Świetlówki - od świetności do zachodu słońca

Luminescencyjne oświetlenie w postaci, w jakiej je mamy, ma około 80 lat, chociaż historia powstawania technologii trwała mniej więcej tak samo, to znaczy, ogólnie rzecz biorąc, około 160 lat obrało ścieżkę technologii lamp luminescencyjnych.

Zanim lampa fluorescencyjna pojawiła się w każdym domu, zanim pojawiła się lampa fluorescencyjna w oświetleniu ulicznym, zanim pojawiła się lampa fluorescencyjna w biurze, inżynierowie i naukowcy przeszli długą drogę od wynalezienia lampy próżniowej, poprzez eksperymenty ze świecącymi gazami obojętnymi pod wysokim napięciem, aż po rozwój zintegrowana technologia z niezawodną i wysokiej jakości powłoką fluorescencyjną świetlówek oraz odpowiednim obwodem zasilania dla świetlówek.

Szczerze mówiąc, warto zacząć od Michaiła Wasiljewicza Łomonosowa, który w XVIII wieku obserwował świecącą szklaną kulę wypełnioną wodorem pod wpływem prądu elektrycznego. Łomonosow nie postawił sobie za zadanie stworzenia źródła światła elektrycznego, więc wynalezienie świetlówki jako takiej było jeszcze daleko.

Pierwsza lampa wyładowcza (w formie zestawu eksperymentalnego) zostanie wypuszczona w 1856 roku i będzie to lampa Geislera. Niemiecki szkło Heinrich Geisler wyróżniał się swoim talentem wynalazczym, a dzięki własnej pompie próżniowej Geisler wypompowywał powietrze ze szklanej kolby.

Korzystając z cewki wysokiego napięcia, Geislerowi udało się wzbudzić zielonkawą poświatę w termosie. Wypełniona gazem kolba zmieniła odcień blasku pod wpływem prądów o wysokim napięciu. Ten wynalazek został nazwany na cześć naukowca - rurki Geislera.

Zjawisko elektroluminescencji różnych substancji zwróci później Alexander Edmon Beckerel. Eksperymentując w 1859 r. Z lampami Geislera, jako pierwszy zaproponował pokrycie wewnętrznej powierzchni rur substancjami luminescencyjnymi.

Dzięki obszernym wstępnym doświadczeniom badawczym w zakresie światła słonecznego i sztucznego światła Becquerel wyznaczy kierunek, w którym technologia oświetlenia luminescencyjnego pójdzie dalej.

Zainteresowanie Becquerela było czysto naukowe i nie zamierzał tworzyć źródeł światła, dlatego na etapie eksperymentów uzyskano niezbyt jasny blask, a naukowiec nie kontynuował eksperymentów. Chociaż pomysł wykorzystania luminoforu stał się ważnym krokiem technologicznym.

W maju 1891 r. Amerykański naukowiec, Serb z pochodzenia, Nikola Tesla, odbędzie żywą demonstrację na Columbia University z lampami Geislera, gdzie pokaże blask lamp próżniowych w polu elektrycznym cewki o wysokiej częstotliwości.

Tesla zwróci uwagę na zależność charakteru świecenia od wewnętrznej powłoki rur, na przykład itr dał jasne białe światło, którego intensywność była wystarczająca do odczytu, jako wewnętrzna fosforyzująca powłoka rur. Tesla użył pola elektrostatycznego o wysokim napięciu i mógł umieścić rurkę bez elektrod w dowolnym miejscu w pokoju, a jarzyła się tylko dzięki indukcji.

Później, a mianowicie 23 czerwca 1891 r., Tesla otrzyma patent na sztuczny system oświetleniowy z argonowymi lampami wyładowczymi zasilanymi prądami o wysokim napięciu i wysokiej częstotliwości (patent nr 454622). Nawiasem mówiąc, argon jest nadal używany w lampach fluorescencyjnych do dziś.

W 1894 r. Amerykański inżynier elektryk i wynalazca Daniel MacFarlan Moore wynalazł świetlówkę, która wykorzystywała gazy obojętne, dwutlenek węgla - dla światła białego, a azot - dla światła różowego.Lampa była godna uwagi ze względu na złożoną konstrukcję i dopiero po wprowadzeniu ulepszeń w 1904 r. Lampa Moore zaczęła być stosowana w pomieszczeniach biurowych i sklepach do sztucznego oświetlenia.

Thomas Edison podjął także próbę praktycznego rozwinięcia zastosowania lampy Geislera, aw 1896 r. Opracował powłokę wolframianu wapnia do lamp rentgenowskich, później w 1907 r. Wynalazek zostanie opatentowany jako lampa fluorescencyjna.

Jednak taka lampa nie nadawała się do oświetlenia, w wyniku czego Edison przestał promować swoje żarówki, z którymi osiągnął już sukces komercyjny. Chociaż w 1893 roku sam Edison wystąpił na wystawie w Chicago, gdzie pokazał luminescencyjny blask (prawdopodobnie chcąc nadążyć za Teslą i Moore).

Już w 1901 r. Amerykański inżynier elektryk i wynalazca Peter Cooper Hewitt zademonstrował pierwszą lampę rtęciową. Pary rtęci dawały miękkie niebiesko-zielone światło, a wydajność przewyższała żarówkę Edisona. Jednak niebiesko-zielone światło nie nadawało się do powszechnego wprowadzenia lamp Hewitt do sztucznego oświetlenia. Chociaż później to lampy systemowe Hewitt będą wszędzie na latarniach (od 1930 r.).

W 1926 r. Niemiecki wynalazca Edmund Germer wraz ze swoimi kolegami, szukając skutecznego sztucznego źródła promieniowania ultrafioletowego, stwierdził, że zwiększając ciśnienie w kolbie pokrytej proszkiem fluorescencyjnym, można uzyskać nawet białe światło, znacznie jaśniejsze, a zatem bardziej odpowiednie do sztucznego oświetlenia niż zostało podane lampy żarowe.

Edmund Germer zostanie później słusznie nazwany ojcem nowoczesnych lamp fluorescencyjnych, ponieważ to lampy Hermera są bliższe dzisiejszym lampom fluorescencyjnym w swoim ustawieniu.

W 1934 r. General Electric odkupi patent Hermera, a zespół badawczy kierowany przez George'a Inmana i Richarda Thayera zacznie ciężko pracować nad udoskonaleniem wynalazku Germera. Skuteczność świetlówek w porównaniu do żarówek zadziwi wszystkich.

Raporty 35 lumenów na wat osiągnięte przez laboratorium General Electric do sierpnia 1934 r. Wywrócą świat sztucznego oświetlenia do góry nogami, a produkcja lamp rozpocznie się w Stanach Zjednoczonych w grudniu 1934 r. Do 1938 r. W każdym biurze można było zobaczyć 48-calowe 40-watowe lampy rurowe.

Dzisiaj oświetlenie fluorescencyjne nie śpieszy się z rezygnacją ze swoich pozycji, chociaż obecność rtęci w kolbach nie działa na korzyść świetlówek.

Obcasy już nadepną super wydajne diody LEDktóre nie zawierają rtęci, a strumień świetlny osiąga 150 lumenów na wat, czyli 1,5 raza więcej niż średnia dla lamp fluorescencyjnych, więc zachód słońca w świetle fluorescencyjnym jest być może bliski.