تاريخ الإضاءة والمصابيح

تم اختراع المصباح الأول حوالي 70،000 سنة قبل الميلاد. تمتلئ الصخور المجوفة أو القشرة أو أي شيء طبيعي آخر بالعشب أو مادة مماثلة تم غمرها بدهن الحيوانات وإشعالها. بدأ البشر بتقليد الأشكال الطبيعية باستخدام الفخار المصنوع من صنع الإنسان والمرمر والمصابيح المعدنية. تمت إضافة الفتائل لاحقًا للتحكم في معدل الحرق. حوالي القرن السابع قبل الميلاد ، بدأ الإغريق في صنع مصابيح الطين لتحل محل المشاعل المحمولة. كلمة مصباح مشتقة من الكلمة اليونانية lampas ، وتعني الشعلة.

في القرن الثامن عشر ، تم اختراع الموقد المركزي ، وهو تحسن كبير في تصميم المصباح. كان مصدر الوقود مغلقًا الآن بإحكام في المعدن ، وتم استخدام أنبوب معدني قابل للتعديل للتحكم في شدة حرق الوقود وشدة الضوء. في نفس الوقت تقريبًا ، تمت إضافة مداخن زجاجية صغيرة إلى المصابيح لحماية الشعلة والتحكم في تدفق الهواء إلى اللهب. يعود الفضل إلى آمي أرغاند ، الكيميائي السويسري في تطوير مبدأ استخدام مصباح زيت بفتيل دائري مجوف محاط بمدخنة زجاجية في عام 1783.

يتألف وقود الإضاءة المبكرة من زيت الزيتون وشمع العسل وزيت السمك وزيت الحيتان وزيت السمسم وزيت الجوز ومواد مماثلة. كانت هذه هي أنواع الوقود الأكثر استخدامًا حتى أواخر القرن الثامن عشر. ومع ذلك ، قام الصينيون القدماء بجمع الغاز الطبيعي في الجلود التي تم استخدامها للإضاءة.

في عام 1859 ، بدأ التنقيب عن النفط النفطي ونما مصباح الكيروسين (مشتق البترول) بشعبية ، قدم لأول مرة في عام 1853 في ألمانيا. كما أصبحت مصابيح الفحم والغاز الطبيعي منتشرة على نطاق واسع. تم استخدام غاز الفحم لأول مرة كوقود إضاءة في وقت مبكر من عام 1784.

في عام 1792 ، بدأ أول استخدام تجاري لإضاءة الغاز عندما استخدم ويليام مردوخ غاز الفحم لإضاءة منزله في ريدروث ، كورنوال. كان المخترع الألماني Freidrich Winzer (Winsor) أول شخص حصل على براءة اختراع لإضاءة غاز الفحم في عام 1804 ، وحصل براءة اختراع على "قطب حراري" يستخدم الغاز المقطر من الخشب في عام 1799. حصل ديفيد ملفيل على أول براءة اختراع غاز خفيفة في الولايات المتحدة عام 1810.

في أوائل القرن التاسع عشر ، كان لدى معظم المدن في الولايات المتحدة وأوروبا شوارع كانت تعمل بالغاز. أدت الإضاءة الغازية للشوارع إلى فتح الطريق أمام الصوديوم منخفض الضغط وإضاءة الزئبق عالية الضغط في الثلاثينيات وتطوير الإضاءة الكهربائية في مطلع القرن التاسع عشر محل إضاءة الغاز في دور.

السير همفري ديفي اختراع إنجلترا أول مصباح كهربائي من الكربون في عام 1801.

يعمل مصباح قوس الكربون عن طريق ربط قضيبين من الكربون بمصدر كهرباء. مع تباعد الأطراف الأخرى للقضبان على مسافة مناسبة ، يتدفق التيار الكهربائي عبر "قوس" من الكربون المتبخر مما يخلق ضوءًا أبيض شديدًا.

تستخدم جميع مصابيح القوس التيار الجاري عبر أنواع مختلفة من بلازما الغاز. A.E. Becquerel of France نظريات حول مصباح الفلورسنت في عام 1857. تستخدم مصابيح القوس المنخفض الضغط أنبوبًا كبيرًا من بلازما الغاز منخفض الضغط وتشمل مصابيح الفلورسنت وعلامات النيون.

السير جوزيف سوان من انجلترا و توماس أديسون كلاهما اخترع أول المصابيح المتوهجة الكهربائية خلال سبعينيات القرن التاسع عشر.

