المصباح المتوهج هو مصدر ضوء يتكون من وعاء شفّاف مفرغ من الهواء يمكن ملؤه بغاز خامل وجسم متوهج يوضع فيه. يصدر مثل هذا المصباح ضوءًا مرئيًا بسبب التسخين بواسطة تيار كهربائي للجسم المتوهج ، والذي ، كقاعدة عامة ، عبارة عن دوامة مصنوعة من سبائك التنغستن.
مصابيح القوس
يمكن اعتبار سلف المصباح المتوهج مصابيح قوسية ، ظهرت في وقت سابق إلى حد ما. مصدر الضوء في هذه المصابيح كان ظاهرة القوس الفولتية. يُعتقد أن أول من لاحظ هذه الظاهرة كان العالم الروسي فاسيلي بتروف عام 1803. للحصول على قوس فولتية ، استخدم بطارية كبيرة من الخلايا وقضبان من الفحم. بعد أن مر تيارًا عبر القضبان ، قام بتوصيل نهايتيهما ودفعهما بعيدًا ، واستلم قوسًا. في عام 1810 ، فعل الفيزيائي الإنجليزي ديفي الشيء نفسه. كتب كلا العالمين مقالات علمية جادلوا فيها بأن القوس الفولتى يمكن أن يكون له تطبيقات عملية لأغراض الإضاءة.
كان للمصابيح القوسية القائمة على الفحم عيوبًا خطيرة: احترقت القضبان بسرعة كبيرة ، وكان لا بد من تحريكها باستمرار تجاه بعضها البعض أثناء احتراقها. على الرغم من ذلك ، واصل العديد من العلماء العمل على تحسين مصابيح القوس ، لكنهم لم يتمكنوا من التخلص تمامًا من العيوب الكامنة في مصابيح القوس.
المصابيح المتوهجة
يُعتقد أن المصباح المتوهج الأول صنع في عام 1809 بواسطة العالم Delarue ؛ وأصبح السلك البلاتيني الجسم المتوهج في ذلك المصباح. تبين أن المصباح غير عملي وقصير الأجل ، لذلك سرعان ما نسي الأمر. كانت الخطوة التالية في التوزيع الواسع النطاق للمصابيح المتوهجة هي براءة اختراع للمصباح الخيطي ، التي حصل عليها المخترع الروسي Lodygin في عام 1874. يتكون هذا المصباح من إناء مفرغ به جسم متوهج على شكل قضيب كربون دوار رفيع. لكن هذا المصباح كان لا يزال بعيدًا جدًا عن كونه مثاليًا ، على الرغم من أنه لم يتلق سوى القليل من الاستخدام العملي.
استمر هذا حتى انضم المخترع الأمريكي الشهير والموهوب إديسون إلى العملية في منتصف سبعينيات القرن التاسع عشر. بدأ المخترع العمل بنطاقه المعتاد. بحثًا عن أفضل مادة للخيط ، تم اختبار أكثر من 6000 مركب ومواد مختلفة ، تم إنفاق مبلغ ضخم قدره 100 ألف دولار في ذلك الوقت. نتيجة للتجارب ، استقر على خيط من ألياف الخيزران المتفحمة وصنع عشرات المصابيح على أساسها.
لكن المصابيح التي تستخدم خيوط الخيزران كانت مكلفة للغاية في التصنيع ، لذلك استمر البحث. في الإصدار الأخير ، يتألف المصباح المتوهج من: غطاء زجاجي مفرغ ، حيث يتم وضع خيوط قطنية مصنوعة عن طريق عمليات معقدة بين قطبين من البلاتين ، كل هذا تم وضعه على قاعدة ذات ملامسات. كان إنتاج هذه المصابيح معقدًا ومكلفًا للغاية ، مما لم يمنع إديسون من صنعها لعدة عقود.
طوال هذا الوقت ، واصل Lodygin عمله ، والذي بفضله ، في تسعينيات القرن التاسع عشر ، تمكن من اختراع عدة أنواع من المصابيح وبراءات الاختراع ، حيث أصبحت خيوط المعادن المقاومة للحرارة أجسامًا متوهجة. في عام 1906 ، باع براءة اختراع لخيوط التنجستن إلى شركة جنرال إلكتريك الأمريكية وبنى مصنعًا في الولايات المتحدة للإنتاج الكهروكيميائي للتيتانيوم والكروم والتنغستن. براءة الاختراع المباعة محدودة الاستخدام بسبب ارتفاع تكلفة التنجستن.
في عام 1909 ، قام إيرفينغ لانجموير ، المتخصص في مجال تقنية التفريغ من شركة جنرال إلكتريك ، بإدخال الغازات النبيلة الثقيلة في القوارير ، مما أدى إلى زيادة عمر المصابيح. في عام 1910 ، تحل خيوط التنجستن ، بفضل اختراع طريقة التصنيع المحسنة بواسطة William D. Coolidge ، محل جميع أنواع الخيوط الأخرى.تستخدم المصابيح المتوهجة على نطاق واسع في الممارسة العملية ، والتي نجت حتى يومنا هذا.
