Ontladingslamp

Ontladingslamp - verlichtingsapparaat, het werkingsprincipe is gebaseerd op het verbranden van een boog van geïoniseerd gas. Dit is een groot gezin dat aan het begin van de 21e eeuw bijna driekwart van het verlichtingssegment in de wereld veroverde. Dit omvat de populaire fluorescerende fluorescentielampen, lampen DRL.Nog voor de introductie van verlichtingstoestellen die ten koste van de gasontlading werken, zijn ze terug te vinden in de roman van Jules Verne, 'Reis naar het centrum van de aarde'( 1864).

Geschiedenis van de ontwikkeling van elektrostatische ionisatie van gassenAan lezers presenteerde het fenomeen, je moet rekening houden met de eigenaardigheden van het ontwerp. In de kwikbarometer bevindt zich een buis, afgesloten van het einde. Daarnaast is er een kom. Beide items zijn gevuld met metallisch kwik.

Om de druk te bepalen, wordt de buis scherp omgedraaid en in de kom neergelaten. Dan stroomt kwik onder invloed van aardse kracht naar beneden en vormt een vacuüm boven zichzelf. Dientengevolge blijft het afgedichte uiteinde van de buis hol en de lengte van de lege ruimte hangt af van de atmosferische druk, die, handelend op kwik in de kom, is ontworpen om de zwaartekracht in evenwicht te brengen.

instagram viewer

Picard Barometer

Tijdens het transport van de barometer haastte Picard zich en schudde het apparaat. Als resultaat werd glas geëlektrificeerd door wrijving met kwik en veroorzaakte een statische lading de ionisatie van metallische dampen. Het proces werd enorm vergemakkelijkt door het gecreëerde vacuüm. Kwikdampen en tegenwoordig worden gebruikt in afzonderlijke gasontladingslichtbronnen. De ultraviolette component van de gloei activeert bijvoorbeeld fluorescentielampfosfor.

Picard kon het ontdekte fenomeen niet verklaren, maar rapporteerde meteen wat er in wetenschappelijke kringen gebeurde. Later ging het onderzoek in op de beroemde Zwitserse wiskundige Johann Bernoulli. De taak bleek te moeilijk voor hem, maar deze geleerde oefende actief de ervaring met een gloed, gaf een idee aan de Franse Academie van Wetenschappen. In 1700 zag een Britse monteur, part-time wetenschapper, Francis Hoxby, een fenomeen bij de demonstratie. Op basis van de Royal Scientific Society of Britain is Hawksby actief bezig met experimenten.

Als basis voor het beslissende experiment neemt Hawksby het model van de elektrostatische generator van Gericke( 1660).Volgens de beschrijvingen van de machine was een stevige bal zwavel, draaiend op een ijzeren staaf. Met de wrijving van de handpalm van de operator, kreeg het object een aanzienlijke lading tijdens rotatie. Het verdere verloop van de gedachten van Hoxby is duidelijk. De instructie van Guericke bevatte een voorstel om zwavel in een glazen bol te gieten en vervolgens te breken. Engelse wetenschapper miste de opgegeven stap. Helaas is niet bekend of de eerdere werken( bijvoorbeeld de verhandeling van Hilbert in 1600) een idee hadden over de elektrificatie van glas, maar Hoxby bracht een gepast vermoeden naar voren.

Gericke elektrostatisch generator model

Als resultaat hiervan bevatte de experimentele opstelling in plaats van een zwavelbal een glas met druppels kwik aan de onderkant, en werd er indien mogelijk een vacuüm gecreëerd. Toen de bol op de ijzeren staaf draaide en geëlektrificeerd door met de handpalmen te wrijven, werd een luminescentie waargenomen om het boek in dichte nabijheid te lezen. In 1705 demonstreerde de English Scientific Society de eerste gasontladingslamp. De juiste verklaring was dat kwikdamp betrokken was bij het gedetecteerde fenomeen. Toen - de loop van het werk stopte voor een eeuw. Er was geen praktische toepassing van het nieuw ontdekte fenomeen.

De eerste gasontladingslampen

Het kan niet gezegd worden dat de 18e eeuw nutteloos was voor onderzoek op het gebied van elektriciteit, ondanks de hierboven vermelde zin. Significant zijn de werken van Dufet, in 1733, die de aanwezigheid van twee soorten beschuldigingen voorstelde ten behoeve van de theoretische onderbouwing van het waargenomen fenomeen. Hij noemde ze pek en glas. Dit is een verklaring van het fenomeen dat Gilbert in 1600 beschouwde:

1. Een geëlektrificeerde bal trekt lichamen aan.
2. Nadat de bal is aangeraakt, beginnen de lichamen zich van het object af te duwen.

