როგორ შეიცვალა ინკანდესენტური ნათურა წლების განმავლობაში?

ინკანდესენტური ნათურები არ არის ყველაზე ენერგოეფექტური ნათურები, მაგრამ ისინი ორიგინალები არიან და მე -20 საუკუნის უმეტესი ნაწილისთვის ისინი მხოლოდ კომერციულად ხელმისაწვდომი იყო. ინკანდესენტური ბოლქვები წარმოქმნიან სინათლეს უჟანგბადო მინის მინის ჭურჭელში ჩასმული ძაფის რეზისტენტული გათბობით. სანამ ტომას ედისონი გამოიმუშავებდა პირველ კომერციულად სიცოცხლისუნარიან ნათურს, სხვა ადამიანები მუშაობდნენ დიზაინზე 40 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში და განვითარება გაგრძელდა მე -20 საუკუნის დასაწყისში.

მიუხედავად იმისა, რომ თომას ედისონის სახელი თითქმის სინონიმი გახდა ნათურის გამოგონებისა, ის არ იყო პირველი ვინც შეიმუშავა იგი. ბრიტანელი ქიმიკოსი და გამომგონებელი ჰამფრი დევი იყო პირველი ადამიანი, ვინც მავთულხლართებს დააკავშირა და ძაფის ანათება გამოიწვია. 1841 წელს ფრედერიკ დე მოლინსმა გააკეთა პირველი ნათურა ევაკუირებული მინის მილის შიგნით პლატინის ძაფის ჩასმით და ძაფის მეშვეობით ელექტროენერგიის გატარებით. ედისონმა და ინგლისელმა ჯოზეფ სვანმა ერთდროულად აწარმოეს ბოლქვები, რომლებიც რამდენიმე წუთზე მეტხანს გაგრძელდა. ედისონის ბოლქვი უფრო წარმატებული აღმოჩნდა, რადგან მან შექმნა სრული ვაკუუმი ბოლქვის შიგნით და მან გამოიყენა უკეთესი ძაფი.

ედისონმა ბევრი მასალა სცადა მანამ, სანამ არ გადაწყვეტდა ნახშირბადოვანი ბამბუკის ძაფის გამოყენებას ძაფისთვის. მან მიამაგრა ელექტრო ტერმინალების ნახშირბადის პასტით. სვანმა, ბისტოლის დაფისგან, რომელიც ნახშირბადოვანი ქაღალდია, გააკეთა თავისი ძაფები. ეს მხოლოდ რამდენიმე საათს გაგრძელდა, ხოლო ედისონის ძაფები 600 საათს ან მეტხანს გაგრძელდა. ლითონის ძაფები დაინერგა 1902 წელს და ტანტალი იყო მასალის არჩევა მანამ, სანამ უილიამ დ. კულიჯმა გაარკვია, თუ როგორ უნდა შექმნათ ductile ვოლფრამი 1908 წელს. გახვეულმა ვოლფრამის მავთულხლართებმა ბოლქვები უფრო კაშკაშა გახადა, ვიდრე ოდესმე და ისინი ინსტანცენტური ბოლქვების ძაფის სტანდარტად რჩებიან.

ძაფი იწვის ჟანგბადით მდიდარ გარემოში, ამიტომ მნიშვნელოვანია, რომ გაზი გამოირიცხოს ბოლქვის შიგნიდან. დე მოლინსმა და სვანმა მოახერხეს ნაწილობრივი ვაკუუმების შექმნა, მაგრამ ედისონმა ნამდვილი ვაკუუმი შექმნა ბოლქვის გაცხელებით, სანამ მან ჰაერი ამოიღო. ბოლქვში ვაკუუმის შენარჩუნება მას მყიფე ხდის. ედისონის პირველი ხანგრძლივი ბოლქვის დამზადებამდე ხუთი წლით ადრე კანადელებმა ჰენრი ვუდვარდმა და მეთიუ ევანსმა დააპატენტეს აზოტით სავსე ნათურები. ირვინგ ლანგმუარმა, ინჟინერმა General Electric- ში, წარმოადგინა ბოლქვების არგონისა და აზოტის ნარევით შევსების იდეა 1908 წელს. ეს გაზები ათანაბრებს ორთქლის წნევას ბოლქვის შიგნით და გარეთ, ხოლო არგონი ხელს უშლის ვოლფრამის ძაფის გამოფიტვას. თანამედროვე ბოლქვები ძირითადად შეიცავს არგონს.

პირველი ბოლქვი, რომელიც ედისონმა დაამზადა, ფუძესთან ჰქონდა რამდენიმე ტერმინალის ჭრილობა, მაგრამ მოგვიანებით მან შეიმუშავა ედისონის ხრახნი, რომელიც არის ნაცნობი ხრახნიანი ბაზა, რომელიც თანამედროვე ნათურებზეა. ჯოზეფ სვანის ძმამ ალფრედმა წარმოადგინა მინის საიზოლაციო მასალა, რომელიც ამ ხრახნიანი ფუძის შიგნით არის განლაგებული 1887 წელს. ინერტული გაზებით ბოლქვების შევსების იდეის დანერგვის გარდა, ლანგმურმა ასევე შეიმუშავა დახვეული ძაფი და Toshiba Corporation– მა გააუმჯობესა მისი დიზაინი ორმაგი ხრახნიანი ძაფის შემოღებით 1921. შუშის შიგნით ბოლქვის დაფარვით დაფხვნილი თეთრი სილიციუმით, შუქის გასავრცელებლად, მარვინ პიპკინმა შექმნა "რბილი შუქი" ვარვარების ნათურა 1947 წელს.