История люминесцентных ламп — следы свечения, пронесшиеся через века, ведущие к инновациям современности

Люминесцентные лампы – это электрофизические устройства, которые преобразуют электрическую энергию в световую. Их история берет свое начало еще в 19 веке, когда эксперименты с газоразрядными лампами привели к созданию лампы низкого давления.

Первым человеком, который продемонстрировал люминесцентные свойства газов в разряженных трубках, был Уильям Крукс. Он создал модифицированную версию вакуумной лампы, заполнив ее газом при низком давлении. В дальнейшем, ученые работали над улучшением светящихся параметров таких ламп, и уже в конце 19 века были получены первые неоновые лампы.

Однако, настоящий прорыв в разработке люминесцентных ламп произошел в начале 20 века. Ученый Георгий Клаус создал гелийно-кадмиевую люминофорную лампу, которая имела гораздо лучшие световые параметры по сравнению с предыдущими разработками. В 1938 году, компания General Electric патентовала свою версию люминесцентной лампы, которая стала первым промышленным образцом таких устройств.

С тех пор, люминесцентные лампы претерпели множество изменений и улучшений. Во второй половине 20 века, благодаря развитию электроники, были созданы электронные балласты, которые позволили улучшить световые параметры и продлить срок службы ламп. С появлением светодиодных ламп, интерес к люминесцентным лампам несколько снизился, однако они до сих пор широко используются в различных сферах: от освещения офисных помещений до растениеводства.

История люминесцентных ламп: от истоков до современности

История люминесцентных ламп уходит свои корни в далекие времена. Первые упоминания о явлении люминесценции относятся к XVII веку, когда ряд ученых начал эксперименты с фосфором, который способен излучать свет после освещения. Однако, разработка работоспособной люминесцентной лампы заняла гораздо больше времени.

Первая коммерческая люминесцентная лампа была создана в 1938 году компанией General Electric. Это был важный момент в истории освещения, так как новая лампа была очень эффективной и долговечной по сравнению с традиционными лампами накаливания.

Однако, в начале своего развития люминесцентные лампы имели некоторые недостатки, такие как большие размеры и необходимость использования внешнего зажигателя для работы. Несмотря на это, спрос на эти лампы постепенно рос.

В 1980-е годы люминесцентные лампы претерпели существенные изменения, в результате которых они стали значительно компактнее и эффективнее. Были разработаны электронные балласты, которые управляют работой лампы, без необходимости во внешнем зажигателе.

Сегодня люминесцентные лампы продолжают активно использоваться в различных сферах жизни, таких как домашнее освещение, коммерческие и промышленные помещения. Они имеют высокую энергоэффективность и долгий срок службы, что делает их востребованными для экономии электроэнергии и снижения нагрузки на электросеть.

Год	Важное событие
1938	Создание первой коммерческой люминесцентной лампы
1980-е	Разработка компактных и эффективных моделей ламп
Сегодня	Активное использование в различных сферах жизни

Ранние истоки

Первые эксперименты с люминофоресценцией были проведены еще в XIX веке с применением взрывчатых веществ. Однако промышленное использование этого явления возможно стало только благодаря открытию газоразрядной люминофоресценции Франсисом Брайджером и Альбертом Мишелем в 1926 году.

Они заполнили стеклянную трубку с малым количеством инертного газа и двумя электродами. Под действием электрического разряда на электродах они заметили свечение газа. Оставив один из электродов под напряжением и нагреватели газа они обнаружили значительное увеличение ее свечения. Они экспериментировали с разными сочетаниями газов и люминофоров, и в 1927 году создали долловую лампу — первую работающую люминесцентную лампу.

Развитие фосфоросвечения

Первые шаги в развитии фосфоросвечения были сделаны в 1857 году, когда исследователь Гейнзель поставил перед собой задачу создать искусственный источник света, который бы мог конкурировать с нестабильными и опасными газовыми светильниками того времени.

Сначала были эксперименты с различными веществами, но в 1896 году было открыто фосфоросвечение. Этот процесс основан на способности некоторых веществ к светоизлучению при внутреннем возбуждении.

