เกี่ยวกับอดีตและอนาคตของหลอดไส้ ประวัติความเป็นมาของแสงสว่าง: ลักษณะของหลอดไฟฟ้าปรากฏอย่างไร

คนดึกดำบรรพ์ก็เหมือนสัตว์ทั้งหลายที่กลัวไฟ แต่กระบวนการวิวัฒนาการนำไปสู่ความจริงที่ว่าพวกเขาเข้าใจ: เป็นการดีที่จะอุ่นตัวเองด้วยไฟและเนื้อที่อบบนนั้นอร่อยกว่า ไฟของแคมป์ไฟให้แสงสว่างซึ่งได้มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ไม้)
ผู้คนค่อยๆ ประดิษฐ์ไฟเคลื่อนที่ - คบเพลิง พวกเราในรัสเซียเริ่มใช้คบเพลิง พวกเขายังอุ่นตัวเองจากความหนาวเย็นด้วยคบเพลิง ปรากฎว่าหลอดไฟถ่านหินหลอดแรกเป็นไฟฉาย

คืบหน้าต่อไปและเปลี่ยนคบเพลิงด้วยตะเกียงน้ำมัน ในการประดิษฐ์เหล่านี้ ไฟเกิดจากการเผาน้ำมัน ใส่ไส้ตะเกียงลงในภาชนะเพื่อขนถ่ายน้ำมันออกไปด้านนอก และจุดไฟจากเบื้องบน ชาวอียิปต์ใช้ภาชนะดินเผาที่บรรจุน้ำมันมะกอกเพื่อจุดไฟ ชาวทะเลแคสเปียนใช้น้ำมันเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ในรัสเซียในศตวรรษที่สิบเก้าในเมือง Kyiv และ Novgorod ชามทำจากดินเหนียวซึ่งมีการเทน้ำมันพืชหรือสัตว์และวางไส้ตะเกียง ในเวลาเดียวกัน เทียนขี้ผึ้งถูกประดิษฐ์ขึ้น

นอกจากนี้เทียนและหลอดแว็กซ์ยังสมบูรณ์อีกด้วย ในการติดตั้งเทียนมีการคิดค้นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ : เชิงเทียน, โคมไฟระย้า
ในตอนท้ายของศตวรรษที่สิบแปดมีการประดิษฐ์หลอดไฮโดรเจนที่มีการจุดไฟด้วยไฟฟ้า แต่พวกมันระเบิดและหายวับไปอย่างรวดเร็ว
ในตอนต้นของศตวรรษที่สิบเก้า เมื่อพวกเขาเรียนรู้ที่จะแยกน้ำมันก๊าดออกจากน้ำมัน ตะเกียงน้ำมันก๊าดก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น นักวิทยาศาสตร์ I. Lukashevich ได้คิดค้นไส้ตะเกียงทรงกลมสำหรับผลิตภัณฑ์นี้ ในเวลาเดียวกัน ได้เรียนรู้วิธีการทำเทียนไขพาราฟิน

ในปี พ.ศ. 2428 Auer von Welsbach เริ่มใช้หลอดไส้สำหรับให้แสงสว่าง มันเป็นถุงผ้าที่แช่ในเกลืออินทรีย์ ผ้าไหม้และมีไส้ตะเกียงที่ให้เปลวไฟ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เรียกว่า auer caps

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่สิบแปดโดย M. Faraday ต่อมาก็ปรับปรุง
หลอดไฟถูกประดิษฐ์ขึ้นในรัสเซียโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน: P.N. Yablochkov, A.N. Ladygin และ T. Edison ในประเทศของเรา ไฟไฟฟ้าเริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายหลังจาก การปฏิวัติเดือนตุลาคม. เลนินทำนายว่าเธอจะเข้าไปในบ้านทุกหลัง
ในปัจจุบันเราไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตของเราโดยปราศจากไฟฟ้าได้อีกต่อไป แต่ถึงแม้ว่าในช่วงที่ไฟฟ้าดับ เราก็ยังคงใช้เทียนไขและตะเกียงน้ำมันก๊าด

มีหลอดฟลูออเรสเซนต์และฮาโลเจนอยู่แล้ว ไฟ LED. วิวัฒนาการของแสงยังคงดำเนินต่อไป การวิจัยเกี่ยวกับหลอดไฟ LED อินทรีย์กำลังดำเนินอยู่ ประกอบด้วยสารเคมีอินทรีย์ซึ่งเมื่อเปิดเครื่องจะเรืองแสงเป็นสีต่างๆ ได้แก่ สีเขียว สีแดง

เรียงความที่น่าสนใจบางส่วน

• การวิเคราะห์เปรียบเทียบบทกวีของท่านศาสดาโดย Pushkin และ Lermontov

  ในวรรณคดีรัสเซีย มีการดำรงอยู่ ปรมาจารย์แห่งปากกาและสายอักขระที่ยิ่งใหญ่ที่สุด สิ่งเหล่านี้รวมถึง A.S. Pushkin และ M. Yu. Lermontov กวีเหล่านี้ไม่เพียงแค่มีชีวิตอยู่ แม้จะสั้นแต่ก็มีค่าพอกับชีวิต

• คำอธิบายองค์ประกอบประติมากรรมของ Chaikov - นักฟุตบอล

  ฉันดูรูปปั้นนี้... และฉันแทบไม่เชื่อสายตาตัวเองเลย เยี่ยมมาก! เธอดูเหมือนวังวน

ประมาณ 180 ปีผ่านไปนับตั้งแต่การประดิษฐ์หลอดไส้คาร์บอนหลอดแรก การปฏิวัติในโลกของแสงสว่างในสมัยนั้นถูกทิ้งไว้ข้างหลังมานานแล้ว และมีคนเพียงไม่กี่คนที่คิดว่าทุกอย่างเริ่มต้นขึ้นอย่างไร เมื่อเวลาผ่านไป เทคโนโลยีเปลี่ยนไป: หลอดไฟที่มีไส้คาร์บอนถูกแทนที่ด้วยหลอดไส้ที่มีไส้แพลตตินั่ม จากนั้นจึงเปลี่ยนหลอดไฟที่มีด้ายไม้ไผ่ไหม้เกรียมในภาชนะที่มีการอพยพ และการดัดแปลงหลอดไฟอื่นๆ อีกมากมาย ไม่ว่าวัสดุใดก็ตามที่พยายามสร้างหลอดไส้ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ก็ไม่ได้ผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญ หลอดไส้สมัยใหม่ใช้ไส้หลอดทังสเตน แต่ถึงกระนั้นวัสดุที่หายากนี้ก็ยังทำให้สามารถบรรลุพลังงานเพียง 5% เท่านั้นที่จะถูกแปลงเป็นแสง การปฏิวัติระดับโลกเกิดขึ้นในยุคหลอดประหยัดไฟและหลอด LED เท่านั้น ด้วยหลักการเรืองแสงที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง หลอดไฟเหล่านี้ช่วยให้มนุษยชาติสามารถปรับปรุงคุณภาพของแสงในบางครั้งและลดต้นทุนได้

