Zgodovina razvoja umetnih virov svetlobe. Evolucija svetlobe. »Snemanje s križa. Uporaba umetnih virov vidnega sevanja

Kaj bi lahko bilo preprostejše od žarnice?

Danes komaj kdo razmišlja o težki poti, ki jo je prehodila navadna žarnica z žarilno nitko v svojem obstoju. Privijte - zasveti. Čas je minil, izgorelo je - odvil sem ga. Privil sem novo - zasveti ... Vsi poznajo ta preprost algoritem na pamet, a se niti ne zavedajo, koliko sprememb je ta naprava doživela zaradi neskončnih poskusov človeštva, da bi bila večna. No, odgrnimo zastor zgodovine in usmerimo pogled v trideseta leta 19. stoletja: takrat je bil svetu razkrit prvi vzorec, s katerim se je začela doba svetilk, ki traja še danes.

Na začetku je bil premog

Datum rojstva prve žarnice z žarilno nitko se lahko šteje za leto 1838, ko je belgijski Jobard izvedel poskuse z žarnico z ogljikovimi elektrodami. To je pomenilo začetek neskončnih eksperimentov za izboljšanje same tehnologije, ki temelji na principu segrevanja prevodnika (žarilne nitke), ko skozenj teče električni tok.

Že leta 1878 je angleški izumitelj Joseph Wilson Swan prejel britanski patent za svetilko z ogljikovimi vlakni. V njegovih svetilkah je bilo vlakno v atmosferi redčenega kisika, kar je omogočilo pridobitev zelo svetle svetlobe.

Hkrati pa naši rojaki ne ostajajo v senci. 11. julija 1874 je ruski inženir Aleksander Nikolajevič Lodygin prejel patent številka 1619 za žarnico z žarilno nitko. Kot žarilno nitko je uporabil karbonsko palico, ki je bila nameščena v vakuumski posodi.

Medtem je v drugi polovici sedemdesetih let 19. stoletja nepozabni Thomas Edison opravljal raziskovalno delo, v katerem je preizkušal različne kovine kot niti. In že leta 1879 je patentiral svetilko s platinasto nitko. Toda tehnologija še zdaleč ni popolna ... in leta 1880 se vrne k ogljikovim vlaknom in ustvari svetilko z življenjsko dobo 40 ur. To je bil v tistih časih dobesedno preboj. Istočasno je Edison izumil kartušo, podstavek in stikalo. Kljub tako kratki življenjski dobi njene sijalke postopoma nadomeščajo do takrat uporabljeno plinsko razsvetljavo.

Napredek prevzame! Prihaja obdobje električne razsvetljave.

1890 Spet Rusija in spet Lodygin. Aleksander Nikolajevič izumi več vrst svetilk z žarilno nitko iz ognjevzdržnih kovin. Lodygin je prvi predlagal uporabo volframovih žarilnih nitk v žarnicah (v sodobnih žarnicah so volframove nitke) in zvijanje žarilne nitke v obliki spirale. Žal v domovini ni našel podpore in je leta 1906 prodal patent za volframovo žarilno nitko podjetju General Electric. Tudi leta 1906 je v ZDA zgradil in zagnal obrat za elektrokemijsko proizvodnjo volframa, kroma in titana. Zaradi visokih stroškov volframa se patent uporablja le omejeno. Toda štiri leta pozneje je William David Coolidge izumil izboljšano metodo za proizvodnjo volframovega filamenta. Kasneje volframova žarilna nitka izpodriva vse druge vrste filamentov, a to je kasnejša zgodba.

Malo prej kot Lodygin, leta 1904, sta Madžara dr. Sandor Just in Franjo Hanaman prejela patent št. 34541 za uporabo volframove žarilne nitke v žarnicah. Prve tovrstne svetilke so bile proizvedene na Madžarskem, na trg so prišle prek madžarskega podjetja Tungsram leta 1905.

Od takrat so le manjše izboljšave in spremembe vplivale na žarnico z žarilno nitko, na katero smo tako navajeni, da je pravzaprav sploh ne opazimo.