В ходе дальнейших исследований удалось синтезировать различные типы фосфоров, каждый из которых имел свои уникальные свойства и способность светиться в определенном диапазоне длин волн.

С развитием технологий и химического знания, инженеры и ученые смогли производить более эффективные источники света на основе фосфоросвечения. Новые материалы и рецептуры были разработаны для достижения более яркого, стабильного и эффективного свечения.

В настоящее время фосфоросвечение широко используется в различных областях, включая освещение домов, офисов, улиц и автомобилей. Благодаря постоянному развитию и улучшению технологий, люминесцентные лампы становятся все более энергоэффективными и долговечными.

Развитие фосфоросвечения продолжается, и ученые постоянно ищут новые материалы и решения, которые могут улучшить световые характеристики люминесцентных ламп и расширить их область применения.

Эксперименты с газовыми разрядами

В начале XIX века ученые начали проводить исследования в области электричества и газовых разрядов. Именно в этот период были сделаны первые шаги к созданию люминесцентных ламп.

Одним из важных открытий стал эксперимент с газовым разрядом, проведенный в 1856 году немецким физиком Г. Гайленом. Он заполнил стеклянную трубку ртутью и внес в нее электроды, подключив их к источнику высокого напряжения. При включении тока в трубке возник газовый разряд, который приводил к эмиссии ультрафиолетового света.

В 1898 году немецкий физик Фридрих Фильштедт открыл зеленое свечение криптона, одного из инертных газов. Это открытие позже послужило основой для создания первых коммерческих люминесцентных ламп.

В результате экспериментов с газовыми разрядами ученые смогли определить, какие газы прекрасно подходят для использования в люминесцентных лампах и способны создавать разнообразные цвета свечения. Эти открытия послужили основой для развития и совершенствования технологий производства и использования люминесцентных ламп в нашей повседневной жизни.

Примеры газов, используемых в люминесцентных лампах

Газ	Цвет свечения
Аргон	Голубой
Ксенон	Фиолетовый
Неон	Красный
Гелий	Оранжевый

Открытие люминесценции

История люминесцентных ламп началась с открытия явления люминесценции в 1852 году физиком Сир Вильямом Круоксом. Он обнаружил, что при высоком напряжении газы начинают свечение, и назвал это явление «пержа Tваба» (вакуумная блёстка). Круокс не придал большого значения своему открытию, и только через несколько десятилетий его работы были продолжены другими учеными.

В 1896 году физик Питер Капица установил, что люминесценция вызывается столкновениями атомов с электронами, и ввел термин «внутренняя конверсия» для описания этого явления. Это позволило более точно исследовать источники света и потенциальные способы усиления люминесценции.

В 1926 году французский инженер Жорж Клод создал первую люминесцентную лампу, основанную на эффекте фосфоресценции. Он запатентовал свою разработку и начал массовое производство люминесцентных ламп. Однако, первые модели ламп были громоздкими и неэффективными, поэтому они получили небольшую популярность в начале 20 века.

Ситуация изменилась в 1938 году, когда компания «Маркури Электро Компани» представила первую экономичную и прочную люминесцентную лампу. Она обладала длительным сроком службы и значительно улучшила качество света. Благодаря этому, использование люминесцентных ламп начало распространяться в коммерческих и общественных зданиях.

Фрэнсис Хастингс

Хастингс проводил множество экспериментов, чтобы понять принципы, лежащие в основе люминесцентности различных веществ. Он разработал различные методы измерения люминесцентных свойств и создал первые таблицы, в которых отображались характеристики различных веществ. Эти таблицы стали основой для дальнейших исследований в области люминесценции.

Одним из важнейших достижений Хастингса была разработка метода получения фосфоресцентного вещества из рыбьего жира. Он узнал, что при сжигании рыбьего жира возникает яркое зеленое свечение, и использовал это явление для создания первых флуоресцентных ламп. Хастингс усовершенствовал процесс обработки рыбьего жира, чтобы получить стабильное и яркое свечение, и создал первые прототипы флуоресцентных ламп.