ลองติดตามประวัติศาสตร์ทั้งหมดของแหล่งกำเนิดแสงและประเภทของหลอดไฟที่มีอยู่ในสมัยของเรา

วันนี้โคมไฟทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก: หลอดไส้, การปล่อยก๊าซและ LED คนของ "โรงเรียนเก่า" ปฏิเสธสองประเภทสุดท้ายอย่างตรงไปตรงมาซึ่งไร้ประโยชน์ แต่ขอไปตามลำดับ

หลอดไส้

หลอดไส้คือ แหล่งไฟฟ้าแสง ตัวส่องสว่างซึ่งเป็นตัวนำความร้อนจากการไหลของกระแสไฟฟ้าไปยังอุณหภูมิสูง หลอดไส้ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นห้าประเภท:

ข้อดีของหลอดไส้ ได้แก่ ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก เปิดทันที ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นพิษ และการทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ แต่ข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่สามารถเทียบได้กับข้อกำหนดสมัยใหม่สำหรับแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งรวมถึง: ประสิทธิภาพต่ำ (ประสิทธิภาพไม่เกิน 5%), อายุการใช้งานสั้น, การพึ่งพาแสงที่คมชัดและอายุการใช้งานของแรงดันไฟฟ้า, อุณหภูมิสีในช่วง 2300 ถึง 2900 K, อันตรายจากไฟไหม้สูง

หลอดไส้ค่อยๆ กลายเป็นอดีตไปแล้ว แต่ขอยกย่องประวัติศาสตร์ที่ปูทางจากแหล่งกำเนิดสู่แหล่งกำเนิดแสงที่ทันสมัย:

พ.ศ. 2381-2497- หลอดไฟดวงแรกที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟฟ้า ผู้ประดิษฐ์: Belgian Jobar, Englishman Delarue, German Heinrich Goebel

11 กรกฎาคม พ.ศ. 2417วิศวกรชาวรัสเซีย Alexander Nikolaevich Lodygin ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้ ในฐานะที่เป็นไส้หลอด เขาใช้แท่งคาร์บอนที่วางอยู่ในภาชนะที่มีการอพยพ

ในปี พ.ศ. 2419นักประดิษฐ์และผู้ประกอบการชาวรัสเซีย Pavel Nikolaevich Yablochkov พัฒนาเทียนไฟฟ้าและได้รับสิทธิบัตรฝรั่งเศสสำหรับมัน เทียนของ Yablochkov นั้นง่ายกว่า สะดวกกว่า และถูกกว่าในการใช้งานมากกว่าตะเกียงถ่านของ Lodygin การประดิษฐ์ของ Yablochkov สามารถนำมาประกอบกับหลอดดิสชาร์จได้

ในปี พ.ศ. 2422โธมัส เอดิสัน นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน จดสิทธิบัตรหลอดไส้แพลทินัม ในปี พ.ศ. 2423 เขากลับมาใช้คาร์บอนไฟเบอร์และสร้างโคมไฟที่มีอายุการใช้งาน 40 ชั่วโมง ในเวลาเดียวกัน เอดิสันก็ประดิษฐ์คาร์ทริดจ์ ฐาน และสวิตช์ แม้จะมีอายุขัยสั้นเช่นนี้ แต่หลอดไฟของเขากำลังเปลี่ยนแสงก๊าซที่ใช้จนถึงเวลานั้น

ในปี พ.ศ. 2447ชาวฮังกาเรียน ดร. Sandor Just และ Franjo Hanaman ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการใช้ไส้หลอดทังสเตนในหลอดไฟ ในฮังการีหลอดไฟดังกล่าวถูกผลิตขึ้นเป็นครั้งแรกซึ่งเข้าสู่ตลาดผ่าน บริษัท Tungsram ของฮังการีในปี 1905

ในปี พ.ศ. 2449 Lodygin ขายสิทธิบัตรสำหรับไส้หลอดทังสเตนให้กับ General Electric เนื่องจากทังสเตนมีต้นทุนสูง สิทธิบัตรจึงพบว่ามีการใช้งานที่จำกัด

ในปี พ.ศ. 2453วิลเลียม เดวิด คูลิดจ์คิดค้นวิธีการผลิตไส้หลอดทังสเตนที่ปรับปรุงใหม่ ต่อจากนั้น ไส้หลอดทังสเตนจะแทนที่ไส้หลอดประเภทอื่นๆ ทั้งหมด

ปัญหาที่เหลือจากการระเหยอย่างรวดเร็วของไส้หลอดในสุญญากาศได้รับการแก้ไขโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Irving Langmuir ซึ่งทำงานตั้งแต่ปี 1909 ที่ General Electric ได้คิดค้นการเติมหลอดไฟด้วยก๊าซเฉื่อยซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก อายุการใช้งานของหลอดไฟ

โคมไฟดิสชาร์จ

การทดลองเพื่อสร้างเรืองแสงในหลอดที่เต็มไปด้วยก๊าซเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2399 เรืองแสง ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงที่มองไม่เห็นของสเปกตรัม จนกระทั่งปี 1926 ที่ Edmund Germer เสนอให้เพิ่มแรงดันใช้งานภายในขวดและเคลือบขวดด้วยผงเรืองแสงที่เปลี่ยนแสงอัลตราไวโอเลตที่ปล่อยออกมาจากพลาสมาที่ตื่นเต้นให้กลายเป็นแสงสีขาวสม่ำเสมอ ส่งผลให้ยุคสมัย ปล่อยโคมไฟ.