In overeenstemming met Dufet kreeg een object bij contact een lading van een soortgelijk teken. Wat verklaart het fenomeen. Maar de echte vooruitgang in de wetenschap begon toen staten de straf voor het beoefenen van hekserij afschaften. Als gevolg hiervan werd de Leidse bank geboren en Benjamin Franklin bewees de elektrische aard van de bliksem. Volta vond de eerste elektrochemische energiebron uit. In 1729 vond een revolutionaire ontdekking plaats, die de basis voor anderen werd: Stephen Gray dacht eraan om de geleiders samen te brengen en kreeg het eerste elektrische circuit ter wereld. Sindsdien begon de stroom over een afstand te zenden.

Uitgevonden in 1746 door William Watson, smolt een elektrische machine een charge op zijden koorden, waardoor Jean-Antoine Nollet een spectaculaire boog in een geloosd gasmedium kon demonstreren. Op het punt van Gottfried suggereerde Grummert dat een dergelijke verlichting geschikt zou zijn voor gebruik in mijnen en op plaatsen waar een open vlam de kans op een explosie vergroot. Johann Winkler merkte op dat het niet erg is om lange kolven gebogen in de vorm van de letters van het alfabet te gebruiken in plaats van ballen, anticiperend op het uiterlijk van de Heusler-buizen en het tv-scherm.

Iets later, in 1752, implementeerde Watson deze ideeën gedeeltelijk( het eerste beeldscherm was in 1893 gepatenteerd).Bijvoorbeeld het demonstreren van ervaring met het branden van een boog in een buis met een lengte van 32 inch. Dankzij zulke briljante ontdekkingen deden zich in 1802 twee gebeurtenissen voor die relevant waren voor het betreffende onderwerp:

• De Engelsman Humphrey Davy ontdekte het fenomeen van gloed van platinadraad dat werd verwarmd met elektriciteit.
• Onze landgenote, V. Petrov met behulp van een voltaïsche kolom bestaande uit 4200( volgens andere gegevens - 2100) paar koperen en zinken platen. Ter vergelijking, de energiebron van Sir Humphry Davy vertoonde tweemaal zo weinig vermogen( 2000 platen).De prestaties van

Petrov werden vergeten onder invloed van de gebeurtenissen in de patriottische oorlog van 1812 en op grond van het Russische speeksel. In Engeland werd elektriciteit serieus benaderd. De verdienste van Humphrey Davy is aanzienlijk. Hij, die chemicus was, herhaalde de experimenten van een buitenlandse collega, begon te experimenteren met verschillende gasmedia. Natuurlijk was een lid van de Royal Scientific Society bekend met de ervaringen van Francis Hawksby en wilde nagaan of een nieuwe ontdekking een herhaling was van vroege pogingen om kunstmatige lichtbronnen te creëren.

De experimenten van Francis Hawksby

Deze experimenten leidden tot de ontdekking van lineaire spectra van gasontladingen. Onderweg merkten Wollaston en Fraunhofer de kenmerken van zonnestraling op die Kirchhoff en Bunsen later toestond om aannames te doen over de samenstelling van de zonnesfeer. Het is nauw verbonden met het onderwerp in kwestie, het ontlaadspectrum wordt ook geregeerd. Natriumlampen geven bijvoorbeeld oranje licht en met behulp van de fosfor is het nodig om de frequentieverdeling( DRL-lampen) aan te passen. Toen Michael Faraday het stokje overnam( vanaf het midden van de jaren dertig van de negentiende eeuw), toonde hij het proces van boogvorming in de omgeving van ijle gassen. Heinrich Rumkorf leverde ook een bijdrage, omdat hij een fysicus een hulpmiddel had gegeven voor het verkrijgen van hoogspanningspulsen( Rumkorf-spoel, 1851).In 1835 registreerde Charles Wheatstone het spectrum van de ontlading van de boog in kwikdamp, waarbij hij overigens de ultravioletcomponent opmerkte.

Heusler ontladingslampen

De creaties van Heusler worden als de eerste commercieel succesvol beschouwd. De geboortedatum wordt beschouwd als 1857.De hiervoor genoemde glasblazer en parttime fysicus vermoedden dat 2 elektroden in een fles met een afgevoerd gas moesten worden ingebracht. Bij het voeden was de spanning van de boog zichtbaar. Geisler verbonden de ontdekkingen van Petrov en Hawksby samen. De boog smeult in de kolf met de atmosfeer van gasdampen. En verder - de kleurkeuze - is niet moeilijk, gebaseerd op de ontwikkelingen van Sir Humphrey Davy en Michael Faraday.

