Лампы накаливания
Нить из вольфрама для лампы накаливания является не единственной, и не последней разработкой физика из Америки по имени Уильям Кулидж. К его изобретениям относится также и недорогая рентгеновская трубка на основе вольфрамового катода.
Все знают, как сложно терпеть зубную боль, это неприятно, и, казалось бы, как можно в этой боли обнаружить положительное зерно, но вот Уильяму удалось найти положительную сторону, и неизвестно, как бы развивалось электричество и освещение, если бы в какой-то момент физик не почувствовал, что зуб разболелся до невозможности, и точно придется идти к стоматологу. Но обо все по порядку.
Лампы, как накаливания, так и ЭВЛ знакомы многим современным людям. Основой в лампе накаливания, например, является нить из вольфрама, которая нагреваясь при помощи электротока, раскаляется, сияет, даря мягкий, теплый свет окружающему пространству. Но такая лампа появилась не сразу. Так лампа, изобретенная Эдисоном (1878 год) была несовершенна, так как накаливающая нить, сделанная из бумаги, путем обугливания перегорала очень часто. В 1882 году Льюисом Латимером была запатентована лампа, где нитью накаливания служили обугленные хлопковые нити, конечно, такие лампы служили немного дольше, но все равно им было далеко до совершенного прибора.
Улучшение свойств нити накаливания
Идея, как повысить эффективность и работоспособность ламп накаливания, с использованием какого-то тугоплавкого металла, была высказана Александром Лодыгиным. Так, в 1892 году, автор подал заявку на патент (в Америке), в которой был подробнейшим образом описан процесс изготовления накаливающей нити. Она могла быть платиновой, хромовой. Вольфрам тоже был упомянут в исследовании, в качестве наиболее подходящего материала, хотя вольфрам и сложен в обработке. Но все-таки вольфрам и стали применять в лампах накаливания – вольфрамовый порошок смешивался с крахмальным клейстером, затем масса выдавливалась сквозь фильеры, полученную тончайшую нить подвергали прокаливанию, чтобы удалить органику. Но такое метод был недостаточно совершенным, так как немного органики оставалось, что приводило к оседанию на колбе лампы углеродного слоя, лампа быстро становилась темной.
Следующим человеком, который решил заняться проблемой, стал Кулидж, доктор наук Лейпцигского Университета, закончивший в свое время технологический институт Массачусетса. Перед ученым стояла вроде как неразрешимая задача по разработке связующего звена с вольфрамом, которое не содержало бы углерода.
Осенило Уильяма как раз в тот момент, когда он находился в стоматологическом кресле и смотрел, как доктор смешал серебро и ртуть, чтобы изготовить серебряную амальгаму, которую в те времена и использовали для зубных пломб. Как говорил сам физик – его поразило насколько пластичной оказалась полученная масса, и он сразу решил применить амальгаму каких-нибудь подходящих металлов, как временное связующее для вольфрамовой нити. Ученый провел множество экспериментов, используя разные металлы, пока не нашел решение – он смешал вольфрам и кадмиевую амальгаму. Из этой массы, достаточно пластичной делалась проволока, которая прокаливалась в вакуумной среде. Вначале кадмий, затем ртуть испарялись полностью, оставалась лишь тончайшая нить, представляющая собой спеченный чистый вольфрам, который можно было, между прочим, обрабатывать в дальнейшем. Процесс со временем модифицировали, чтобы не использовать ртуть.
Благодаря созданию вольфрамовой нити для ламп накаливания Уильяма Кулиджа признали, как изобретателя в области физики. Он получил чуть позже кресло вице-президента в компании «General Electric», а нашему современному миру был сделан очень важный подарок в виде дешевого, эффективного, энергосберегающего электрического освещения.