Zajebal sem. Odvil sem ga. Zajebal ... Ta proces bi bil neskončen, če bi na začetku 20. stoletja inženiring obstal. A temu seveda še zdaleč ni bilo tako.

Medla, rumena svetloba žarnic z žarilno nitko je preganjala najbistrejše ume tistega časa. Zgodovina pozna številne, tako uspešne kot manj uspešne poskuse polnjenja žarnic z žarilno nitko z različnimi mešanicami plinov. Toda šele leta 1926 so Edmund Germer in njegovi sodelavci predlagali povečanje delovnega tlaka v bučki in njeno prevleko s fluorescenčnim prahom, ki je pretvoril ultravijolično svetlobo, ki jo oddaja vzbujena plazma, v bolj enakomerno belo svetlobo. E. Germer je trenutno priznan kot izumitelj fluorescenčne sijalke. General Electric je kasneje odkupil Germerjev patent in pod vodstvom Georgea E. Inmana do leta 1938 uvedel fluorescenčne sijalke v široko komercialno uporabo. Načelo delovanja te svetilke se je bistveno razlikovalo od predhodnika. Ko žarnica deluje, nastane nizkotemperaturni električni oblok med dvema elektrodama, ki se nahajata na nasprotnih koncih svetilke. Svetilka je napolnjena z inertnim plinom in hlapi živega srebra, prehajajoči tok vodi do pojava UV sevanja, nevidnega človeškemu očesu. Zaradi tega se s pojavom luminiscence pretvori v vidno svetlobo. Notranje stene svetilke so prevlečene s posebno snovjo – fosforjem, ki absorbira UV sevanje in oddaja vidno svetlobo. S spreminjanjem sestave fosforja lahko spremenite senco svetilke.

Spoznaj me! Njeno veličanstvo - fluorescentna svetilka!

Nima smisla naštevati aplikacij standardne linearne fluorescentne (cevne) sijalke. Namesto tega je lažje navesti, kje se ne uporablja.

Tako imenovani »Energy Saving«, ki je v bistvu kompaktna fluorescenčna sijalka, si zasluži posebno zgodbo.

Prvi vzorci so se na svetovnem trgu pojavili leta 1980. Patentna prijava vložena leta 1984.
Kaj je torej ta "zver"?

Kompaktna fluorescenčna sijalka (CFL) je vrsta fluorescenčne sijalke - nizkotlačna živosrebrna sijalka na razelektritev v plinu, ki je manjša od linearne sijalke in manj občutljiva na mehanske poškodbe. Pogosto so zasnovani tako, da se prilegajo v standardno vtičnico žarnice z žarilno nitko.

Kompaktne fluorescenčne sijalke se razlikujejo tudi po:
po vrsti konektorja (osnove) na: 2D; G23; 2G7; G24Q1; G24Q2; G24Q3; G53
po vrsti baze: E14 ("minion"), E27 (znana kartuša) in E40 (za zelo močne svetilke), kar omogoča njihovo uporabo v navadnih žarnicah namesto žarnic z žarilno nitko.
Podnožje za takšne sijalke je zelo enostavno namestiti v običajne sijalke, z navedeno življenjsko dobo od 6.000 do 15.000 ur.

Prednosti CFL:

Visoka svetlobna moč (svetlobni izkoristek): pri enaki moči je svetlobni tok CFL 4-6-krat večji od svetlobnega toka žarnice z žarilno nitko, kar zagotavlja prihranek energije 75-85%;
Dolga življenjska doba v neprekinjenem obratovalnem ciklu (brez pogostih vklopov/izklopov);
Možnost izdelave svetilk z različnimi barvnimi temperaturami;
Ogrevanje telesa in žarnice je bistveno nižje kot pri žarnici z žarilno nitko.

Toda fluorescenčne sijalke imajo svoje pomanjkljivosti. To je živo srebro, čeprav v majhnih količinah, vendar še vedno v sijalkah, kar posledično zahteva posebno odlaganje, kar potrošniku povzroča nekaj težav. Pri recikliranju so pravne osebe in samostojni podjetniki dolžni uporabljati storitve podjetij, ki imajo dovoljenje za tovrstno dejavnost. Poleg tega so v številnih mestih odlagališča strupenih odpadkov, ki brezplačno sprejemajo odpadke od zasebnikov. V Moskvi se izgorele fluorescenčne sijalke brezplačno sprejmejo za nadaljnjo obdelavo v regionalnem DEZ ali REU, kjer so nameščeni posebni zabojniki.