Благодаря работе Хастингса, флуоресцентные лампы стали популярными в конце 19 века. Они использовались в промышленности и бытовой сфере, и стали одним из наиболее эффективных осветительных устройств. Работы Хастингса были признаны важным шагом в развитии светотехники и стали отправной точкой для дальнейшего развития люминесцентных ламп.

Дата рождения	28 апреля 1783
Дата смерти	18 июля 1856
Национальность	Английская
Известен по	Разработка методов измерения и создания люминесцентных веществ

Дорфмаан и Франк

Затем, в 1936 году, Георг Симон Олександер Франк, немецкий физик, изучал вопрос о лавинном проникновении электронов в полупроводнике и независимо от Дорфмаана получил тот же светоизлучающий диод. Франк назвал это явление «электролюминесценцией». Франк и Дорфмаан стали первыми, кто провел простые опыты с использованием электрического тока для освещения.

Попытки коммерциализации этих светопроводящих фоторезисторов были продолжены в 1940 году, когда ими заинтересовалась американская армия. Но широкое применение светоизлучающих диодов в осветительных приборах так и не наступило.

В 1962 году Николай Холодняк, русско-американский ученый, разработал первую светодиодную лампу – зеленый светодиод. До этого времени, светодиоды имели низкую световую отдачу и небольшую цветовую гамму, поэтому их массовое использование было невозможно.

Первые люминесцентные лампы

История создания люминесцентных ламп началась в конце XIX века. В 1857 году Николас Эдисон заметил явление люминесценции, когда электрический разряд проходил через газовые ампулы. Через несколько лет, в 1895 году, X-рентген и Уильям Крух опубликовали статью о люминесценции веществ под действием ультрафиолетового излучения.

Однако первые промышленно производимые люминесцентные лампы появились только в 1938 году благодаря С. Дэвиду Алльену. Он использовал люминесцентные поверхности и электроды с аргоном и ртутью. Эта конструкция позволила получить яркий свет, который был более эффективным и экономичным по сравнению с лампами накаливания.

Первые модели люминесцентных ламп имели недостатки, такие как высокая температура, длинные предварительные разряды и определенный набор цветовых тонов. Однако с течением времени и технического прогресса, ошибки исправлялись, и появились всё новые и новые модели с лучшими световыми характеристиками.

Неоновые газоразрядные лампы

Идея создания неоновых ламп возникла в конце XIX века. Первое применение неона в газовом разряде было описано французским ученым Жоржем Клодом в 1898 году. Однако над созданием функционирующей неоновой лампы потребовалось продолжительное время и усилия многих ученых.

Первые коммерчески успешные неоновые лампы были созданы в 1910 году американскими изобретателями Джорджем Маккоркиндаллом и Якобом Якоби. Они разработали специальную технологию запуска неона в лампе, что позволило значительно улучшить эффективность и стабильность работы. Впоследствии неоновые лампы стали активно использоваться в различных сферах – от рекламы до освещения улиц и зданий.

Одной из особенностей неоновых ламп является их низкое энергопотребление. Это позволяет им работать значительно дольше, чем обычные лампы накаливания или энергосберегающие лампы. Неоновые лампы также отличаются высокой долговечностью и стойкостью к механическим воздействиям.

Сегодня неоновые газоразрядные лампы остаются популярными и востребованными. Благодаря своему необычному и привлекательному внешнему виду, они широко используются в рекламе, дизайне интерьера и искусстве. Неоновые надписи и вывески являются яркими атрибутами ночных городских пейзажей и привлекают внимание прохожих своим светом.

Интересный факт:

Неоновые лампы популярны в кинематографии и телевидении, где они используются для создания спецэффектов. Благодаря своему яркому свету и способности размещаться в различных формах, они помогают создать неповторимую атмосферу и увлекательные сцены.

