Hehkulamput eivät ole energiatehokkaimpia lamppuja, mutta ne ovat alkuperäisiä, ja suurimman osan 1900-luvusta ne olivat ainoat, jotka olivat kaupallisesti saatavilla. Hehkulamput tuottavat valoa lämmittämällä resistiivisesti filamenttia, joka on suljettu hapettomaan lasiastiaan. Ennen kuin Thomas Edison tuotti ensimmäisen kaupallisesti kannattavan polttimon, muut ihmiset olivat työskennelleet suunnittelun kanssa yli 40 vuotta, ja kehittämistä jatkettiin koko 1900-luvun alkupuolella.
Ensimmäinen hehkulamppu
Vaikka Thomas Edisonin nimestä on tullut melkein synonyymi hehkulampun keksimiselle, hän ei ollut ensimmäinen henkilö, joka kehitti sellaisen. Brittiläinen kemisti ja keksijä Humphry Davy oli ensimmäinen henkilö, joka yhdisti johdot akkuun ja sai hehkulangan hehkumaan. Vuonna 1841 Frederick de Moleyns valmisti ensimmäisen hehkulampun laittamalla platinafilamentin tyhjennetyn lasiputken sisälle ja kuljettamalla sähköä hehkulangan läpi. Edison ja englantilainen Joseph Swan tuottivat samanaikaisesti lamppuja, jotka kesti yli muutaman minuutin. Edisonin polttimo onnistui paremmin, koska hän loi täydellisen tyhjiön polttimon sisälle ja käytti parempaa filamenttia.
Hehkulanka on asia
Edison kokeili monia materiaaleja, ennen kuin hän päätti käyttää hiiltynyttä bambu-säiettä hehkulangassa. Hän kiinnitti nauhan sähköliittimiin hiilipastalla. Swan puolestaan teki filamenttinsa Bristolin kartongista, joka on hiiltynyttä paperia. Se kesti vain muutaman tunnin, kun taas Edisonin filamentit kesti vähintään 600 tuntia. Metallifilamentit otettiin käyttöön vuonna 1902, ja tantaali oli valittu materiaali William D. Coolidge tajusi pallografiittivolframin valmistuksen vuonna 1908. Kierretyt volframilangat tekivät polttimoista kirkkaammat kuin koskaan ennen, ja ne ovat edelleen vakiohehkulamppufilamentteja.
Lasiastian sisällä
Hehkulanka palaa happirikkaassa ympäristössä, joten on tärkeää poistaa tämä kaasu polttimon sisältä. De Moleyns ja Swan onnistuivat luomaan osittaisen tyhjiön, mutta Edison loi todellisen tyhjiön kuumentamalla lamppua ennen kuin hän pumpasi ilman ulos. Tyhjiön ylläpitäminen polttimossa tekee siitä kuitenkin hauras. Viisi vuotta ennen kuin Edison valmisti ensimmäisen pitkäikäisen lampunsa, kanadalaiset Henry Woodward ja Matthew Evans olivat patentoineet typellä täytetyt lamput. General Electricissä työskentelevä insinööri Irving Langmuir esitteli idean täyttää sipulit argonin ja typen seoksella vuonna 1908. Nämä kaasut tasoittavat höyrynpaineen polttimon sisällä ja ulkopuolella, ja argon estää volframifilamentin kulumisen. Nykyaikaiset sipulit sisältävät enimmäkseen argonia.
Muita tärkeitä ominaisuuksia
Ensimmäisellä Edisonin tekemällä polttimolla oli pari päätykappaletta pohjassa, mutta hän kehitti myöhemmin Edison-ruuvin, joka on tuttu ruuvipohja, joka on nykyaikaisissa polttimoissa. Joseph Swanin veli Alfred esitteli lasieristemateriaalin, joka reunustaa tämän ruuvipohjan sisäpuolta vuonna 1887. Sen lisäksi, että Langmuir esitteli idean täyttää sipulit inertteillä kaasuilla, se kehitti myös kelatut filmi, ja Toshiba Corporation paransi suunnittelua tuomalla kaksinkertaisen käämin hehkulangan sisään 1921. Marvin Pipkin loi "pehmeän valon" hehkulampun päällystämällä lampun sisällä olevan lasin jauhemaisella valkoisella piidioksidilla valon hajauttamiseksi.