Pozor!!!

Če vam je mar za zdravje prihodnjih generacij, fluorescenčnih sijalk preprosto ne mečite v smetnjake, še posebej pa jih ne razbijte na ulici. Največje dovoljene koncentracije živega srebra v stanovanjskih prostorih so zelo, zelo majhne, zlahka jih je preseči, to pa bo počasi, a zagotovo vplivalo na zdravje, saj bo živo srebro prišlo v vodo, zrak in zemljo.

In paradoksalno, po mnenju analitikov so CFL-ji slepa veja v razvoju svetlobnih virov. Danes največ raziskovalnega dela poteka na področju razvoja LED svetlobnih virov.

Tuljava je majhna, a svetla!

Noben izmed svetlobnih virov se ne more »pohvaliti« s tako pisano zgodovino, široko paleto uporabe in hitrim razvojem tehnologije kot LED.

Prve LED diode so se pojavile leta 1962, leta 1968 pa prva LED žarnica. Njegov svetlobni tok je bil šibek, le 0,001 lm, barva pa je bila samo rdeča.

Kasneje so bile pridobljene LED diode rumenega, modrega in zelenega spektra z dovolj močnim svetlobnim tokom, da jih je mogoče razlikovati pri dnevni svetlobi.

Od leta 1985 se je njihov svetlobni tok povečal na 1-100 lm in že so jih začeli uporabljati kot samostojne svetlobne elemente, kot so svetilke v avtomobilih.

Leta 1990 je svetlobni izkoristek polprevodnikov dosegel že 10 lm/W, kar jim je omogočilo, da so postali ustrezna zamenjava za žarnice z žarilno nitko.

Do leta 2006 je uporaba LED sijalk v razsvetljavi zasedla že 6 % trga. Kolikšen je ta odstotek, je danes težko reči. Nesporno je samo eno: tehnologije svetlečih diod (LED) so tehnologije prihodnosti. Razvoj LED razsvetljave je neposredno povezan s tehnološkim razvojem LED.

Danes so razvili tako imenovane super svetle LED diode, ki so posebej zasnovane za umetno razsvetljavo.

V primerjavi z običajnimi žarnicami z žarilno nitko in fluorescentnimi sijalkami imajo LED diode številne prednosti:

Ekonomično porabljajo električno energijo v primerjavi s tradicionalnimi žarnicami z žarilno nitko. Tako svetlobni izkoristek LED sistemov ulične razsvetljave z resonančnim virom energije doseže 132 lumnov na vat in je primerljiv z močjo (150 lumnov na vat) natrijevih sijalk na električni princip. Običajne žarnice z žarilno nitko imajo svetlobno moč 15 lumnov na vat, fluorescenčne sijalke pa 80–100 lumnov na vat.
Življenjska doba je 30-krat daljša v primerjavi z žarnicami z žarilno nitko.
Sposobnost pridobivanja različnih spektralnih karakteristik brez uporabe svetlobnih filtrov (kot v primeru žarnic z žarilno nitko).
Varnost uporabe.
Majhne velikosti.
Pomanjkanje hlapov živega srebra (v primerjavi s fluorescentnimi sijalkami).
Nizko ultravijolično sevanje in nizko infrardeče sevanje.
Nizka relativna proizvodnja toplote (za naprave z majhno močjo).
Večja moč.
Med proizvajalci LED svetlobni viri veljajo za funkcionalno najbolj obetavno smer, tako z vidika energetske učinkovitosti, stroškov kot praktične uporabe.

In še malo o prihodnosti

Zdaj lahko mirno govorimo o razvoju tehnologije razsvetljave, ki temelji na organskih svetlečih diodah (OLED).