Знако-индикаторные трубки

Знако-индикаторные трубки имели простую конструкцию, в которой газовый разряд происходил между катодом и анодом в вакууме или редком газе. На внешней поверхности стеклянной трубки наносилось специальное фосфорное покрытие, которое при воздействии ультрафиолетового излучения оказывалось способным светиться. Такие лампы можно было использовать для создания световых индикаторов и отображения различных символов или цифр.

Однако знако-индикаторные трубки имели ряд ограничений, которые существенно ограничивали их применение. Во-первых, они были довольно крупными и массивными, что делало их непрактичными для использования в обычных осветительных устройствах. Во-вторых, они потребляли большое количество энергии и имели низкую световую отдачу. Кроме того, они работали только с постоянным током и не были способными к диммированию.

Несмотря на эти ограничения, знако-индикаторные трубки и их принцип работы сыграли важную роль в развитии флуоресцентных ламп. Именно на их основе были созданы более совершенные и эффективные устройства, которые стали основой современных люминесцентных ламп.

Преимущества	Недостатки
Простая конструкция	Большие размеры
Возможность создания световых индикаторов	Большой энергопотребление
Отображение символов и цифр	Работа только с постоянным током

Массовое производство

После успешных экспериментов и улучшений в дизайне, производство люминесцентных ламп началось в конце 1930-х годов. Однако, из-за высоких затрат на производство и ограниченного применения, их массовое производство не началось до конца Второй мировой войны.

К концу 1940-х годов, производство люминесцентных ламп стало более эффективным и доступным в отличие от ранее разработанных вариантов. Это стимулировало спрос на эти лампы и ускорило их массовое производство.

Сначала основными производителями люминесцентных ламп были компании Osram, General Electric и Philips, которые продолжали разрабатывать новые технологии и улучшать качество ламп. Однако, с течением времени, рынок стал конкурентнее, и множество других производителей, как крупных, так и малых, начали производить свои версии люминесцентных ламп.

С развитием массового производства и повышением доступности люминесцентных ламп, их использование в коммерческих, промышленных и домашних условиях стало все более распространенным. В настоящее время они широко применяются в офисных зданиях, магазинах, уличном освещении и даже в домашних условиях, благодаря своей эффективности и энергосберегающим свойствам.

Массовое производство люминесцентных ламп позволило снизить их стоимость, улучшить качество и расширить возможности применения. Это стало важным шагом в истории электрического освещения и открыло путь к появлению более современных и эффективных источников света.

Технологические улучшения

Производство люминесцентных ламп не стоит на месте, и с течением времени технологии их производства претерпевают существенные изменения. В результате постоянного совершенствования технических параметров, энергосберегающая лампа значительно превосходит своих предшественниц.

Одним из важных технологических улучшений стало использование электронных блоков питания. Ранее люминесцентные лампы работали на балластах, которые были громоздкими и неэффективными. С появлением электронных блоков питания повысилась стабильность работы лампы, улучшился коэффициент мощности, а также увеличилась ее жизненный цикл.

Еще одним важным достижением стало повышение коэффициента световыхода. Благодаря новым покрытиям, а также применению более точных газовых смесей внутри колбы, удалось увеличить количество света, выделяемого лампой, при снижении потребляемой энергии.

Современные энергосберегающие лампы также обладают улучшенными характеристиками по цветопередаче. За счет точнее подобранного состава люминофора в колбе лампы, цветовая температура стала более естественной, а спектральный состав света более широким.

Параметр	Старые лампы	Современные энергосберегающие лампы
Жизненный цикл	5 000-10 000 часов	10 000-15 000 часов
Коэффициент световыхода	50-60 лм/Вт	70-100 лм/Вт
Цветопередача	Ra 80-85	Ra 90-95

Таким образом, благодаря технологическим улучшениям, энергосберегающие лампы вышли на новый уровень качества и надежности. Они стали более эффективными, долговечными и ближе к естественному свету, что позволяет использовать их в различных сферах, от домашнего освещения до производственных помещений.

Видео:

Галилео. Лампы дневного света 💡 Fluorescent lights