksilver under jordens kraft in och bildar ett vakuum över sig själv. Till följd av detta förblir det slutna änden av röret ihåligt och längden på det tomma utrymmet beror på atmosfärstrycket, vilket är verksamt för kvicksilver i skålen för att balansera tyngdkraften.

Vid transport av barometern skyndade Picard och skakade enheten. Som ett resultat elektrifierades glas genom friktion med kvicksilver, och en statisk laddning orsakade jonisering av metalliska ångor. Processen underlättades avsevärt av det vakuum som skapades. Kvicksilverångor och idag används i separata gasavladdningsljuskällor. Exempelvis aktiverar den ultravioletta komponenten i glödet fluorescerande lampfosfor.

Picard kunde inte förklara det upptäckta fenomenet, utan omedelbart rapporterade om vad som hände i vetenskapliga kretsar. Senare engagerade sig den berömda schweiziska matematikern Johann Bernoulli. Uppgiften visade sig vara för svår för honom, men den här forskaren praktiserade aktivt upplevelsen med en glöd, gav en idé till den franska akademin för vetenskaper.År 1700 såg en brittisk mekaniker, deltidsforskare, Francis Hoxby, ett fenomen vid demonstrationen. På grundval av Storbritanniens kungliga vetenskapliga samhälle är Hawksby aktivt engagerad i experiment.

Som utgångspunkt för det avgörande experimentet, tar Hawksby modellen av Gerickes elektrostatiska generator( 1660).Enligt beskrivningarna av maskinen var en solid svavelboll, roterande på en stång. Med friktionen av operatörens handflata förvärvade objektet en signifikant laddning under rotation. Hoxbys fortsatta förlopp är tydligt. Guerickes instruktioner innehöll ett förslag att hälla svavel i en glaskula och bryta den sedan. Engelsk forskare missade det angivna steget. Tyvärr är det inte känt om de tidigare arbetena( till exempel Hilberts avhandling år 1600) hade en uppfattning om elektrifiering av glas, men Hoxby gjorde ett lämpligt antagande.

Som ett resultat innehöll experimentuppsättningen i stället för en svavelboll ett glas med droppar kvicksilver i botten och ett vakuum skapades inuti om möjligt. När sfären roterades på järnstången och elektrifierades genom friktion med palmer sågs en luminescens att läsa boken i närheten.1705 visade det engelska vetenskapliga samhället den första gasutloppslampan. Den korrekta förklaringen föreskrevs att kvicksilverånga var inblandad i det detekterade fenomenet. Då slutade arbetets gång i ett sekel. Det fanns ingen praktisk tillämpning av det nyligen upptäckta fenomenet.

De första gasutloppslamporna

Det kan inte sägas att 1800-talet var värdelöst för forskning inom elområdet, trots att frasen släpptes ovan. Betydande är Dufets verk, 1733, som föreslog närvaro av två slags avgifter för att teoretiskt underbygga det observerade fenomenet. Han kallade dem ton och glas. Detta är en förklaring av det fenomen som Gilbert ansåg i 1600:

1. En elektrifierad boll lockar kroppar.
2. Efter att ha rört bollen börjar kropparna trycka på objektet.

I Dufets förståelse förvärvade ett föremål en avgift för ett liknande tecken vid kontakt. Vad förklarar fenomenet. Men sanna framsteg i vetenskapen började när staterna avskaffade straffet för att öva häxverk. Som ett resultat föddes Leiden Bank, och Benjamin Franklin visade eldens elektriska natur, uppfann Volta den första elektrokemiska energikällan.År 1729 ägde rum en revolutionerande upptäckt, som blev grunden för andra: Stephen Gray tänkte på att ledarna tillsammans och fick världens första elektriska krets. Sedan dess började strömmen överföra sig över ett avstånd.

Inventad 1746 av William Watson smälte en elektrisk maskin en laddning på silkord, vilket gjorde att Jean-Antoine Nollet kunde visa en spektakulär båge i ett urladdat gasmedium. Vid Gottfrieds punkt föreslog Grummert att sådan belysning skulle vara lämplig för användning i gruvor och platser där en öppen låg ökar sannolikheten för en explosion. Johann Winkler noterade att det inte är illa att använda långa kolvar böjda i form av bokstäverna i alfabetet istället för bollar, förutse utseendet på Heusler-rören och TV-skärmen.

Lite senare, år 1752, genomförde Watson delvis dessa idéer( den första skärmen patenterades 1893).Exempelvis demonstrerar erfarenhet med ljusbågsbränning i ett rör med en längd av 32 inches. Tack vare sådana briljanta upptäckter uppkom i 1802 två händelser omedelbart signifikanta för det aktuella ämnet:

• Engelska Humphrey Davy upptäckte fenomenet glöd av platinatråd uppvärmd med el.
• Vår landsmän, V. Petrov med hjälp av en voltaisk kolonn som består av 4200( enligt andra data - 2100) par koppar- och zinkplattor. Som jämförelse visade Sir Humphry Davys energikälla dubbelt så lite kraft( 2000 plattor).

Petrovs prestationer glömdes under påverkan av händelserna i det patriotiska kriget 1812 och i kraft av ryska spytt. I England var el närmade sig allvarligt. Förtjänsten av Humphrey Davy är stor. Han, som kemist, upprepade experimenten av en utländsk kollega, började experimentera med olika gasmedier. Naturligtvis var en medlem av Royal Scientific Society bekant med Francis Hawksbys erfarenheter och ville kontrollera om en ny upptäckt hade blivit en upprepning av tidiga försök att skapa artificiella ljuskällor.