ปัจจุบัน E. Germer ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดฟลูออเรสเซนต์ ต่อมา General Electric ได้ซื้อสิทธิบัตรของ Germer และในปี 1938 ก็ได้นำหลอดฟลูออเรสเซนต์ไปใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลาย

2470-2476- นักฟิสิกส์ชาวฮังการี Denis Gabor ซึ่งทำงานที่ Siemens & Halske AG (ปัจจุบันคือ Siemens) ได้พัฒนาหลอดปรอทแรงดันสูง ซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในไฟถนน

การสนับสนุนอย่างจริงจังในการปรับปรุงผงเรืองแสงซึ่งต่อมาเรียกว่าสารเรืองแสงถูกสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมาโดยนักฟิสิกส์ชาวโซเวียต Sergei Ivanovich Vavilov

ค.ศ. 1961- การสร้างหลอดโซเดียมความดันสูงเครื่องแรก ในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา General Electric เป็นคนแรกที่ทำการตลาดหลอดโซเดียม และต่อมาอีกเล็กน้อยคือหลอดเมทัลฮาไลด์

ต้นยุค 80หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (CFLs) ดวงแรกปรากฏขึ้น

ในปี 1985 OSRAM เป็นคนแรกที่แนะนำหลอดไฟพร้อมอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ในตัว

ความหลากหลายของหลอดปล่อยก๊าซสามารถแสดงโดยรูปแบบต่อไปนี้:

ที่นิยมมากที่สุดในกลุ่มนี้อาจจะเป็นหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ ช่วยให้คุณประหยัดพลังงานได้มากถึง 5 เท่าเมื่อเทียบกับหลอดไส้ ในขณะที่อายุการใช้งานประมาณ 8 ปี ตัวโคมไฟนี้ร้อนขึ้นเล็กน้อย ซึ่งช่วยให้ใช้งานได้ทุกที่ นอกจากนี้ หลอดฟลูออเรสเซนต์อาจมีอุณหภูมิสีต่างกันและมีตัวเลือกรูปลักษณ์ที่แตกต่างกัน

แต่น่าเสียดายที่ CFL มีข้อเสียหลายประการ ซึ่งรวมถึง:

• อายุการใช้งานลดลงอย่างมากเมื่อทำงานในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้าตก รวมถึงการเปิดและปิดบ่อยครั้ง
• สเปกตรัมของหลอดไฟดังกล่าวเป็นเส้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่นำไปสู่การสร้างสีที่ไม่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังทำให้ดวงตาเมื่อยล้ามากขึ้นด้วย
• หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์มีปรอท 3-5 มก.
• การใช้สวิตช์ย้อนแสงทำให้เกิดการจุดไฟในระยะสั้นของหลอดไฟเป็นระยะๆ ทุกๆ สองสามวินาที (ในหลอดไฟคุณภาพสูงซึ่งมองไม่เห็นด้วยตา) ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วของหลอดไฟ
• หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ทั่วไปไม่รองรับสวิตช์หรี่ไฟ ราคาของหลอดไฟหรี่แสงได้สูงกว่าประมาณ 2 เท่า

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ปัญหาของเทคโนโลยีใหม่ในการผลิตแหล่งกำเนิดแสงยังคงเปิดอยู่ ก้าวกว้างสู่แสงสว่าง หลอดไฟ LED.

หลอดไฟ LED

แหล่งกำเนิดแสง LED ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์การเรืองแสงของเซมิคอนดักเตอร์ (ไดโอด) เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ขนาดเล็ก ความคุ้มค่า และความทนทานทำให้สามารถผลิตอุปกรณ์ให้แสงสว่างจาก LED ได้ วันนี้ LED ครอบครองส่วนแบ่งตลาดแหล่งกำเนิดแสงที่สำคัญและถูกใช้ทุกที่

รายงานฉบับแรกเกี่ยวกับการปล่อยแสงโดยโซลิดสเตตไดโอดจัดทำขึ้นในปี พ.ศ. 2450 โดย Henry Round ผู้ทดลองชาวอังกฤษแห่งบริษัท Marconi เป็นที่น่าสังเกตว่าในเวลาต่อมา บริษัท นี้ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของเจเนอรัลอิเล็กทริกและดำรงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

ในปี พ.ศ. 2466 Oleg Vladimirovich Losev ในห้องทดลองวิทยุ Nizhny Novgorod แสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงของไดโอดเกิดขึ้นใกล้กับทางแยก p-n ใบรับรองลิขสิทธิ์สองฉบับที่เขาได้รับสำหรับ "Light Relay" (ฉบับแรกได้รับการประกาศเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2470) ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการสำหรับรัสเซียในด้านการจัดลำดับความสำคัญด้าน LED ซึ่งสูญหายไปในปี 1960 เพื่อสนับสนุนสหรัฐอเมริกาหลังจากการประดิษฐ์ไฟ LED ที่ทันสมัยซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานจริง

ในปี พ.ศ. 2504 Robert Byard และ Gary Pittman จาก Texas Instruments ค้นพบและจดสิทธิบัตรเทคโนโลยี LED อินฟราเรด

ในปี พ.ศ. 2505 Nick Holonyak ที่ General Electric ได้พัฒนา LED ที่ใช้งานได้จริงตัวแรกของโลกในช่วงแสง (สีแดง)

ในปี 1972 George Craford (นักเรียนของ Nick Holonyak) ได้คิดค้น LED สีเหลืองดวงแรกของโลกและปรับปรุงความสว่างของ LED สีแดงและสีส้มแดงถึง 10 เท่า

ในปี 1976 T. Peirsol ได้สร้าง LED ความสว่างสูงประสิทธิภาพสูงตัวแรกของโลก สำหรับการใช้งานด้านโทรคมนาคม โดยประดิษฐ์วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ปรับให้เข้ากับการส่งสัญญาณผ่านไฟเบอร์ออปติกโดยเฉพาะ

ไฟ LED ยังคงมีราคาแพงมากจนถึงปี 1968 (ประมาณ 200 ดอลลาร์ต่อชิ้น) Monsanto เป็นบริษัทแรกที่ผลิต LED จำนวนมากซึ่งทำงานในช่วงแสงที่มองเห็นได้และนำไปใช้ในตัวบ่งชี้ได้

Hewlett-Packard ประสบความสำเร็จในการใช้ LED ในเครื่องคิดเลขพกพาหลักในยุคแรกๆ

ข้อดีของหลอดไฟ LED ได้แก่ :

ข้อเสียเปรียบหลักของ LED นั้นเกี่ยวข้องกับต้นทุนที่สูงเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนต้นทุน/ลูเมนของ LED ที่สว่างมากเป็นพิเศษนั้นสูงกว่าหลอดไส้ทั่วไปถึง 50-100 เท่า นอกจากนี้ยังมีอีกสองจุด:

• LED ต้องการกระแสไฟที่ใช้งานคงที่ ด้วยเหตุนี้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมจึงทำให้ต้นทุนของระบบไฟส่องสว่างโดยรวมเพิ่มขึ้น
• ขีดจำกัดอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ: ไฟ LED ส่องสว่างกำลังสูงต้องใช้ฮีทซิงค์ภายนอกสำหรับการระบายความร้อน เนื่องจากมีขนาดที่ไม่เอื้ออำนวยต่อโครงสร้างต่ออัตราส่วนความร้อนออก (มีขนาดเล็กเกินไป) และไม่สามารถกระจายความร้อนได้มากเท่าที่สร้าง (แม้จะมีประสิทธิภาพสูงกว่าประเภทอื่นๆ โคมไฟ)

ในปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญต่างเห็นพ้องกันว่า LED เป็นอนาคตอันใกล้ในการให้แสงสว่าง ปัจจุบันยังไม่มีเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและใช้งานได้จริง

ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นของมนุษยชาติสำหรับแสงประดิษฐ์ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าเทคโนโลยีใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะปรากฏขึ้น แต่พวกเขาจะมาแทนที่หลอด LED ซึ่งในปีต่อ ๆ ไปจะกลายเป็นเรื่องธรรมดาเหมือนหลอดไส้

แสงเป็นหมวดหมู่พื้นฐานของการดำรงอยู่ของมนุษย์ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่เรื่องราวในพระคัมภีร์เกี่ยวกับการสร้างโลกเริ่มต้นด้วยการสร้างความสว่าง ในการต่อต้านความมืด ความสว่างเป็นสัญลักษณ์ที่ลึกซึ้งและมีจริยธรรม ในเวลาเดียวกัน ทั้งแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์เป็นปรากฏการณ์ของโลกทางกายภาพ และแน่นอนว่าต้องปฏิบัติตามตรรกะที่เข้มงวดของกฎฟิสิกส์และเคมี ดังนั้น การพัฒนาอุปกรณ์ให้แสงสว่างจึงควบคู่ไปกับความเข้าใจในตรรกะนี้

ประวัติของแสงประดิษฐ์มีอายุประมาณ 12,000 ปี และเริ่มนับถอยหลังจาก 10,000 ปีก่อนคริสตกาล เมื่อคบเพลิงเรซินและคบเพลิงกลายเป็นเรื่องธรรมดาในชีวิตมนุษย์ ต้องใช้เวลาอีก 9000 ปีในการสร้างตะเกียงน้ำมันและเทียนเล่มแรกที่ส่องสว่างในห้องใต้ดินโบราณของกรีซและโรม ในเวลาเดียวกันผู้ผลิตอุปกรณ์ให้แสงสว่างรายแรกก็ปรากฏตัวขึ้น - การผลิตตะเกียงดินน้ำมันจำนวนมากเริ่มต้นขึ้น

ประวัติของอุปกรณ์ให้แสงสว่างนั้นรู้จักทั้งช่วงการพัฒนาอย่างรวดเร็วและช่วงที่มืดมิด อย่างที่พวกเขาพูดกันในตอนนี้ว่าเป็นช่วงเวลาที่ชะงักงัน นอกจากนี้ การพัฒนาเชิงปฏิบัติและการทดลองทางวิศวกรรมแสงจำเป็นต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับแสงโดยทั่วไปและการมองเห็นโดยเฉพาะ นักวิทยาศาสตร์คนแรกในสาขานี้ถือได้ว่าเป็น Empedocles of Agrigenta (492-432 BC) ซึ่งตีพิมพ์ "ทฤษฎีการหมดอายุ" ที่ไร้เดียงสาของเขาเมื่อ 2500 ปีก่อน กระบองของ Empedocles ถูกนำตัวไปคนละอันในเวลาของเขา โดยอริสโตเติล ยูคลิด คลอดิอุส ปโตเลมี และใน สมัยใหม่โรเจอร์ เบคอน, ซัลวิโน อาร์มาติ และโยฮันเนส เคปเลอร์ ไอแซก นิวตัน, เอ็ม.วี. Lomonosov, Thomas Jung และนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงคนอื่น ๆ ในศตวรรษที่ 17-19

ปัจจุบันมีแหล่งกำเนิดรังสีจำนวนประมาณ 2,000 ชนิดในโลก ความพยายามอย่างต่อเนื่องในการปรับปรุงแหล่งกำเนิดรังสีนั้นสัมพันธ์กันเสมอ ประการแรก มีความปลอดภัยเพิ่มขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การค้นหาหลักการที่จะทำให้เลิกใช้ ของไฟเปิด ในทางกลับกัน ไม่มีแสงและไม่เคยมีมาก ดังนั้นวิวัฒนาการของอุปกรณ์ให้แสงสว่างได้ไปในทิศทางของการเพิ่มปริมาณแสงอย่างต่อเนื่อง

ในปี ค.ศ. 1780 หลอดไฟไฮโดรเจนที่จุดไฟด้วยไฟฟ้าดวงแรกปรากฏขึ้น อีกหนึ่งในสี่ของศตวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์พยายามทำให้เส้นลวดเรืองแสงที่ทำด้วยทองคำขาวหรือทองคำเป็นประกายได้ จากนั้นเพื่อนร่วมชาติของเรา V.V. เปตรอฟสร้างส่วนโค้งที่เรืองแสงระหว่างแท่งคาร์บอนสองแท่ง

ในปี ค.ศ. 1811 ตะเกียงแก๊สดวงแรกปรากฏขึ้นในโลก และหลังจากนั้นสามสิบปี Grove นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันก็เริ่มใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ไส้หลอด ยุคของไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้น และคำว่า "แสง" และ "ไฟ" เริ่มมีความหมายที่ห่างไกลจากสิ่งเดียวกัน ในปี ค.ศ. 1845 ในลอนดอน คิงได้รับสิทธิบัตร "การใช้โลหะจากหลอดไส้และตัวนำคาร์บอนในการให้แสงสว่าง" ในสถานที่เดียวกันในอังกฤษในปี พ.ศ. 2403 มีท่อปล่อยสารปรอทปรากฏขึ้น

ในปี พ.ศ. 2415 หลอดไส้หลอดแรกถือกำเนิดขึ้น ซึ่งรวมการวิจัยและการปฏิวัติเทคโนโลยีแสงสว่างมานับพันปี มันเกิดขึ้นบนดินรัสเซียและเป็นคนแรกที่เดาว่าจะสูบลมออกจากขวดแก้วโดยวางแท่งถ่านหินที่นั่นซึ่งถูกทำให้ร้อนภายใต้การกระทำของกระแสคือชาวรัสเซียที่ฉลาด นักวิทยาศาสตร์อเล็กซานเดอร์นิโคเลวิช โลดีกิน เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2416 มีการจุดโคมไฟแปดดวงบนถนนโอเดสซาในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กด้วยโคมไฟที่มีการออกแบบใหม่

อนิจจาในรัสเซียพวกเขารู้วิธีสร้างเสมอ แต่ไม่ค่อยรู้วิธีจดสิทธิบัตร: ลอเรลของ Lodygin ไปหา Thomas Alva Edison ผู้ซึ่งได้รับสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องเจ็ดปีต่อมา ก่อนเอดิสัน ถนนในเมืองถูกจุดด้วยโคมไฟอาร์ค และมีการใช้แก๊สเจ็ตในบ้าน Edison เพิ่งต่อหลอดไฟ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เต้ารับ และปลั๊กของ Lodygin เข้าในวงจรเดียว!

