Đèn huỳnh quang - từ thời hoàng kim đến hoàng hôn

Ánh sáng phát quang ở dạng mà chúng ta có ngày nay đã khoảng 80 tuổi, mặc dù lịch sử hình thành công nghệ kéo dài như nhau, nói chung, khoảng 160 năm đã đi theo con đường công nghệ của đèn phát quang.

Trước khi đèn huỳnh quang xuất hiện trong mọi gia đình, trước khi đèn huỳnh quang xuất hiện trong đèn đường, trước khi đèn huỳnh quang xuất hiện trong văn phòng, các kỹ sư và nhà khoa học đã đi một chặng đường dài từ việc phát minh ra ống chân không, qua các thí nghiệm với khí trơ phát sáng dưới điện áp cao, để phát triển công nghệ tích hợp với lớp phủ huỳnh quang đáng tin cậy và chất lượng cao của các ống phát sáng và mạch cung cấp điện phù hợp cho đèn huỳnh quang.

Công bằng mà nói, nó đáng để bắt đầu với Mikhail Vasilievich Lomonosov, người trở lại vào thế kỷ 18 đã quan sát thấy ánh sáng của một quả bóng thủy tinh chứa đầy hydro dưới tác động của dòng điện. Lomonosov không đặt cho mình nhiệm vụ tạo ra nguồn sáng điện, vì vậy việc phát minh ra đèn huỳnh quang như vậy vẫn còn là một chặng đường dài.

Đèn phóng khí đầu tiên (dưới dạng thiết lập thử nghiệm) sẽ được phát hành vào năm 1856, và nó sẽ là ống Geisler. Người thổi thủy tinh người Đức Heinrich Geisler nổi bật nhờ tài năng sáng tạo của mình, và nhờ một máy bơm chân không do chính anh ta thiết kế, Geisler đã bơm không khí ra khỏi bình thủy tinh.

Sử dụng một cuộn dây điện áp cao, Geisler đã xoay sở để kích thích ánh sáng xanh lục trong một bình được sơ tán. Tràn đầy khí, bóng đèn thay đổi màu sắc của ánh sáng dưới tác động của dòng điện cao thế. Phát minh này được đặt theo tên của nhà khoa học - ống Geisler.

Hiện tượng điện phát quang của các chất khác nhau sẽ được ghi nhận sau bởi Alexander Edmon Becquerel. Thử nghiệm vào năm 1859 với các ống Geisler, ông là người đầu tiên đề xuất phủ bề mặt bên trong của các ống bằng các chất phát quang.

Nhờ có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu sơ bộ trong lĩnh vực ánh sáng mặt trời và ánh sáng nhân tạo, chính Becquerel sẽ đặt ra hướng công nghệ chiếu sáng phát triển hơn nữa.

Sự quan tâm của Becquerel sườn là hoàn toàn khoa học, và anh ta sẽ không tạo ra nguồn sáng, do đó, ở giai đoạn thí nghiệm, người ta đã thu được một ánh sáng không sáng lắm và các thí nghiệm không được tiếp tục bởi nhà khoa học. Mặc dù ý tưởng sử dụng phốt pho đã trở thành một bước công nghệ quan trọng.

Vào tháng 5 năm 1891, một nhà khoa học người Mỹ, người Serb theo dòng dõi, Nikola Tesla, sẽ tổ chức một cuộc biểu tình sống động tại Đại học Columbia với các ống Geisler, nơi ông sẽ cho thấy sự phát sáng của các ống chân không trong điện trường của một cuộn dây tần số cao.

Tesla sẽ lưu ý sự phụ thuộc của bản chất phát sáng vào lớp phủ bên trong của các ống, ví dụ, yttri cho ánh sáng trắng sáng, cường độ đủ để đọc, như lớp phủ lân quang bên trong của các ống. Tesla đã sử dụng trường tĩnh điện cao áp và có thể đặt ống mà không cần điện cực ở bất cứ đâu trong phòng, và nó phát sáng chỉ nhờ vào cảm ứng.

Sau đó, cụ thể là vào ngày 23 tháng 6 năm 1891, Tesla sẽ nhận được bằng sáng chế cho một hệ thống chiếu sáng nhân tạo với đèn phóng khí argon chạy bằng dòng điện cao thế và tần số cao (bằng sáng chế số 454622). Argon, nhân tiện, vẫn được sử dụng trong đèn huỳnh quang cho đến ngày nay.