تعمل المصابيح المتوهجة بهذه الطريقة: تتدفق الكهرباء عبر الفتيل الموجود داخل المصباح ؛ خيوط مقاومة للكهرباء. المقاومة تجعل حرارة الفتيل إلى درجة حرارة عالية ؛ فتشعرك الفتيل بعد ذلك بالضوء. تعمل جميع المصابيح المتوهجة باستخدام خيوط مادية.

توماس أ. أصبح مصباح إديسون أول مصباح متوهج ناجح تجاريًا (حوالي عام 1879). تلقى إديسون براءات الاختراع الأمريكية 223،898 لمصباحه المتوهج في عام 1880. المصابيح المتوهجة لا تزال قيد الاستخدام المنتظم في منازلنا اليوم.

خلافا للاعتقاد الشائع ، لم يخترع توماس ألفا إديسون المصباح الأول ، لكنه تحسن على فكرة عمرها 50 سنة. على سبيل المثال ، كان اثنان من المخترعين الحائزين على براءة اختراع المصباح المتوهج قبل توماس إديسون هما هنري وودوارد وماثيو إيفان. وفقًا لمجلس البحوث الوطني الكندي:

هنري وودوارد من تورنتو ، الذي حصل مع ماثيو إيفانز على براءة اختراع لمصباح كهربائي عام 1875. لسوء الحظ ، لم يستطع رائدا الأعمال جمع التمويل لتسويق اختراعهما. اشترى الأمريكي المغامر توماس إديسون ، الذي كان يعمل على نفس الفكرة ، حقوق براءات الاختراع الخاصة بهم. لم يكن رأس المال مشكلة بالنسبة إلى إديسون: فقد حصل على دعم مجموعة من المصالح الصناعية بقيمة 50،000 دولار للاستثمار - وهو مبلغ كبير في ذلك الوقت. باستخدام تيار أقل ، وخيوط صغيرة متفحمة ، وفراغ محسن داخل الكرة الأرضية ، أثبت إديسون بنجاح المصباح الكهربائي في عام 1879 ، وكما يقولون ، فإن الباقي هو تاريخ.

ويكفي ان نقول، المصابيح الكهربائية وضعت على مدى فترة من الزمن.

تشارلز ف. فرشاة من الولايات المتحدة اخترع مصباح شارع قوس الكربون في عام 1879.

أمريكي ، بيتر كوبر هيويت براءة اختراع مصباح بخار الزئبق في عام 1901. كان هذا مصباحًا قوسيًا يستخدم بخار الزئبق داخل لمبة زجاجية. كانت مصابيح بخار الزئبق هي السبق مصابيح فلورسنت. تستخدم مصابيح القوس عالي الضغط لمبة صغيرة من الغاز عالي الضغط وتشمل مصابيح بخار الزئبق ومصابيح قوس الصوديوم عالية الضغط ومصابيح قوس الهاليد المعدنية.

جورج كلود من فرنسا اخترع مصباح نيون عام 1911.

أميركي ، اخترع ايرفينغ لانجموير مملوءًا بالغاز الكهربائي مصباح التنغستن في عام 1915. كان هذا مصباحًا متوهجًا يستخدم التنغستن بدلاً من الكربون أو المعادن الأخرى كخيوط داخل المصباح وأصبح المعيار. كانت المصابيح السابقة ذات خيوط الكربون غير فعالة وهشة وسرعان ما تم استبدالها بمصابيح خيوط التنجستن بعد اختراعها.

فريدريش ماير وهانز سبانر وإدموند جيرمر على براءة اختراع مصباح الفلورسنت عام 1927. أحد الاختلافات بين بخار الزئبق ومصابيح الفلورسنت هو أن المصابيح الفلورية مطلية من الداخل لزيادة الكفاءة. في البداية ، تم استخدام البريليوم كطلاء ومع ذلك ، كان البريليوم سامًا جدًا وتم استبداله بمواد كيميائية فلورية أكثر أمانًا.

تم منح براءات الاختراع الأمريكية 28833571 إلى Elmer Fridrich و Emmett Wiley لمصباح الهالوجين التنغستن - وهو نوع محسن من المصابيح المتوهجة - في عام 1959. تم اختراع مصباح ضوء هالوجين أفضل في عام 1960 من قبل مهندس جنرال إلكتريك فريدريك موبي. منحت موبي براءات الاختراع الأمريكية 3،243،634 لمصباح الهالوجين التنغستن A الذي يمكن أن يتناسب مع مقبس المصباح الكهربائي القياسي. خلال أوائل السبعينيات ، ابتكر مهندسو أبحاث جنرال إلكتريك طرقًا محسنة لتصنيع مصابيح الهالوجين التنغستن.

في عام 1962 ، حصلت شركة جنرال إلكتريك على براءة اختراع مصباح قوس يسمى مصباح "هاليد معدن بخار متعدد".