Tühjenduslamp

tühjenduslamp - valgustusseade, tööpõhimõte põhineb ioniseeritud gaasi kaare põletamisel. See on suur perekond, mis XXI sajandi alguses vallutas ligi kolmveerandi maailma valgustusosast. See hõlmab populaarseid luminofoorlampe, lampe DRL.Juba enne gaaslahenduse arvelt toimivate valgustusseadmete kasutuselevõttu leidub Jules Verne romaanis "Teekond Maa keskele"( 1864).

Gaaside elektrostaatilise ionisatsiooni arengu ajaluguLugejatele tutvustas nähtust, peate arvestama disaini iseärasustega. Elavhõbeda baromeetris on toru, mis on pitseeritud. Lisaks on kaussi. Mõlemad esemed on täidetud metallilise elavhõbedaga.

Rõhu määramiseks keeratakse toru järsult ümber ja langetatakse kaussi. Siis voolab elavhõbe maapealse jõu mõjul allapoole, moodustades iseenesest vaakumi. Selle tulemusena jääb toru suletud otsa õõnsaks ja tühja ruumi pikkus sõltub atmosfäärirõhust, mis, toimides kaussi elavhõbedale, on kavandatud tasakaalustama raskusjõudu.

Picardi baromeeter

Baromeetri transportimisel kiirustas Picard ja raputas seadet. Selle tulemusena valati klaas hõõrdumisega elavhõbedaga ja staatiline laeng põhjustas metalliaurude ionisatsiooni. Protsessi hõlbustas suuresti loodud vaakum. Elavhõbeda aurusid ja tänapäeval kasutatakse eraldi gaaslahendusega valgusallikates. Näiteks aktiveerib kuma ultraviolettkomponent fluorestseeruva lambi fosfori.

instagram viewer

Picard ei suutnud tuvastatud nähtust seletada, kuid teatas kohe, mis juhtus teadusringkondades. Hiljem osales uuring kuulsa Šveitsi matemaatiku Johann Bernoulli juures.Ülesanne osutus talle liiga keeruliseks, kuid see teadlane praktiseeris kogemust kuma, andis idee Prantsuse Teaduste Akadeemiale. Aastal 1700 nägi Briti mehaanik, osalise tööajaga teadlane Francis Hoxby demonstratsioonis nähtust. Briti Kuningliku Teadusliidu alusel tegeleb Hawksby aktiivselt eksperimentidega.

Otsustava eksperimendi aluseks on Hawksby Gericke elektrostaatilise generaatori( 1660) mudel. Masina kirjelduste kohaselt oli see väävli tugev pall, mis pöörles raua vardale. Operaatori peopesa hõõrdumise tõttu omandas objekt rotatsiooni ajal olulise laengu. Hoxby mõtete edasine kulg on selge. Guericke juhis sisaldas ettepanekut väävlit valada klaaskuulisse, seejärel murda. Inglise teadlane jäi määratud sammu vahele. Kahjuks ei ole teada, kas varasematel töödel( näiteks Hilberti traktsioonil 1600) oli idee klaasi elektrifitseerimisest, kuid Hoxby esitas asjakohase eelduse.

Gericke elektrostaatilise generaatori mudel

Selle tulemusena sisaldas väävlipalli asemel katseelement klaasi, milles oli tilk elavhõbedat ja võimalusel tekkis vaakum. Kui kera pöörles raua vardale ja elektrifitseeriti peopesaga hõõrudes, täheldati luminestsentsi, mis luges raamatut vahetus läheduses. Aastal 1705 näitas inglise teaduslik selts esimest gaaslahenduslampi.Õige selgitus oli, et avastatud nähtuses osales elavhõbe aur. Siis peatus töö sajandiks.Äsja avastatud nähtust praktiliselt ei rakendatud.