อีก 70-80 ปีข้างหน้าผ่านไปภายใต้สัญญาณของการปรับปรุงหลอดไส้โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแท่งคาร์บอนด้วยขดลวดทังสเตน การทดลองพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงเช่นหลอดปรอท ฮาโลเจน โซเดียม และซีนอนยังคงดำเนินต่อไป การทดลองทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับความไม่สมบูรณ์ของหลอดไส้ เนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่ดีที่สุด พวกเขาจึงมีข้อบกพร่องที่ชัดเจนหลายประการและเหนือสิ่งอื่นใดคือแสงสว่างที่ส่องเข้ามาน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลอดไส้หลอดแรกมีแสงสว่างเพียง 1.5 ลูเมน

ตอนนี้เพิ่มขึ้น 10 เท่าและเป็น 10-15 lm/W ในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมาเป็นที่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนหลอดไส้ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือหลอดฟลูออเรสเซนต์การพัฒนาและการผลิตที่เกี่ยวข้องกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่โดดเด่น S.I. วาวีลอฟ ภายใต้การนำของเขาได้มีการพัฒนาสารเรืองแสงที่เปลี่ยนรังสีอัลตราไวโอเลตให้มองเห็นได้ ในปี 1951 Sergei Vavilov พร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้รับรางวัล USSR State Prize สำหรับการพัฒนาหลอดฟลูออเรสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์ทั้งหมดใช้หลักการของการแผ่รังสีทุติยภูมิในการทำงาน ไฟฟ้าทำให้เกิดการปล่อยไอปรอทในหลอดแก้ว ผลของการปลดปล่อยคือรังสีอัลตราไวโอเลต ผนังของขวดเคลือบด้วยชั้นของสารเรืองแสงที่เปลี่ยนรังสี UV เป็นแสงที่มองเห็นได้ ในการเริ่มต้นและจำกัดกระแสดิสชาร์จ จะใช้บัลลาสต์

หลอดไฟที่ขายจนถึงยุค 80 ไม่มีอุปกรณ์สตาร์ทในตัวและมีโครงสร้างเป็นหลอดแก้วยาวที่มีขั้วไฟฟ้าอยู่ที่ปลาย

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์หลอดแรกได้รับการพัฒนาในปี 1980 กระติกน้ำขนาดกะทัดรัดยังคงเป็นหลอดเดิม แต่พับหลายครั้งหรือขดเป็นเกลียวเพื่อลดขนาด เพื่อวัตถุประสงค์ในการตกแต่ง หลอดสามารถซ่อนไว้ในหลอดสีขาวด้านนอกซึ่งมีรูปร่างเหมือนหลอดไส้ธรรมดา หน่วยควบคุมขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นในฐาน การถือกำเนิดของหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ที่มีฐานมาตรฐานของ E-series ในราคาที่เหมาะสมช่วยให้เลิกใช้หลอดไส้ที่มีราคาสูง

เชื่อกันมานานแล้วว่าการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ส่งผลเสียต่อการมองเห็นของมนุษย์ แท้จริงแล้วเมื่อใช้บัลลาสต์เค้นจะเกิดเอฟเฟกต์สโตรโบสโคป (กะพริบ) ที่มีความถี่ 50 เฮิรตซ์ เพื่อกำจัดมันจึงใช้วงจรพิเศษที่จับคู่สำหรับการเปิดหลอดไฟในแอนติเฟส การถือกำเนิดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำให้สามารถกำจัดผลกระทบได้อย่างสมบูรณ์

ข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้ของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ได้แก่ การสิ้นเปลืองพลังงานต่ำ พลังงานไฟฟ้าและอายุการใช้งานยาวนาน ตามเนื้อผ้าเชื่อกันว่าพวกมันกินไฟน้อยกว่าหลอดไส้ถึงห้าเท่า ทำให้ห้องสว่างเท่ากัน

อันที่จริง เนื่องจากดวงตาของมนุษย์รับรู้การแผ่รังสีของสีต่างกัน อัตราส่วนจึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสีของหลอดไฟและการออกแบบ หลอดไส้ปล่อยแสงสีขาวนวลที่มีอุณหภูมิสีประมาณ 2700 องศาเคลวิน อุณหภูมิสีของหลอดฟลูออเรสเซนต์อาจแตกต่างกันไป โดยปกติตั้งแต่ 2700K ถึง 5000K อุณหภูมิสูงจะถูกมองว่าเป็นแสงที่ "เย็นกว่า" และสว่างกว่า

ตอนนี้การใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์และเหนือสิ่งอื่นใดประเภทที่ทันสมัยอย่างทั่วถึง - หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด - is ทางออกที่ดีที่สุดงานแสงสว่าง

วิศวกรรมระบบแสงสว่างของศตวรรษที่ 21 ตอกย้ำความหวังในการใช้ LED และไฟเบอร์ออปติกเพื่อการส่องสว่าง ข้อดีของ LED คือขนาดที่เล็ก อายุการใช้งานยาวนาน และ พลังอันทรงพลังแสงที่แรงดันไฟที่ต้องการต่ำ ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการนำแหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้มาใช้เป็นจำนวนมาก แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่เป็นหนึ่งในวิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการจัดแสง ยังไงก็ตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียโดยเฉพาะ Zhores Alferov ผู้ได้รับรางวัลโนเบลก็อยู่ในแถวแรกเช่นกัน

10000 ปีก่อนคริสตกาล. การปรากฏตัวของคบเพลิงครั้งแรก

2500 ปีก่อนคริสตกาลการผลิตตะเกียงดินน้ำมันแบบต่อเนื่อง

500 ปีก่อนคริสตกาลเทียนเล่มแรกในกรีซและโรมโบราณ

1780.การสร้างหลอดไฮโดรเจนด้วยการจุดไฟด้วยไฟฟ้า

1802.การทดลองโดย V.V. เปตรอฟด้วยแสงแห่งการปลดปล่อยเรืองแสง

พ.ศ. 2354การปรากฏตัวของตะเกียงแก๊สดวงแรก

พ.ศ. 2359บทนำของเทียนสเตียรินแรก

1830การเกิดขึ้นของเทียนพาราฟิน

พ.ศ. 2383การทดลองของโกรฟในการให้ความร้อนไส้หลอดด้วยกระแสไฟฟ้า

พ.ศ. 2387ชาวอเมริกันกำลังพยายามสร้างโคมไฟที่มีไส้คาร์บอน

1845ได้รับสิทธิบัตรโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ King "การประยุกต์ใช้โลหะหลอดไส้และตัวนำคาร์บอนสำหรับให้แสงสว่าง"

1854 Heinrich Gobel สร้างหลอดไส้คาร์บอนหลอดแรกในอเมริกาและจุดไฟที่หน้าต่างร้านของเขาในปี 1860 การปรากฎตัวในอังกฤษของท่อปล่อยสารปรอทตัวแรก

