Флуоресцентни лампи - от разцвет до залез

Луминисцентното осветление във вида, в който го имаме днес, е на около 80 години, въпреки че историята на формирането на технологиите е продължила приблизително същото, тоест като цяло около 160 години са поели по пътя на технологията на луминисцентни лампи.

Преди флуоресцентната лампа да се появи във всяка къща, преди флуоресцентните лампи да се появят в уличното осветление, преди флуоресцентните лампи да се появят в офисите, инженерите и учените изминаха дълъг път от изобретяването на вакуумна тръба, през експериментите с светещи инертни газове под високо напрежение, до разработването интегрална технология с надеждно и висококачествено флуоресцентно покритие на светещи тръби и подходяща верига за захранване на флуоресцентни лампи.

Честно казано, струва си да започнете с Михаил Василиевич Ломоносов, който през 18 век наблюдава сиянието на стъклена топка, напълнена с водород под въздействието на електрически ток. Ломоносов не си е поставил задачата да създаде източник на електрическа светлина, така че изобретяването на флуоресцентна лампа като такава все още беше далеч.

Първата газоразрядна лампа (под формата на експериментална настройка) ще бъде пусната през 1856 г. и тя ще бъде тръба на Гейслер. Немският вентилатор за стъкло Хайнрих Гейслер се отличаваше със своя изобретателен талант и благодарение на вакуумна помпа по свой собствен дизайн, Гейслер изпомпва въздух от стъклена колба.

Използвайки бобина с високо напрежение, Гейслер успя да възбуди зеленикаво сияние в евакуирана колба. Напълнена с газ, крушката променя оттенъка на сиянието под действието на токове на високо напрежение. Това изобретение е кръстено на учения - тръбата на Гейслер.

Явлението електролуминесценция на различни вещества ще бъде отбелязано по-късно от Александър Едмон Бекерел. Експериментирайки през 1859 г. с тръби на Гейслер, той е първият, който предложи да покрие вътрешната повърхност на тръбите с луминисцентни вещества.

Благодарение на богатия предварителен опит в изследванията в областта на слънчевата светлина и изкуствената светлина, именно Becquerel ще определи посоката, в която технологията на луминисцентното осветление ще върви по-нататък.

Интересът на Бекерел беше чисто научен и той нямаше да създава източници на светлина, следователно на етапа на експериментите се получи не много ярко сияние и експериментите не бяха продължени от учения. Въпреки че идеята за използване на фосфор се превърна във важна технологична стъпка.

През май 1891 г. американски учен, сърбин по произход, Никола Тесла, ще проведе ярка демонстрация в Колумбийския университет с тръби на Гейслер, където ще покаже сиянието на вакуумните тръби в електрическото поле на високочестотна намотка.

Tesla ще отбележи зависимостта на естеството на сиянието от вътрешното покритие на тръбите, например, итрият дава ярка бяла светлина, интензитетът на която е достатъчен за отчитане, като вътрешното фосфоресциращо покритие на тръбите. Тесла използва електростатично поле с високо напрежение и може да постави тръбата без електроди навсякъде в стаята и тя свети само благодарение на индукция.

По-късно, а именно на 23 юни 1891 г., Tesla ще получи патент за система за изкуствено осветление с аргонови газоразрядни лампи, захранвани от високо напрежение и високочестотни токове (патент № 454622). Между другото, Аргон и до днес се използва в луминесцентни лампи.

През 1894 г. американският електротехник и изобретател Даниел Макфарлан Мур изобретява флуоресцентна лампа, която използва инертни газове, въглероден диоксид - за бяла светлина, и азот за светло розова светлина.Лампата се отличава със сложния си дизайн и чак през 1904 г., след подобрения, лампата Мур започва да се използва в офис стаи и магазини за изкуствено осветление.

Томас Едисън също прави опит да разработи практически приложимостта на тръбата на Гейслер и през 1896 г. разработва покритие от калциев волфрамат за рентгенови тръби, по-късно, през 1907 г., изобретението ще бъде патентовано като флуоресцентна лампа.

Такава лампа обаче не беше подходяща за осветление, в резултат на това Едисон спря да промотира лампите си с нажежаема жичка, с което вече постигна известен търговски успех. Въпреки че, още през 1893 г., самият Едисън се изявява на изложба в Чикаго, където показва луминисцентно сияние (вероятно иска да бъде в крак с Тесла и Мур).

Още през 1901 г. американският електротехник и изобретател Питър Купър Хюит демонстрира първата живачна лампа. Парите от живак дават мека синьо-зелена светлина, а ефективността надвишава крушката на Едисон. Синьо-зелената светлина обаче не беше подходяща за широкото въвеждане на лампи на Hewitt за изкуствено осветление. Въпреки че, по-късно именно лампите на системата Hewitt ще бъдат навсякъде по таблото с лампи (от 1930 г.).

През 1926 г. немският изобретател Едмънд Гермер заедно с колегите си, търсейки ефективен изкуствен източник на ултравиолетово лъчение, установяват, че увеличавайки налягането вътре в колбата, покрита с флуоресцентна пудра, можете да получите дори бяла светлина, много по-ярка и следователно по-подходяща за изкуствено осветление, отколкото е дадено лампи с нажежаема жичка

По-късно Едмънд Гермер с право ще бъде наречен баща на модерните флуоресцентни лампи, защото именно лампите на Хермер са по-близо до днешните флуоресцентни лампи по своето подреждане.

През 1934 г. General Electric ще изкупи патента на Хермер и изследователски екип, ръководен от Джордж Инман и Ричард Тейър, ще започне усилено да работи за усъвършенстване на изобретението на Гермер. Ефективността на флуоресцентните лампи в сравнение с лампите с нажежаема жичка ще изуми всички.

Докладите от 35 лумена на ват, постигнати от лабораторията General Electric до август 1934 г., ще обърнат света на изкуственото осветление с главата надолу, а производството на лампи ще започне в Съединените щати през декември 1934 г. До 1938 г. във всеки офис могат да се видят 48-инчови 40-ватови флуоресцентни лампи.

Днес флуоресцентното осветление не бърза да се откаже от позициите си, въпреки че наличието на живак в колбите не играе в полза на луминесцентни лампи.

Петите вече стъпват супер ефективни светодиодикоито не съдържат живак, докато светлинната мощност достига 150 лумена на ват, което е 1,5 пъти по-високо от средното за флуоресцентни лампи, така че залезът на флуоресцентното осветление е може би близо.