Esimesed gaaslahenduslambid

Ei saa öelda, et 18. sajand oli elektrit puudutavate teadusuuringute jaoks kasutu, vaatamata eespool mainitud fraasile. Olulised on 1733. aastal Dufeti teosed, kes soovitasid täheldatud nähtuse teoreetiliseks põhjendamiseks kahte liiki tasusid. Ta kutsus neid pigi ja klaasiks. See on selgitus selle nähtuse kohta, mida Gilbert arvas 1600:

1. Elektrifitseeritud pall meelitab kehasid.
2. Pärast palli puudutamist hakkavad kehad objektist maha suruma.

Dufeti mõistmisel omandas objekt kontaktisiku eest sarnase märgi. Mis selgitab seda nähtust. Kuid teaduse tõeline edenemine algas siis, kui riigid kaotasid nõiduse eest karistuse. Selle tulemusena sündis Leiden Bank ja Benjamin Franklin tõestas välklambi elektrilist olemust, Volta leiutas esimese elektrokeemilise energiaallika.1729. aastal toimus revolutsiooniline avastus, mis sai aluseks teistele: Stephen Gray arvas, et juhid pannakse kokku ja sain maailma esimese elektrikontuuri. Sellest ajast alates hakkas praegune kaugus edastama.

William Watsoni leiutas 1746. aastal elektriseade, mis sulandis siidist nööride laengu, mis võimaldas Jean-Antoine Nolletil näidata suurejoonelist kaari tühjendatud gaasikeskkonnas. Gottfriedi arvates viitas Grummert, et selline valgustus sobiks kasutamiseks kaevandustes ja kohtades, kus avatud leek suurendab plahvatuse tõenäosust. Johann Winkler märkis, et ei ole halb kasutada pikki kolbreid, mis on painutatud tähestiku tähtedega pallide asemel, eeldades Heusleri torude ja teleriekraani välimust.

Veidi hiljem, 1752, viis Watson need ideed osaliselt ellu( esimene näidis patenteeriti 1893).Näiteks näidates kogemusi kaarepõletamisega 32-tollise pikkusega tuubis. Tänu sellistele suurepärastele avastustele toimus 1802. aastal kaks vaatlusaluse teema jaoks olulist sündmust:

• Inglise keele Humphrey Davy avastas elektrit soojendava plaatinatraadi kuma.
• Meie kaasmaalane, V. Petrov, voltaarse veeru abil, mis koosneb 4200( teiste andmetega - 2100) paari vasest ja tsingist plaatidest. Võrdluseks, Sir Humphry Davy energiaallikas näitas kaks korda vähem energiat( 2000 plaati).

Petrovi saavutused unustati 1812. aasta isamaasõja sündmuste ja Vene sülje tõttu. Inglismaal pöördus tõsiselt elektrienergia. Humphrey Davy teenetemärk on märkimisväärne. Ta on keemik, kes kordas välisriigi kolleegi eksperimente, hakkas katsetama erinevaid gaasimaterjale. Loomulikult tundis Royal Scientific Society liige Francis Hawksby kogemusi ja tahtis kontrollida, kas uus avastus oli muutunud korduvateks katseteks luua kunstlikke valgusallikaid.

Francis Hawksby

eksperimendid Nende katsete tulemusel avastati gaasiheitmete lineaarsed spektrid. Wollaston ja Fraunhofer täheldasid mööda päikesekiirguse omadusi, mis võimaldasid hiljem Kirchhoffil ja Bunsenil teha eeldusi päikeseenergia koostise kohta. See on tihedalt seotud vaatlusaluse teemaga, samuti otsustatakse, milline on tühjendamise spekter. Näiteks annavad naatriumlambid oranži valgust ja fosfori abil on vaja kohandada sagedusjaotust( DRL-lambid).Siis võttis Michael Faraday( XIX sajandi keskpaigast 30-ndate aastate keskpaigast) kättemaksu, näitas haruldaste gaaside keskkonnas kaarimise protsessi. Heinrich Rumkorf andis ka oma panuse, andes füüsikule suure pingega impulsside saamise vahendi( Rumkorf coil, 1851).1835. aastal registreeris Charles Wheatstone elavhõbeda auruheitmete spektri, märkides juhuslikult ultraviolettkiirguse komponenti.

Heusleri tühjenemise lambid

Heusleri loomingut peetakse esimeseks kaubanduslikult edukaks. Sünniaeg loetakse 1857.Ülalnimetatud klaasipuhur ja osalise tööajaga füüsik arvas, et kolbi sisestatakse tühja gaasiga kaks elektroodi. Neil oli näha kaare pinge. Geisler ühendas Petrovi ja Hawksby avastused kokku. Kaar on suitsugaasi aurude atmosfääris. Ja veel - värvi valik - ei ole raske, tuginedes Sir Humphrey Davy ja Michael Faraday arengutele.