พ.ศ. 2416แสงสว่างด้วยหลอดไฟของ Lodygin ที่ถนน Odessa ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

พ.ศ. 2417อุปกรณ์ ป.ล. Yablochkov การติดตั้งหัวรถจักรไอน้ำแห่งแรกของโลกเพื่อส่องสว่างรางรถไฟ

พ.ศ. 2423 Thomas Edison ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้คาร์บอน

1901 Cooper Hewitt ประดิษฐ์หลอดปรอทแรงดันต่ำ

ค.ศ.1905จุดเริ่มต้นของการใช้หลอดไส้ทังสเตน

พ.ศ. 2449การประดิษฐ์โคมไฟอาร์คปรอทแรงดันสูง

พ.ศ. 2453การค้นพบวัฏจักรฮาโลเจน

พ.ศ. 2474 Pirani สร้างหลอดโซเดียมแรงดันต่ำ

พ.ศ. 2489ชูลทซ์ประดิษฐ์โคมไฟซีนอน

พ.ศ. 2489การพัฒนาและการปรากฏตัวในรัสเซีย โคมไฟปรอทความดันสูงด้วยสารเรืองแสง

พ.ศ. 2501การสร้างหลอดฮาโลเจนหลอดแรก

ค.ศ. 1961การสร้างหลอดโซเดียมความดันสูงเครื่องแรก

พ.ศ. 2526กำเนิดหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์

หลอดไส้ธรรมดา - เพื่อเป็นเกียรติแก่การมีผลบังคับใช้ของการห้ามผลิตและนำเข้าหลอดไฟขนาด 40 และ 60 วัตต์ในสหรัฐอเมริกา ข่าวมรณกรรมกล่าวถึงหลานชายของเอดิสัน เดวิด ผู้ซึ่งเรียกคุณปู่ทวดของเขาว่า "นักอนาคตนิยมและ 'สีเขียว'" และตั้งข้อสังเกตว่าเขาชอบที่จะเปลี่ยนโลกไปสู่แหล่งกำเนิดแสงแห่งใหม่ ทันสมัยกว่า และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ไม่ว่าโธมัส เอดิสันจะเป็น "สีเขียว" หรือไม่ก็ตาม หลอดไฟซึ่งเขาให้ชีวิตในเชิงพาณิชย์มายาวนานกว่าศตวรรษ กลับไม่เป็นที่โปรดปรานของนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และดูเหมือนว่าถ้าลูกๆ ของเราเป็นคนสุดท้ายที่ได้เห็นหลอดไส้ทำงานแบบ “มีชีวิต” จะไม่มีใครอารมณ์เสียเป็นพิเศษ

ให้มีแสง (ไฟฟ้า)

เอดิสัน สิทธิบัตรเลขที่ 223 898- หนึ่งในสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกามากกว่าหนึ่งพันฉบับ นักประดิษฐ์ได้รับมันหลังจากที่เขาสร้างหลอดไส้ราคาประหยัดในปี 1879 ซึ่งเผาไหม้เป็นเวลา 14.5 ชั่วโมง ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีสำหรับเวลานั้น จากความสำเร็จนี้ เอดิสันได้แสดงจริง หนังสือพิมพ์นิวยอร์กเฮรัลด์เขียนว่ามีคนหลายร้อยคนมาดูการแสดงตะเกียงแปลกๆ ในที่สาธารณะ แม้ว่าสภาพอากาศจะไม่เอื้ออำนวย

สิทธิบัตรของ Thomas Edison สำหรับหลอดไฟฟ้า ภาพ: Wikimedia Commons

ภายในปี 1880 ดูเหมือนว่าทุกคนจะสนใจหลอดไฟ: เมื่อวิศวกร Alexander Siemens (ลูกพี่ลูกน้องของ Werner von Siemens ผู้ก่อตั้ง Siemens AG) ได้เผยแพร่รายงานสาธารณะเกี่ยวกับนวัตกรรมในการให้แสงสว่างในเดือนมีนาคม หลอดไฟอาร์คไฟฟ้าแบบใหม่ถูกติดตั้งในกลุ่มผู้ชมแทนที่จะเป็นแบบธรรมดา ไฟแก๊ส

ด้วยโคมไฟอาร์คพูดอย่างเคร่งครัดที่เรื่องราวเริ่มต้น ไฟฟ้าแสงสว่าง. ส่องแสงอาร์คไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้ว หลอดไฟที่สว่างมากเหล่านี้มีราคาถูกกว่าตะเกียงแก๊สและเหมาะสำหรับกลางแจ้งและ แสงอุตสาหกรรมแต่พวกมันก็มีข้อเสียเช่นกัน ตัวอย่างเช่น แท่งไฟในหลอดคาร์บอนอาร์คค่อยๆ หมดไฟและต้องเปลี่ยนใหม่เป็นประจำ นอกจากนี้ สำหรับพื้นที่ขนาดเล็ก ความสว่างเกินไปและแม้แต่ไฟก็เป็นอันตราย

Vasily Petrov ชาวรัสเซียถือเป็นผู้ค้นพบอาร์คไฟฟ้าและเป็นโคมไฟทดลองดวงแรกใน ต้นXIXศตวรรษ นำเสนอต่อราชสมาคมแห่งอังกฤษโดย Sir Humphry Davy ตามจริงแล้วการระบุอุปกรณ์ให้แสงสว่างในอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเรื่องยากทีเดียว

โคมไฟอาร์ค ภาพ: Matty Greene / US DOE

แต่บางทีโคมไฟอาร์คคาร์บอนที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเทียนที่เรียกว่า "เทียนยาโบลชคอฟ" ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2418 โดยวิศวกรไฟฟ้าและวิศวกรชาวรัสเซียชื่อพาเวล ยาโบลชคอฟ "เทียนไข" โค้งเหล่านี้พิชิตนิทรรศการระดับโลกในปารีสในปี 2421 และหลังจากนั้นก็ถนนในลอนดอนและเมืองหลวงอื่น ๆ

คำถามที่ว่าใครคือผู้ประดิษฐ์หลอดไส้คนแรกนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ไม่ใช่แค่เพราะ ประเทศต่างๆชอบเอาผ้าห่มคลุมตัวเองในข้อพิพาทเกี่ยวกับลำดับความสำคัญ ตัวอย่างเช่น James Bowman Lindsay ชาวสก็อตในปี 1835 ได้แสดงให้สาธารณชนเห็นในความเป็นจริงเพียงแค่หลอดไฟดังกล่าวและแม้แต่อ่านหนังสือด้วยแสง แต่ดูเหมือนว่าเขาจะเปลี่ยนไปสนใจอย่างอื่นและไม่ได้ทำอะไรเป็นพิเศษเพื่อสรุปการประดิษฐ์ หรือไม่ก็ปกป้องเขาสิ