V bližnji prihodnosti bo možno uporabljati OLED kot razširljive, pregledne in prilagodljive vire svetlobe. Transparentna OLED svetilka bo omogočila, da sončna svetloba vstopi v prostor podnevi in osvetli prostor ponoči.

Si lahko predstavljate to sliko?

Podjetje LightElectroSnab nenehno širi ponudbo LED svetilk in svetilk. Ena zadnjih novosti so Gauss LED in varčne sijalke.

Gaussove sijalke zagotavljajo prijetno svetlobo brez utripanja, imajo vse tehnične lastnosti evropskega nivoja in navdušujejo s pestrostjo vrst, oblik, barv, velikosti in moči. Uresničimo vse vaše najsvetlejše sanje in želje, tudi najtežje uresničljive. Ko boste začeli uporabljati izdelke Gauss, boste razumeli, da ni svetilke, ki se ne bi kosala z varčnimi in LED sijalkami.

Vedno smo veseli, da vam ponudimo LED analoge vseh vrst svetilk za katero koli vrsto baze - ustrezna zamenjava za običajne svetilke z močjo do 100 W ali več.

Material pripravljen
strokovnjaki podjetja
"LightElectroSnab"

Pogosto se tako navadimo na ugodnosti naših let, da sploh ne pomislimo, od kod izvirajo stvari, ki so nam najbolj domače. Vzemimo za primer električno "luč" - glavni vir učinkovitosti celotne svetovne industrije. Vsak dan pritiskamo na stikalo, da nam dom postane svetlejši, prižigamo računalnike, televizorje, kuhalnike vode in številne druge električne naprave, da o delovanju svetovnih električnih omrežij nasploh niti ne govorimo. Kako se je vse to razvilo? Avtorica spletnega mesta Anna Baklaga predlaga, da si zapomnimo to pot - od ognja do elektrike.

Prve sveče so se pojavile v tretjem tisočletju pr

Umetno svetlobo človeštvo uporablja že več stoletij. Najprej - bakle, bakle in oljne svetilke, nato - sveče iz voska in loja, nato pa - petrolejke in električne svetilke. Ogenj je bil uporabljen kot stacionarni vir svetlobe, bakle pa so bile uporabljene kot prenosne, katerih zasnova se je sčasoma spreminjala: od preprostega žganja, vzetega iz ognja, do ročaja, ovitega v predivo in namočenega v olje, mast ali olje.

Kasneje je človeštvo izumilo svetilko - vrč, napolnjen z oljem, vanj pa je potopljen stenj (vrv ali blago). V tretjem tisočletju pred našim štetjem so se pojavile prve sveče - palice iz stopljene trdne živalske maščobe s stenjem v notranjosti. Povzročili so velik preboj na področju svetilk. Sveča, ki jo odlikuje velika priročnost ter preprosta in ekonomična izdelava, je prispevala k nastanku cele družine zelo različnih svetilk. V srednjem veku so čebelji vosek uporabljali kot material za sveče. Trenutno se za te namene uporablja parafin.

V drugi polovici 19. stoletja so prišle v uporabo petrolejke

Konec 17. stoletja se je oblikoval lestenec iz sveč. Šlo je za masiven kovinski okvir, na katerega so bili pritrjeni številni obeski iz stekla ali naravnega kamna. Teža takšnega lestenca bi lahko dosegla približno tono. Če želite prižgati sveče v tej zasnovi, je bilo treba lestenec najprej spustiti, nato pa ga pri že prižganih svečah dvigniti. Sveče so ugasnili s posebnimi kovinskimi pokrovčki, ki so bili pritrjeni na dolg ročaj.

Že v drugi polovici 19. stoletja so prišle v uporabo petrolejke, nekoliko kasneje pa so jih hitro zamenjale plinske sijalke, ki so postale resnično revolucionarna rešitev problema ulične razsvetljave. Kljub temu, da so plinske svetilke redno opravljale svojo službo razsvetljevanja ulic, se je medtem nenadzorovano kadilo. Rešitev problema je bila uporaba grelne mreže, ki je vrečka iz blaga, namočena v raztopino različnih soli. Pri segrevanju je tkanina zagorela in pustila tanko sled, ki je ob segrevanju s plamenom močno svetila.

