Лампи розжарювання
Нитка з вольфраму є не єдиною, і не останньою розробкою фізика з Америки, на ім’я Уїльям Кулідж. До його винаходів відноситься також і недорога рентгенівська трубка на основі вольфрамового катода – які й були перші лампи розжарювання.
Всі знають, як складно терпіти зубний біль, це неприємно, і, здавалося б, як можна в цьому виявити позитивне зерно, але ось Вільяму вдалося знайти позитивну сторону, і невідомо, як би розвивалася електрика й освітлення, якби в якийсь момент фізик не відчув, що зуб розболівся до неможливості, і точно доведеться йти до стоматолога. Але про все по черзі.
Лампи, як розжарювання, так і ЕВЛ знайомі багатьом сучасним людям. Основою в лампі розжарювання, наприклад, є нитка з вольфраму, яка нагріваючись за допомогою електроструму, розжарюється, сяє, даруючи м’яке, тепле світло навколишньому простору. Але така лампа з’явилася не відразу. Так лампа, винайдена Едісоном (1878 рік) була недосконалою, тому, що нитка, зроблена з паперу, перегорала дуже часто. У 1882 році Льюїсом Латимерія була запатентована лампа, де ниткою розжарювання служила обвуглена бавовняна нитка, звичайно, такі лампи слугували трохи довше, але все одно їм було далеко до досконалого приладу.
Поліпшення властивостей нитки розжарювання
Ідея, як підвищити ефективність і працездатність ламп розжарювання, з використанням якогось тугоплавкого металу, була висловлена Олександром Лодигіним. Так, в 1892 році, автор подав заяву на патент (в Америці), в якому був докладно описаний процес виготовлення нитки розжарювання, яка могла би бути виготовлена з платини, хрому, вольфраму. Вольфрам і стали застосовувати в лампах розжарювання – вольфрамовий порошок змішувався з крохмальним клейстером, потім маса видушувалася крізь фільєри, отриману найтоншу нитку піддавали прокалюванню, щоб видалити органіку. Але такий метод був недостатньо досконалим, оскільки трохи органіки залишалося, що призводило до осіданню на колбі лампи вуглецевого шару, лампа швидко ставала темною.
Наступною людиною, яка вирішила зайнятися проблемою, став Кулідж, доктор наук Лейпцігського Університету, який закінчив свого часу технологічний інститут Массачусетсу. Перед ученим стояла ніби як нерозв’язна задача з розробки сполучної ланки з вольфрамом, яка не містила б вуглецю.
Осінило Вільяма якраз в той момент, коли він перебував у стоматологічному кріслі й дивився, як доктор змішав срібло і ртуть, щоб виготовити срібну амальгаму, яку в ті часи й використовували для зубних пломб. Як говорив сам фізик – його вразило наскільки пластичної виявилася отримана маса, і він відразу вирішив застосувати амальгаму якихось відповідних металів, як тимчасове сполучення для вольфрамової нитки. Вчений провів безліч експериментів, використовуючи різні метали, поки не знайшов рішення – він змішав вольфрам і кадмієву амальгаму. З цієї маси, досить пластичної робився дріт, який прожарювався в вакуумному середовищі. Спочатку кадмій, потім ртуть випаровувалися повністю, залишалася тільки найтонша нитка, що являла собою спечений чистий вольфрам, який можна було, між іншим, обробляти надалі. Процес згодом модифікували, щоб не використовувати ртуть.
Завдяки створенню вольфрамової нитки для ламп розжарювання Вільяма Куліджа визнали, як винахідника в галузі фізики. Він отримав трохи пізніше крісло віце-президента в компанії «General Electric», і нашому сучасному світу був зроблений дуже важливий подарунок у вигляді дешевого, ефективного, енергозберігаючого електричного освітлення.