Alexander Lodygin วิศวกรชาวรัสเซียได้รับในรัสเซียและในหลาย ๆ แห่ง ประเทศในยุโรปสิทธิบัตรหลอดไส้เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2417 อย่างน้อยก็ในรัสเซียอย่างที่เชื่อกันว่าเขาเป็นคนแรกที่มีความคิดที่จะสูบลมออกจากหลอดแก้วเพื่อให้ไส้คาร์บอนในหลอดไฟเผาไหม้ช้าลง ต่อจากนั้น Lodygin ยังได้ทดลองกับเส้นใยโลหะ แต่การพัฒนาเหล่านี้ยังไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์

Henry Woodward และ Matthew Evans ได้รับสิทธิบัตรของแคนาดาสำหรับหลอดไส้ในปี 1874 แต่เพื่อนสองคนไม่มีเงินพอที่จะประดิษฐ์ต่อไป และพวกเขาขายสิทธิบัตรให้เอดิสัน ในบรรดาชาวอังกฤษ โจเซฟ สวอนถือเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไส้: หงส์แสดงโคมไฟทำงานของเขาซึ่งคล้ายกับของเอดิสันมากในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2422 (และได้รับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2423) แม้แต่ในอเมริกาเอง Edison ก็มีคู่แข่ง: ในฤดูร้อนปี 1877 วิศวกร William Sawyer และ Albon Maine ก็สามารถขอรับสิทธิบัตรได้ ผู้ก่อตั้งบริษัทแรกของประเทศสำหรับการผลิตหลอดไฟทางอุตสาหกรรม

แบบจำลองหลอดไฟของโทมัส เอดิสัน รูปถ่าย: NPS

ในปี พ.ศ. 2424 ได้มีการจัดนิทรรศการไฟฟ้าขึ้นที่ปารีส ซึ่งทุกคนที่ทำพวกเขานำเสนอหลอดไฟของพวกเขา ตั้งแต่เอดิสันและสวอน ไปจนถึงบริตัน ไฮแรม แม็กซิม (ผู้ประดิษฐ์ปืนกล) เห็นได้ชัดว่าเป็นการยากที่จะเลือกระหว่างพวกเขาเนื่องจากหลอดไฟทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันอยู่แล้ว

รูปลักษณ์ทันสมัย ​​- ไส้หลอดทังสเตนในรูปแบบของสปริงคู่ กระติกน้ำเรียบไม่มี "แมงดา" ตามแบบฉบับของศตวรรษที่ 19 ด้านบน ฐานมาตรฐาน - หลอดไฟที่พบหลังปี ค.ศ. 1920 ถึงเวลานี้ พวกเขาได้คิดค้นวิธีที่ประหยัดในการทำลวดทังสเตนแบบบาง และตัดสินใจว่าจะดีกว่าที่จะสูบลมออกจากขวดด้วย ฝั่งตรงข้าม. และเอดิสันได้พัฒนาการเชื่อมต่อแบบเกลียวมาตรฐานสำหรับหลอดไฟในปี 1909

เปล่งประกายและอบอุ่น

หากคุณเข้าใกล้หลอดไส้ธรรมดาอย่างเคร่งครัดและน่าเบื่อนี่ไม่ใช่อุปกรณ์ให้แสงสว่าง แต่เป็นเครื่องทำความร้อน: หลอดไฟให้พลังงานเพียง 5% ที่ใช้ไปในรูปของแสงส่วนที่เหลือจะเข้าสู่ความร้อน และ "การทำความร้อน" ห้องที่มีหลอดไฟถ้าไม่ใช่ตู้ปลาที่มีเต่าก็ค่อนข้างแพง

การประหยัดพลังงานในหลอดไฟไม่เพียงแต่ดีต่อกระเป๋าเงินเท่านั้น แต่ยังดีต่อสภาพอากาศของโลกด้วย นั่นคือเหตุผลที่ผู้ผลิตหลอดไฟรายใหญ่ที่สุด ร่วมกับนักเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมและแม้แต่รัฐบาลระดับประเทศ ได้รวมตัวกันใน Global Lighting Challenge ซึ่งเป็นการรณรงค์ระดับโลกเพื่อแทนที่หลอดไฟ LED จำนวน 10 พันล้านดวงด้วย LED จนถึงตอนนี้ มีเพียง 187.5 ล้านเท่านั้นที่ถูกแทนที่ และหากคุณต้องการ คุณสามารถ "ลงทะเบียน" โคมระย้าหรือโคมไฟของคุณที่ทางเข้าผ่านไซต์ได้

นอกจากนี้ หลอดไส้มีอายุสั้น: ขณะนี้อายุการใช้งานมาตรฐานอยู่ที่ประมาณ 1,000 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับหลายหมื่นชั่วโมงสำหรับคู่แข่ง - หลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอด LED มีเรื่องราวทั้งหมดเกี่ยวกับกลุ่มพันธมิตร Phoebus ซึ่งรวมผู้ผลิตหลอดไฟที่ใหญ่ที่สุดในโลกในช่วงปี ค.ศ. 1920 และ 1930 เข้าด้วยกัน เป็นที่เชื่อกันว่าในตอนแรกพวกเขาคิดที่จะตั้งใจผลิตหลอดไฟ ผลิตภัณฑ์มีอายุสั้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้องการคงที่

การรณรงค์ต่อต้านหลอดไส้ทั่วโลกเริ่มต้นขึ้นในศตวรรษนี้ และใน 17 ปีครอบคลุมทั่วทั้งอเมริกาเหนือและเกือบทั้งหมดในอเมริกาใต้ ยุโรป จีน อินเดีย ออสเตรเลีย และแอฟริกาใต้ ประเทศของเราในความมุ่งมั่นยังค่อนข้างล้าหลังประเทศอื่น แต่ก็กำลังไปในทิศทางเดียวกัน กระทรวงรัสเซียพลังงานในฤดูร้อนปี 2559 เสนอให้ห้ามการไหลเวียนของหลอดไฟ 60 และ 75 วัตต์ในประเทศ (จำได้ว่าการห้ามใช้หลอดไฟ 100 วัตต์ในรัสเซียตั้งแต่ปี 2554) ตามที่กระทรวงพลังงานระบุในปี 2014 ชาวรัสเซียซื้อหลอดไฟเหล่านี้ประมาณ 168 ล้านหลอด เทียบกับหลอดไฟ LED สมัยใหม่ 110 ล้านดวง กระทรวงสัญญาว่าจะกลับไปใช้แนวคิดนี้ในเดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคมของปีนี้