Dessa experiment ledde till upptäckten av linjära spektra av gasutsläpp. Under vägen märkte Wollaston och Fraunhofer funktionerna i solstrålning som senare gjorde det möjligt för Kirchhoff och Bunsen att göra antaganden om solens atmosfärs sammansättning. Det är nära kopplat till det aktuella ämnet, och urladdningspektrumet regleras också.Natriumlampor ger till exempel orange ljus, och med hjälp av fosfor är det nödvändigt att justera frekvensfördelningen( DRL-lampor).Sedan tog Michael Faraday stafetten( från mitten av 30-talet av XIX-talet), visade processen att böja i miljön av sällsynta gaser. Heinrich Rumkorf bidrog också till att ha tillhandahållit en fysiker med ett verktyg för att erhålla högspänningsimpulser( Rumkorf-spolen, 1851).År 1835 registrerade Charles Wheatstone spektrumet av ljusbågsavloppet i kvicksilverånga, vilket för övrigt noterade den ultravioletta komponenten.

Heusler-urladdningslampor

Heuslers skapelser anses vara den första kommersiellt framgångsrika. Födelsedatum anses vara 1857.Den nämnda glasblåsaren och deltidsfysiker gissade att sätta in 2 elektroder i en kolv med en urladdad gas. Matning på dem sågs spänningen av bågen. Geisler kopplade ihop upptäckten av Petrov och Hawksby. Bågmaskarna i kolven med atmosfären av gasångor. Och vidare - valet av färg - är inte svårt, baserat på utvecklingen av Sir Humphrey Davy och Michael Faraday.

Sedan 1980-talet har Heusler-rör producerats i stor utsträckning för underhållning av befolkningen. I dag betraktas neonljus ansiktet i USA.Det är anmärkningsvärt att det placeras nära källor till stark elektromagnetisk strålning - Tesla-spolar - Heusler-lamporna lyser spontant. Villkoren för jonisering av det sällsynta gasmediet är uppfyllda. Forskning i samband med sökandet efter tekniska lösningar för belysning ledde forskare till upptäckten av en elektron, mätningen av dess laddning och massa, framväxten av ljusrör.

Samtidigt i Ryssland

Möjligheten att antända en pulverladdning med en elektrisk gnista har varit känd sedan omkring 1745.Men sappen kunde knappt bära Leydenburken eller tålmodigt gnugga bärnsten med ull under alla väderförhållanden. Under lång tid tog militära angelägenheter inte hänsyn till sådana bagage.År 1812 kunde rysk officer Shilling producera en undervatten explosion genom ett elbatteri. Det antas att militära angelägenheter gav upphov till utvecklingen av elforskningen i Ryssland. Den första båglampan installerades 1849 av uppfinnaren( Jacobi) på tornet i Admiralty of St. Petersburg. Hennes ljus visade sig vara så ljust att det jämfördes med den genomsnittliga mannen och solen.

Användningen av strålkastare med urladdningslampor är begränsad till militära angelägenheter, med några få undantag, när källor pekar vägen till skepp från ett fyrtorn. Vi är intresserade av arbetet med John Thomas Ray, daterat 1860, som gissade att kombinera ljusbågen( Petrov och Jacobi) med atmosfären av kvicksilverånga( Michael Faraday) vid normalt tryck.

Från Edison till moderna gasutloppslampor

Trots tydliga fördelar visade Heusler-gasutloppslamporna signifikanta nackdelar. Till exempel, ett litet livslängd. Från 90-talet av 1800-talet arbetade en Daniel McFarlen Moore för Edisons företag och snart började han börja studera historia. Han var intresserad av Heusler gasurladdningslampor. Vad är fel med mitt ljus? Frågade EdisonMoore svarade: han är för tråkig, för varm och för röd. Det här är hela sanningen om glödlampor av den tiden.

År 1892 förbättrades kvicksilverurladdningslampan av Martin Leo Arons. Utvecklingen 1901 förbättrades av Peter Cooper Hewitt och blev kommersiell framgång.

Sedan 1894 har Moore organiserat två av sina egna företag som arbetar med belysning. Lampans främsta drag( 1896) var att gasen återupptogs när den konsumeras. Som en följd av detta fungerade enheten på obestämd tid. Den första kommersiella användningen registrerades 1904.En lampa med en retur på 10 lumen per 1 W upplyste maskinvaru- och apparatens butik. Som ögonvittnen skrev, trots komplexiteten och storheten( 50 meter lång), var avkastningen värt det. Effektiviteten hos nya gasurladdningslampor var 3 gånger högre än motsvarande siffror för glödlampor.

En särskiljande egenskap var användningen av kväve- och koldioxidångor i Moore-lampor. Resultatet var dagsljus. Ett par kväve gav en mjuk glöd och låg färgtemperatur. Framkomsten av wolframfilament gjorde ytterligare produktion olönsam, företagen absorberades av General Electric( 1912) och patenten köptes upp. Men Moore förblev inte utan arbete, flyttat till hans efterträdares laboratorier i det ändlösa reläet. Senare uppfann neonlampan.

De som vill lära sig mer kan titta på delarna på DRL-lampor och lysrör.