Leta 1800 je Alessandro Volta izumil prvo baterijo

Medtem je človeštvo začelo čutiti pomanjkljivosti prejšnjih vrst razsvetljave. In leta 1800 je Alessandro Volta izumil baterijo, ki je postala prvi električni vir svetlobe. Ta izum je ljudem dal prvi stalen in zanesljiv vir energije in vodil do vseh pomembnih odkritij na tem področju. Po tem je prvo električno žarnico ali žarnico z žarilno nitko leta 1809 izumil Anglež Delarue. Pojavila se je svetilka na baterije. Res je, da svetlobe ni oddajala žarnica z žarilno nitko, ampak električni oblok med ogljikovimi elektrodami, baterije pa so zasedle celo mizo. Leta 1809 je Humphry Davy demonstriral obločno svetlobo na Kraljevi akademiji znanosti v Londonu. Generatorjev takrat še ni bilo, edini vir energije so bile baterije.

Leta 1854 je Heinrich Goebel ustvaril svetilko na osnovi zoglenelih bambusovih niti, postavljenih v vakuum. Leta 1872 je ruski inženir Alexander Lodygin prijavil izum žarnice z žarilno nitko in leta 1874 prejel ruski patent. Kasneje je svoj izum patentiral v mnogih državah.

Leta 1878 je Pavel Yablochkov izboljšal zasnovo tako, da je elektrode postavil navpično in jih ločil s plastjo izolatorja. Ta oblika se je imenovala "sveča Yablochkov" in je bila uporabljena po vsem svetu. Na primer, pariška operna hiša je bila osvetljena s pomočjo takšnih "sveč". Električni oblok je proizvedel svetel in dokaj uravnotežen spekter svetlobe, kar je omogočilo njegovo zelo široko uporabo.

Moderne žarnice so začeli proizvajati leta 1909

Leta 1879 je Thomas Edison dokončal delo na žarnici z žarilno nitko z ogljikovo nitko, ki je postala eden največjih izumov 19. stoletja. Njegova zasluga ni bila v razvijanju ideje o žarnici z žarilno nitko, temveč v ustvarjanju izvedljivega, razširjenega sistema električne razsvetljave z močno žarilno nitko, visokim in stabilnim vakuumom ter možnostjo uporabe več svetilk hkrati. Do leta 1884 je velika ameriška mesta osvetljevalo več kot 90 tisoč obločnih svetilk.

Moderne žarnice z volframovo spiralo in polnjene z inertnim plinom so začeli izdelovati sto let kasneje, leta 1909. Razvil jih je Irving Langmuir. V ZSSR je obstajal koncept "Iljičeve žarnice", ki je bil povezan z začetkom obsežne elektrifikacije države, ki se je začela leta 1920.

Od izuma prve žarnice z žarilno nitko je minilo približno 180 let. Takratna revolucija v svetu razsvetljave je že zdavnaj za sabo in malokdo pomisli, kako se je vse skupaj začelo. Sčasoma so se tehnologije spremenile: svetilko z ogljikovo spiralo je zamenjala žarnica z žarilno nitko s platinasto spiralo, nato svetilka z zoglenelo bambusovo nitjo v vakuumirani posodi in veliko drugih modifikacij svetilk. Za izdelavo učinkovitejše žarnice z žarilno nitko so poskušali uporabiti vse vrste materialov, vendar to ni prineslo bistvenih rezultatov. Sodobne žarnice z žarilno nitko uporabljajo volframovo žarilno nitko, vendar ta redek material omogoča, da se le 5 % energije pretvori v svetlobo. Svetovna revolucija se je zgodila šele v dobi energetsko varčnih in LED svetilk. Na podlagi popolnoma drugačnega principa sijanja so te svetilke človeštvu omogočile bistveno izboljšanje kakovosti osvetlitve in zmanjšanje stroškov.

Poskusimo izslediti celotno zgodovino svetlobnih virov in vrste svetilk, ki obstajajo v našem času.