Alates 1980. aastatest on Heusleri torusid laialdaselt toodetud elanike meelelahutuslikel eesmärkidel. Täna peetakse neoonvalgustid Ameerika Ühendriikide nägu. Tähelepanuväärne on see, et tugeva elektromagnetkiirguse allikate läheduses - spontaanselt süttivad Tesla rullid - Heusleri valgustid. Haruldaste gaasikeskkondade ioniseerimise tingimused on täidetud. Uuringud, mis on seotud valgustuse tehniliste lahenduste otsimisega, viisid teadlased elektronide avastamisele, selle laengu ja massi mõõtmisele, valgustorude tekkele.

Lamp Geisler

Vahepeal Venemaal

Võimalus pulbrilaengu süütamiseks elektrilise säde abil on teada juba umbes 1745. aastast. Kuid seeperi vaevu ei saanud Leyden jariga kannatada, ilma igasuguste ilmastikutingimustega kannatlikult hõõruda. Sõjalised asjad ei võtnud niivõrd pikka aega arvesse selliseid pisikesi.1812. aastal oli Vene ohvitser Shilling võimeline tootma elektrilise aku kaudu veealust plahvatust. Usutakse, et sõjalised asjad andsid tõuke elektrienergia uuringute arengule Venemaal. Esimene kaarlamp paigaldati 1849. aastal Peterburi admiraliteedi tornile leiutaja( Jacobi) poolt. Tema valgus osutus nii heledaks, et seda võrreldi keskmise inimese ja päikesega.

Põleti lambiga prožektorite kasutamine piirdub sõjaliste asjadega, välja arvatud mõned erandid, kui allikad viivad tee suunale majakast. Oleme huvitatud 1860. aasta John Thomas Ray tööst, kes arvas, et kombineeritakse elektrikaar( Petrov ja Jacobi) elavhõbeda aurude atmosfääriga( Michael Faraday) normaalrõhul.

Edisonilt kaasaegsetele gaaslahenduslampidele

Vaatamata selgetele eelistele, näitasid Heusleri gaaslahenduslambid märkimisväärseid puudusi. Näiteks väike kasutusiga.19. sajandi 90-ndatest aastatest töötas üks Daniel McFarlen Moore Edisoni firmas ja varsti pärast teenistusse astumist hakkas ta õppima ajalugu. Ta oli huvitatud Heusleri gaaslahenduslampidest. Mis valgus on valesti? Küsis Edisonilt. Moore vastas: ta on liiga igav, liiga kuum ja liiga punane. See on kogu tõde selle aja hõõglampide kohta.

Kaasaegne lamp

1892. aastal parandas Martin Leo Arons elavhõbeda lambi.1901. aasta arengut parandas Peter Cooper Hewitt ja saavutas ärilise edu.

Alates 1894. aastast on Moore korraldanud kaks valgustusega tegelevat ettevõtet. Lambide peamine omadus( 1896) oli see, et gaasi tarbiti uuesti. Selle tulemusena töötas seade lõputult. Esimene äriline kasutus registreeriti 1904. aastal. Riistvara ja seadmete kauplus valgustas lambi, mille tagastamine on 10 lumenit 1 W kohta. Nagu nägijad kirjutavad, vaatamata keerukusele ja mahukusele( 50 meetri pikkune), oli tulu seda väärt. Uute gaaslahenduslampide efektiivsus oli 3 korda suurem kui hõõglampide sarnased arvud.

Eristuseks oli lämmastiku ja süsinikdioksiidi aurude kasutamine Moore'i lampides. Tulemuseks oli päevavalgus. Lämmastiku paar andis pehme sära ja madala värvitemperatuuri. Volframfilamentide teke tekitas edasist tootmist kasumlikuks, äriühingud absorbeerisid General Electric( 1912) ja patentid osteti välja. Aga Moore ei jäänud tööle, kolides oma järglase laboritesse lõputu relee. Hiljem leiutas neoonlamp.

Need, kes soovivad rohkem teada saada, võivad vaadata DRL lampide ja luminofoorlampide sektsioone.