Sinds de jaren 1980 worden Heusler-buizen op grote schaal geproduceerd voor amusementsdoeleinden van de bevolking. Tegenwoordig worden neonlichten beschouwd als het gezicht van de Verenigde Staten. Het is opmerkelijk dat in de buurt van bronnen van sterke elektromagnetische straling - Tesla-spoelen - Heusler-lampen spontaan oplichten. De voorwaarden voor ionisatie van het ijle gasmedium zijn vervuld. Onderzoek in verband met het zoeken naar technische oplossingen voor verlichting leidde wetenschappers naar de ontdekking van een elektron, de meting van zijn lading en massa, de opkomst van lichtbuizen.

Lamp Geisler

Ondertussen in Rusland

De mogelijkheid om een ​​poederlading te ontsteken door een elektrische vonk is al bekend sinds ongeveer 1745.Maar het sapper kon de Leidse fles nauwelijks dragen of geduldig barnsteen wrijven met wol in alle weersomstandigheden. Militaire aangelegenheden hebben lange tijd geen rekening gehouden met dergelijke kleinigheden. In 1812 kon de Russische officier Shilling een onderwaterexplosie produceren door middel van een elektrische batterij. Men gelooft dat militaire aangelegenheden een impuls hebben gegeven aan de ontwikkeling van onderzoek naar elektriciteit in Rusland. De eerste booglamp werd in 1849 geïnstalleerd door de uitvinder( Jacobi) op ​​de toren van de Admiraliteit van Sint-Petersburg. Haar licht bleek zo helder dat het werd vergeleken met de gemiddelde mens en de zon.

Het gebruik van schijnwerpers met ontladingslampen is beperkt tot militaire zaken, op enkele uitzonderingen na, wanneer bronnen de weg wijzen naar schepen vanaf een baken. We zijn geïnteresseerd in het werk van John Thomas Ray uit 1860, die geraden had om de elektrische boog( Petrov en Jacobi) onder normale druk te combineren met de atmosfeer van kwikdamp( Michael Faraday).

Van Edison tot moderne gasontladingslampen

Ondanks duidelijke voordelen leken de gasontladingslampen van Heusler aanzienlijke nadelen. Bijvoorbeeld een kleine levensduur. Vanaf de jaren negentig van de negentiende eeuw werkte Daniel McFarlen Moore voor het gezelschap van Edison en kort na zijn indiensttreding begon hij geschiedenis te studeren. Hij was geïnteresseerd in Heusler gasontladingslampen. Wat is er mis met mijn licht? Vroeg Edison. Moore antwoordde: hij is te saai, te warm en te rood. Dit is de hele waarheid over gloeilampen van die tijd.

Moderne lamp

In 1892 werd de kwikontladingslamp verbeterd door Martin Leo Arons. De ontwikkeling in 1901 werd verbeterd door Peter Cooper Hewitt en behaalde commercieel succes.

Sinds 1894 heeft Moore twee van zijn eigen bedrijven georganiseerd die te maken hebben met verlichting. Het belangrijkste kenmerk van de lampen( 1896) was dat het gas werd hervat toen het werd verbruikt. Als gevolg hiervan werkte het apparaat eindeloos. Het eerste commerciële gebruik werd geregistreerd in 1904.Een lamp met een rendement van 10 lumen per 1 W verlichte de hardware en apparaten winkel. Zoals ooggetuigen schreven, ondanks de complexiteit en omvang( 50 yards in lengte), was de terugkeer de moeite waard. De efficiëntie van nieuwe gasontladingslampen was 3 keer hoger dan de vergelijkbare cijfers voor gloeilampen.

Een onderscheidend kenmerk was het gebruik van stikstof- en kooldioxidedampen in Moore-lampen. Het resultaat was daglicht. Een paar stikstof gaf een zachte gloed en lage kleurtemperatuur. De komst van wolfraamfilamenten maakte verdere productie onrendabel, de bedrijven werden opgenomen door General Electric( 1912) en de patenten werden opgekocht. Maar Moore bleef niet zonder werk en verhuisde naar de laboratoria van zijn opvolger in de eindeloze estafette. Later vond de neonlamp uit.

Degenen die meer willen leren, kunnen kijken naar de secties over DRL-lampen en fluorescentielampen.