Danes lahko vse svetilke razdelimo v tri glavne skupine: žarnice z žarilno nitko, plinske in LED. Ljudje "stare šole" zadnji dve vrsti odločno zavračajo, kar je zaman. A pojdimo po vrsti.

Žarnice z žarilno nitko

Žarnica z žarilno nitko je električni vir svetlobe, katerega svetlobno telo je prevodnik, segret s tokom električnega toka na visoko temperaturo. Vse žarnice z žarilno nitko lahko razdelimo na pet vrst:

Prednosti žarnic z žarilno nitko so nizki stroški, majhnost, takojšen vklop, odsotnost strupenih komponent in delovanje pri nizkih temperaturah okolja. Toda njihove pomanjkljivosti še vedno niso primerljive s sodobnimi zahtevami za vire svetlobe. Sem spadajo: nizka učinkovitost (izkoristek ne več kot 5%), kratka življenjska doba, ostra odvisnost svetlobne učinkovitosti in življenjske dobe od napetosti, barvna temperatura v območju od 2300 do 2900 K, velika požarna nevarnost.

Žarnice z žarilno nitko postopoma postajajo preteklost, vendar se poklonimo zgodovini, ki je utrla pot od nastanka do sodobnih virov razsvetljave:

1838-1854- prve svetilke na električni tok. Izumitelji: Belgijec Jobard, Anglež Delarue, Nemec Heinrich Gebel.

11. julij 1874 leta je ruski inženir Alexander Nikolaevich Lodygin prejel patent za žarnico z žarilno nitko. Kot žarilno nitko je uporabil karbonsko palico, ki je bila nameščena v vakuumski posodi.

Leta 1876 Ruski izumitelj in podjetnik Pavel Nikolajevič Jabločkov je razvil električno svečo in zanjo prejel francoski patent. Yablochkovova sveča se je izkazala za enostavnejšo, bolj priročno in cenejšo za uporabo kot Lodyginova žarnica na premog. Yablochkov izum lahko pripišemo tudi razelektritvenim sijalkam.

Leta 1879 Ameriški izumitelj Thomas Edison patentira svetilko s platinasto nitko. Leta 1880 se je vrnil k ogljikovim vlaknom in ustvaril svetilko z življenjsko dobo 40 ur. Istočasno je Edison izumil vtičnico, podstavek in stikalo. Kljub tako kratki življenjski dobi njene sijalke nadomeščajo do takrat uporabljeno plinsko razsvetljavo.

Leta 1904 Madžara dr. Sandor Just in Franjo Hanaman sta prejela patent za uporabo volframove žarilne nitke v sijalkah. Prve tovrstne svetilke so bile proizvedene na Madžarskem, na trg so prišle prek madžarskega podjetja Tungsram leta 1905.

Leta 1906 Lodygin proda patent za volframov filament podjetju General Electric. Zaradi visokih stroškov volframa se patent uporablja le omejeno.

Leta 1910 William David Coolidge izumi izboljšano metodo za proizvodnjo volframovega filamenta. Kasneje volframova žarilna nitka izpodrine vse druge vrste filamentov.

Preostalo težavo s hitrim izhlapevanjem žarilne nitke v vakuumu je rešil ameriški znanstvenik Irving Langmuir, ki je od leta 1909 delal pri General Electricu in prišel na idejo, da bi žarnice žarnic napolnili z inertnim plinom, kar je znatno povečalo življenjska doba svetilk.

Plinske sijalke

Leta 1856 so se začeli poskusi ustvarjanja sijaja v ceveh, napolnjenih s plinom. Sijaj je bil večinoma v nevidnem območju spektra. Šele leta 1926 je Edmund Germer predlagal povečanje delovnega tlaka v bučki in prevleko bučke s fluorescenčnim prahom, ki pretvori ultravijolično svetlobo, ki jo oddaja vzbujena plazma, v enotno belo svetlobo. Posledično se je začela doba plinskih svetilk.

Trenutno je E. Germer priznan kot izumitelj fluorescenčne sijalke. General Electric je pozneje odkupil Germerjev patent in do leta 1938 uvedel fluorescenčne sijalke v široko komercialno uporabo.

