Pengembangan filamen karbon

Lampu halogen berevolusi dari lampu pijar. Filamen karbon digunakan untuk filamen bola lampu penghasil panas awal. Filamen logam seperti osmium dan tantalum sedang dikembangkan, tetapi tidak banyak digunakan karena harganya dan masalah dengan penerangan arus bolak-balik. Dr. W. R. Whitney dari Amerika Serikat menemukan bahwa menghitamnya bola lampu tidak hanya disebabkan oleh karbon yang menguap, tetapi juga oleh adanya oksida abu tertentu. Sebagai tindakan pencegahan, perlakuan panas dilakukan pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada suhu operasi filamen untuk mengurangi oksida abu dan menekan kehitaman selama hidup. Perlakuan panas ini membuat permukaan filamen menjadi keras dan kuat, memberikannya sifat seperti logam, dan suhu pengoperasian meningkat sebesar 200°C, sehingga memungkinkan untuk digunakan hingga 1900°C. Meskipun karbon memiliki titik leleh yang tinggi sekitar 3500°C, karbon tidak dapat digunakan pada suhu tinggi karena tekanan uapnya yang tinggi dan penguapan yang cepat (sublimasi). Lampu pijar filamen karbon yang diberi perlakuan panas ini adalah arus utama sampai bola lampu tungsten dikembangkan.

Penemuan filamen tungsten

Sejak saat itu, filamen baru selain karbon terus dikembangkan, dan tungsten, yang memiliki titik leleh 3360°C, telah menarik perhatian. Upaya dilakukan untuk mengubah tungsten menjadi padat atau dari bubuk menjadi filamen, tetapi hal ini tidak terwujud. Pada tahun 1905, A.Just dan F.Hanaman dari Australia yang memanipulasi tungsten secara kimiawi untuk menghasilkan berhasil membuat Kami dapat memperoleh efisiensi karbon dua kali lipat, tetapi memiliki kerugian yaitu filamennya sangat rapuh dan sulit ditangani. Pada tahun 1908, W. Dcoolidge menemukan bahwa kekuatan mekanik tungsten ditingkatkan dengan menerapkan berbagai jenis pemrosesan untuk mengatasi masalah kerapuhan tungsten.

Penemuan bola lampu berisi gas

Fenomena menghitam terjadi di bohlam tungsten serta di filamen karbon. I.Langmuir dari Amerika Serikat menemukan bahwa fenomena bola lampu yang menghitam disebabkan oleh penguapan filamen tungsten, dan menemukan bahwa jumlah penguapan dapat dikurangi dengan memasukkan gas lembam ke dalam bola lampu. Selain itu, ditemukan juga bahwa gas inert menyebabkan filamen terbungkus dalam lapisan gas inert sehingga menyebabkan kehilangan panas. Kesimpulannya, bola lampu berisi gas menghasilkan kehilangan energi karena konduksi panas dan konveksi, tetapi menekan penguapan tungsten. Ternyata ada kemungkinan akan lebih besar dan akhirnya lebih efisien. Karena kehilangan panas ini memengaruhi panjang filamen, kami berhasil mengurangi kehilangan panas dengan mengubah filamen dari garis lurus menjadi bentuk gulungan, dan bohlam berisi gas kumparan tunggal lahir. Pada awalnya, nitrogen digunakan sebagai gas inert. Setelah itu, argon, yang memiliki konduktivitas termal rendah dan berat molekul besar (efek penekan penguapan tinggi) dengan sejumlah kecil nitrogen tertutup di dalamnya, menjadi arus utama.

Penemuan filamen koil ganda

Pada tahun 1921, Junichi Miura menemukan filamen koil ganda yang meningkatkan efisiensi dengan melilitkan kembali filamen koil tunggal. Filamen koil ganda pada awalnya diorientasikan tegak lurus terhadap bola lampu, tetapi ditemukan bahwa orientasi vertikal menghasilkan lebih sedikit kehilangan panas dan meningkatkan efisiensi sebesar 5%.

Penemuan lampu halogen

Pada tahun 1959, American E.G.Zebler menemukan bohlam halogen. Bola lampu halogen memiliki karakteristik yang karakteristik kerjanya (laju pemeliharaan kecepatan cahaya selama masa pakai) hampir tidak berubah. Penggunaan elemen halogen diteliti pada tahun 1915, tetapi tidak dikomersialkan karena kurangnya klarifikasi termodinamika dan teknologi pemrosesan kaca kuarsa. Gas halogen yang terbungkus dalam lampu berdisosiasi menjadi atom pada suhu tinggi dan bergabung dengan tungsten yang diuapkan untuk membentuk tungsten halida dengan tekanan uap tinggi, mencegah tungsten menguap pada permukaan bagian dalam bola kaca. lakukan. Jika bohlam disimpan dalam kisaran suhu di mana senyawa tungsten tidak menguap dan terdisosiasi secara termal, penghitaman tidak akan terjadi. Selain itu, ketika filamen menjadi panas selama pencahayaan, tungsten halida terpisah ketika suhu mencapai 1400°C atau lebih tinggi, dan tungsten kembali ke filamen, sehingga kami dapat mengurangi keausan filamen. Untuk memenuhi kondisi ini, diperlukan ukuran kecil dan output tinggi, dan kaca kuarsa tahan panas digunakan untuk bohlam kaca. Bohlam halogen, yang mulai digunakan secara praktis pada tahun 1959, adalah bohlam tipe dua terminal yang diisi dengan yodium dan diumumkan untuk lampu sorot. Baru-baru ini, brom ditutup untuk menstabilkan karakteristik kehidupan. Setelah itu, tipe terminal ganda diperbaiki dan lampu tipe terminal tunggal dikembangkan. Bola lampu halogen dan pijar untuk penerangan umum sekarang sedang dihapus di Eropa c