ขณะที่กระทรวงพลังงานของรัสเซียกำลังหารือกันว่าถึงเวลาที่จะต้องกระชับวงแหวนรอบหลอดไฟที่ไม่มีประสิทธิภาพหรือไม่ สหรัฐฯ ก็ดำเนินการอย่างเด็ดขาดมากขึ้น ในเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว กระทรวงพลังงานแห่งชาติได้เสนอให้เปลี่ยนมาใช้หลอด LED โดยเฉพาะหลังจากปี 2020 โดยไม่เพียงแค่เลิกใช้หลอดไส้แบบเก่าเท่านั้น แต่ยังรวมถึง "เกลียว" เรืองแสงด้วย หลังไม่พอใจผู้บริโภคชาวอเมริกันทั่วไปมากจน General Electric ปิดการผลิตในอเมริกา

หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด ภาพ: แอฟริกา สตูดิโอ / โฟโต้เฮาส์ / Shutterstock

แน่นอนว่าข้อห้ามนั้นข้ามไปในทุกประเทศ: หลอดไฟจาก 100 วัตต์ราวกับว่าด้วยเวทมนตร์เปลี่ยนเป็นหลอด 99 วัตต์ที่ทรงพลังที่สุดของพวกเขาคือ "จัดประเภทใหม่" จากอุปกรณ์ให้แสงสว่างไปจนถึงเครื่องทำความร้อนและในสหรัฐอเมริกา ตัวอย่างเช่น ในตอนแรกไม่มีใครคิดที่จะห้ามสิ่งที่เรียกว่าหลอดไส้สามขั้นตอนหรี่แสงได้ซึ่งเป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงแรม แต่อนาคตที่สดใสจะส่องสว่างได้อย่างไรนั้นยังชัดเจน

หลอดไฟเก่าใหม่

ในปี 2010 สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศประเมินว่าหลอดไส้ 12,500 ล้านหลอดต่อปียังคงขายได้ทั่วโลก แต่พลังของตลาดนั้นไม่อาจหยุดยั้งได้: กลายเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง LED ดับคู่แข่งที่ล้าสมัย ภายในปี 2020 เชื่อว่าหลอดไฟ LED จะไล่ตามราคาขายปลีกได้ ไม่เพียงแต่กับหลอดฟลูออเรสเซนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงหลอดไส้แบบ "สด" สุดท้ายในขณะนั้นด้วย และหลังจากนั้นจะไม่มีอะไรมาหยุดยั้งการล่วงหน้าได้ ผู้เชี่ยวชาญต่างชื่นชมยินดี

หรือยังไม่เป็น? ปีที่แล้วพนักงาน MIT ลงวารสาร นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติบทความเกี่ยวกับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างของหลอดไส้ - แหล่งกำเนิดแสงผลิตแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ดีเพียงใด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ส่วนหนึ่งของความร้อนที่สูญเสียไปต่อสภาพแวดล้อมภายนอกระหว่างการทำงานของหลอดไฟจะถูกเปลี่ยนเส้นทางเพื่อให้ความร้อน - ด้วยความช่วยเหลือของคริสตัลโฟโตนิก ในทางทฤษฎี คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแสงของหลอดไฟเป็น 40% อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน - จากปัจจุบัน 2%!

ภาพถ่าย: O. Ilic, P. Bermel, G. Chen, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic & M. Soljačić / MIT

จนถึงตอนนี้ ต้นแบบที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์นั้น “มีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไฟทั่วไปเพียงสามเท่า” เท่านั้น ซึ่งเทียบได้กับคู่แข่งที่ประหยัดพลังงานบางรายอยู่แล้ว แต่นักวิทยาศาสตร์เน้นย้ำว่าพวกเขาไม่ได้พยายามสร้างหลอดไฟใหม่ แต่ได้ทดลองกับเทคโนโลยี และงานของพวกเขาก็ยังห่างไกลจากการฝึกฝนอย่างมาก และยิ่งกว่านั้นจากชั้นวางในร้านค้า

ท่ามกลางความก้าวหน้าทั้งหมดนี้ และแม้จะค่อนข้างตรงกันข้ามกับมัน หลอดไฟซึ่งถูกขันครั้งแรกในปี 1901 ขณะที่เอดิสันยังมีชีวิตอยู่ ยังคงถูกไฟไหม้ในแผนกดับเพลิงของเมืองลิเวอร์มอร์ในแคลิฟอร์เนีย “ตะเกียงครบรอบร้อยปี” นั้นเคลื่อนไหวหลายครั้งในระยะเวลากว่าล้านชั่วโมงที่เผาไหม้และทำให้อายุยืนกว่าทุกคนที่ทำมันพัง ประธานาธิบดีสหรัฐ 20 คนและเว็บแคมสามตัวติดตั้งเพื่อให้ทุกคนสามารถตรวจสอบสภาพของมันได้ (อันสุดท้ายจนถึงตอนนี้ ทำงาน) บางทีนี่อาจเป็นหลอดไส้ที่ใช้งานได้เพียงหลอดเดียวที่สามารถอ้างสิทธิ์ในชื่อ "หลอดไฟของ Ilyich": ในท้ายที่สุดเมื่อทำด้วยมือ Lenin แทบจะไม่ได้ 30

ไม่น่าเป็นไปได้ที่บันทึกดังกล่าวจะถูกทำซ้ำที่บ้าน: ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีหลอดไฟที่ "ยาก" จาก บริษัท Shelby Electric ซึ่งก่อตั้งโดยวิศวกร Adolphe Shaye นักวิจัยส่วนใหญ่ของหลอดไฟดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าเคล็ดลับของการมีอายุยืนยาวของ "ตะเกียงครบรอบร้อยปี" ของแคลิฟอร์เนียอยู่ในเส้นใยคาร์บอนที่หนากว่า นอกจากนี้ หลอดไฟนี้แทบไม่ได้ปิดเลย ซึ่งก็ "ดีต่อสุขภาพ" ด้วย การเปิดและปิดแบบแอ็คทีฟจะทำให้อายุการใช้งานของหลอดไส้สั้นลง

บางทีอาจจำเป็นต้องมีข่าวมรณกรรมที่แท้จริงของหลอดไส้เมื่อหลอดไฟที่ "กำลังลุกไหม้" นี้ดับลงในที่สุด จริงอยู่ที่ตัวแทนอย่างไม่เป็นทางการของหลอดไฟ (และผู้ดูแลเว็บไซต์) Steve Bunn บอก Attic ว่าหลอดไฟตามที่ผู้ที่ปกป้องหลอดไฟจะทำงานต่อไปอีกสองสามศตวรรษ ในกรณีที่แผนกดับเพลิงมีหลอดไฟอีกดวงในวัยเดียวกับ Shelby แต่ไม่ว่าจะมีการขันเกลียวหรือไม่ หากมี หรือเปลี่ยนหลอด LED ให้เป็น "เรื่องสำหรับคนรุ่นอนาคต"