مصابيح الفلورسنت - من ذروة إلى غروب الشمس

يبلغ عمر الإضاءة الفلورية بالشكل الذي نتمتع به اليوم حوالي 80 عامًا ، على الرغم من أن تاريخ تكوين التكنولوجيا قد استمر على نحو مماثل ، أي بشكل عام ، حوالي 160 عامًا سلكت مسار تكنولوجيا المصابيح الفلورية.

قبل ظهور مصباح الفلورسنت في كل منزل ، وقبل ظهور مصابيح الفلورسنت في إضاءة الشوارع ، وقبل ظهور مصابيح الفلورسنت في المكاتب ، قطع المهندسون والعلماء شوطًا طويلاً من اختراع أنبوب فراغ ، من خلال تجارب غازات خاملة متوهجة تحت الجهد العالي ، إلى تطوير التكنولوجيا المتكاملة مع طلاء الفلورسنت موثوقة وعالية الجودة من الأنابيب المضيئة ودائرة امدادات الطاقة المناسبة للمصابيح الفلورية.

في الإنصاف ، يجدر بنا أن نبدأ مع ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف ، الذي عاد في القرن الثامن عشر لاحظ توهج كرة زجاجية مملوءة بالهيدروجين تحت تأثير تيار كهربائي. لم يكلف لومونوسوف نفسه بمهمة إنشاء مصدر للضوء الكهربائي ، وبالتالي فإن اختراع المصباح الفلوري كان لا يزال بعيد المنال.

سيصدر أول مصباح لتصريف الغاز (في شكل إعداد تجريبي) في عام 1856 ، وسيكون ذلك عبارة عن أنبوب Geisler. تميزت هاينريش جيسلر الموهوب الزجاجي الألماني بموهبته الإبداعية ، وبفضل مضخة فراغ بتصميمه ، قام جيزلر بضخ الهواء من قارورة زجاجية.

باستخدام ملف الجهد العالي ، تمكنت Geisler من إثارة توهج أخضر في قارورة فراغ. مملوءة بالغاز ، غيرت اللمبة تدرج التوهج تحت تأثير التيارات ذات الجهد العالي. تم تسمية هذا الاختراع باسم العالم - أنبوب Geisler.

سوف يلاحظ الكسندر ادمون بيكريل في وقت لاحق ظاهرة التألق الكهربائي للمواد المختلفة. في عام 1859 قام بتجربة أنابيب Geisler ، وكان أول من اقترح تغطية السطح الداخلي للأنابيب بمواد الإنارة.

بفضل الخبرة الأولية الشاملة للبحث في مجال أشعة الشمس والضوء الاصطناعي ، فإن بيكريل هي التي ستحدد الاتجاه الذي ستذهب فيه تقنية الإضاءة المضيئة إلى أبعد من ذلك.

كان اهتمام بيكريل علميًا بحتًا ، ولم يكن سيُنشئ مصادر ضوئية ، وبالتالي ، في مرحلة التجارب ، تم الحصول على توهج غير ساطع للغاية ، ولم يواصل العالم التجارب. على الرغم من أن فكرة استخدام الفوسفور أصبحت خطوة تكنولوجية مهمة.

في مايو 1891 ، عالم أمريكي ، وهو صربي من أصل ، نيكولا تسلا، سيعقد مظاهرة حية في جامعة كولومبيا مع أنابيب Geisler ، حيث سيظهر توهج أنابيب الفراغ في المجال الكهربائي لفائف عالية التردد.

ستلاحظ تسلا اعتماد طبيعة التوهج على الطبقة الداخلية للأنابيب ، على سبيل المثال ، أعطى الإيتريوم ضوءًا أبيضًا ساطعًا ، كانت شدته كافية للقراءة ، كطلاء الأنابيب الفوسفورية الداخلية للأنابيب. استخدمت تسلا حقلًا عالي الجهد الكهربائي ، ويمكن أن تضع الأنبوب بدون أقطاب كهربائية في أي مكان في الغرفة ، ولم يتوهج إلا بفضل الحث.

في وقت لاحق ، وتحديداً في 23 يونيو 1891 ، سوف تحصل Tesla على براءة اختراع لنظام إضاءة اصطناعي مزود بمصابيح تفريغ غاز الأرجون مدعومة بتيارات عالية الجهد وعالية التردد (براءة اختراع رقم 454622). الأرجون ، بالمناسبة ، لا يزال يستخدم في مصابيح الفلورسنت حتى يومنا هذا.