Năm 1894, kỹ sư điện và nhà phát minh người Mỹ Daniel MacFarlan Moore đã phát minh ra một loại đèn huỳnh quang sử dụng khí trơ, carbon dioxide - cho ánh sáng trắng và nitơ cho ánh sáng màu hồng.Chiếc đèn đáng chú ý vì thiết kế phức tạp của nó, và mãi đến năm 1904, sau những cải tiến, đèn Moore mới bắt đầu được sử dụng trong phòng làm việc và cửa hàng để chiếu sáng nhân tạo.

Thomas Edison cũng đã nỗ lực phát triển thực tế khả năng ứng dụng của ống Geisler và vào năm 1896, ông đã phát triển một lớp phủ canxi tungstate cho các ống tia X, sau đó, vào năm 1907, phát minh này sẽ được cấp bằng sáng chế như một đèn huỳnh quang.

Tuy nhiên, một chiếc đèn như vậy không phù hợp để chiếu sáng, do đó, Edison đã ngừng quảng bá đèn sợi đốt của mình, nhờ đó ông đã đạt được một số thành công thương mại. Mặc dù, vào năm 1893, Edison đã tự mình biểu diễn tại một triển lãm ở Chicago, nơi ông cho thấy một ánh sáng phát quang (có lẽ muốn theo kịp Tesla và Moore).

Ngay trong năm 1901, kỹ sư điện và nhà phát minh người Mỹ Peter Cooper Hewitt đã trình diễn chiếc đèn thủy ngân đầu tiên. Hơi thủy ngân cho ánh sáng xanh lục dịu nhẹ và hiệu quả vượt quá bóng đèn của Edison. Tuy nhiên, ánh sáng xanh lục không phù hợp cho việc giới thiệu rộng rãi đèn Hewitt cho chiếu sáng nhân tạo. Mặc dù, sau này, đèn hệ thống Hewitt sẽ xuất hiện ở mọi nơi trên cột đèn (từ năm 1930).

Năm 1926, nhà phát minh người Đức Edmund Germer, cùng với các đồng nghiệp của mình, tìm kiếm một nguồn bức xạ cực tím nhân tạo hiệu quả, đã phát hiện ra rằng bằng cách tăng áp suất bên trong bình được phủ bằng bột huỳnh quang, bạn có thể nhận được ánh sáng trắng, sáng hơn nhiều, và do đó phù hợp hơn với ánh sáng nhân tạo. đèn sợi đốt.

Edmund Germer sau này sẽ được gọi đúng là cha đẻ của đèn huỳnh quang hiện đại, bởi vì đó là đèn của Hermer gần với đèn huỳnh quang ngày nay trong sự sắp xếp của chúng.

Năm 1934, General Electric sẽ mua lại bằng sáng chế của Germer, và một nhóm nghiên cứu do George Inman và Richard Thayer dẫn đầu sẽ bắt đầu làm việc chăm chỉ để hoàn thiện phát minh của Germer. Hiệu quả của đèn huỳnh quang so với đèn sợi đốt sẽ làm kinh ngạc tất cả mọi người.

Các báo cáo về 35 lumens mỗi watt mà phòng thí nghiệm General Electric đạt được vào tháng 8 năm 1934 sẽ khiến thế giới ánh sáng nhân tạo đảo lộn, và việc sản xuất đèn sẽ bắt đầu ở Mỹ vào tháng 12 năm 1934. Đến năm 1938, đèn huỳnh quang hình ống 40 inch 48 inch có thể được nhìn thấy trong mỗi văn phòng.

Ngày nay, ánh sáng huỳnh quang không vội vàng từ bỏ vị trí của chúng, mặc dù sự hiện diện của thủy ngân trong các bình không phát ra có lợi cho đèn huỳnh quang.

Giày cao gót đã bước đèn LED siêu hiệu quảkhông chứa thủy ngân, trong khi sản lượng ánh sáng đạt 150 lumens mỗi watt, cao hơn 1,5 lần so với mức trung bình của đèn huỳnh quang, do đó, hoàng hôn của ánh sáng huỳnh quang có lẽ đã gần kề.