في عام 1894 ، اخترع المهندس الكهربائي الأمريكي والمخترع دانييل ماكفارلان مور مصباح الفلورسنت الذي استخدم الغازات الخاملة وثاني أكسيد الكربون - للضوء الأبيض ، والنيتروجين للضوء الوردي الفاتح.كان المصباح معروفًا بتصميمه المعقد ، ولم يتم استخدام مصباح مور في غرف المكاتب والمتاجر للإضاءة الصناعية إلا بعد التحسينات ، حتى عام 1904.

قام Thomas Edison أيضًا بمحاولة لتطوير إمكانية تطبيق أنبوب Geisler تقريبًا ، وفي عام 1896 قام بتطوير طلاء تنجستات الكالسيوم لأنابيب الأشعة السينية ، في وقت لاحق ، في عام 1907 ، سيتم اختراع الاختراع كمصباح فلورسنت.

ومع ذلك ، لم يكن هذا المصباح مناسبًا للإضاءة ، ونتيجة لذلك ، توقف إديسون عن الترويج لمصابيحه المتوهجة ، حيث حقق بالفعل بعض النجاح التجاري. على الرغم من أنه في عام 1893 ، قدم إديسون نفسه في معرض في شيكاغو ، حيث أظهر توهج الإنارة (ربما يريد مواكبة تسلا ومور).

بالفعل في عام 1901 ، قام المهندس الكهربائي الأمريكي والمخترع بيتر كوبر هيويت بعرض مصباح الزئبق الأول. أعطت الأبخرة الزئبقية الضوء الأزرق والأخضر الناعم ، وتجاوزت الكفاءة لمبة اديسون. ومع ذلك ، لم يكن الضوء الأزرق والأخضر مناسبًا لإدخال مصابيح هيويت على نطاق واسع للإضاءة الصناعية. على الرغم من أنه في وقت لاحق كانت مصابيح نظام هيويت هي التي ستتواجد في كل مكان على أعمدة الإنارة (منذ 1930).

في عام 1926 ، وجد المخترع الألماني إدموند جيرمر ، مع زملائه ، الذين يبحثون عن مصدر اصطناعي فعال للإشعاع فوق البنفسجي ، أنه من خلال زيادة الضغط داخل القارورة المغطى بمسحوق فلوري ، يمكنك الحصول حتى على ضوء أبيض ، وأكثر إشراقًا ، وبالتالي أكثر ملاءمة للإضاءة الاصطناعية أكثر مما تم إعطاؤه المصابيح المتوهجة.

سيُطلق على Edmund Germer لاحقًا اسم مصابيح مصابيح الفلورسنت الحديثة ، لأن مصابيح Hermer هي الأقرب إلى مصابيح الفلورسنت اليوم في ترتيبها.

في عام 1934 ، كانت شركة جنرال إلكتريك تعيد شراء براءة اختراع جيرمر ، وسيبدأ فريق بحث بقيادة جورج إنمان وريتشارد ثاير في العمل بجد لإتقان اختراع جيرمر. فعالية المصابيح الفلورية مقارنة بالمصابيح المتوهجة ستدهش الجميع.

التقارير التي تبلغ 35 لومن لكل واط التي حققها مختبر جنرال إلكتريك بحلول أغسطس 1934 ستقلب عالم الإضاءة الاصطناعية رأسًا على عقب ، وسيبدأ إنتاج المصباح في الولايات المتحدة في ديسمبر 1934. بحلول عام 1938 ، كان من الممكن رؤية مصابيح أنبوبية بقوة 40 واط في كل مكتب.

اليوم ، ليست الإضاءة الفلورية في عجلة من أمرها للتخلي عن مواقعها ، على الرغم من أن وجود الزئبق في قوارير لا يلعب لصالح مصابيح الفلورسنت.

الكعب يخطو بالفعل المصابيح فائقة الكفاءةالتي لا تحتوي على الزئبق ، في حين أن ناتج الضوء يصل إلى 150 شمعة لكل واط ، وهو أعلى بمقدار 1.5 مرة من المتوسط ​​للمصابيح الفلورية ، لذلك ربما يكون غروب الإضاءة الفلورية قريبًا.