1927-1933- Madžarski fizik Denis Gabor, zaposlen pri Siemens&Halske AG (danes Siemens), je razvil visokotlačno živosrebrno sijalko, ki se danes pogosto uporablja v ulični razsvetljavi.

Resen prispevek k izboljšanju fluorescenčnega prahu, pozneje imenovanega fosfor, je v tridesetih letih prejšnjega stoletja dal sovjetski fizik Sergej Ivanovič Vavilov.

1961- izdelava prvih visokotlačnih natrijevih žarnic. General Electric je v poznih 70. letih prejšnjega stoletja prvi začel tržiti natrijeve sijalke, nekoliko kasneje pa še metalhalogene sijalke.

V zgodnjih 80-ih Pojavile so se prve kompaktne fluorescenčne sijalke (CFL).

Leta 1985 OSRAM je bil prvi, ki je predstavil svetilko z vgrajeno elektronsko krmilno napravo.

Celotno paleto plinskih žarnic je mogoče predstaviti z naslednjim diagramom:

Najbolj priljubljene v tej skupini so morda kompaktne fluorescenčne sijalke. Omogočajo vam do 5-kratni prihranek energije v primerjavi z žarnicami z žarilno nitko, njihova življenjska doba pa je približno 8 let. Telo te svetilke se malo segreje, kar omogoča njihovo uporabo povsod. Poleg tega imajo lahko fluorescenčne sijalke različne barvne temperature in različne možnosti videza.

Toda na žalost imajo CFL več pomanjkljivosti, ki vključujejo:

Znatno zmanjšanje življenjske dobe pri delu v omrežjih z nihanji napetosti, pa tudi s pogostim vklopom in izklopom.
Spekter takšne svetilke je linijski. To vodi ne samo do nepravilnega barvnega upodabljanja, ampak tudi do povečane utrujenosti oči.
Kompaktne fluorescenčne sijalke vsebujejo 3-5 mg živega srebra.
Uporaba stikal z osvetlitvijo ozadja vodi do občasnega, enkrat na nekaj sekund, kratkotrajnega prižiganja svetilk (pri visokokakovostnih sijalkah, očem nevidnih), kar povzroči hitro odpoved svetilke.
Navadne kompaktne fluorescenčne sijalke niso združljive z zatemnilniki. Stroški zatemnjenih svetilk so približno 2-krat višji.

Zaradi teh razlogov je ostalo odprto vprašanje novih tehnologij pri izdelavi svetlobnih virov. Na svetlo so stopile LED svetilke.

LED svetilke

Svetlobni viri LED temeljijo na sijočem učinku polprevodnikov (diod), ko skoznje teče električni tok. Majhna velikost, učinkovitost in vzdržljivost omogočajo izdelavo vseh svetlobnih naprav na osnovi LED. Dandanes LED diode zavzemajo pomemben delež na trgu svetlobnih virov in se uporabljajo povsod.

Prvo poročilo o emisiji svetlobe iz polprevodniške diode je leta 1907 naredil britanski eksperimentator Henry Round iz podjetja Marconi. Omeniti velja, da je to podjetje kasneje postalo del General Electrica in obstaja do danes.

Leta 1923 Oleg Vladimirovič Losev v radijskem laboratoriju v Nižnem Novgorodu je pokazal, da se sij diode pojavi v bližini pn spoja. Dva certifikata o avtorskih pravicah, ki ju je prejel za "Light Relay" (prvi je bil objavljen februarja 1927), sta uradno zagotovila prednost Rusije na področju LED, izgubljeno v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. v korist ZDA po izumu sodobnih LED diod, primernih za praktično uporabo.

Leta 1961 Robert Byard in Gary Pittman iz Texas Instruments sta odkrila in patentirala infrardečo LED tehnologijo.

Leta 1962 Nick Holonyak pri General Electricu je razvil prvo praktično LED na svetu, ki deluje v svetlobnem (rdečem) območju.

Leta 1972 George Craford (študent Nicka Holonyaka) je izumil prvo rumeno LED na svetu in za 10-krat izboljšal svetlost rdečih in rdeče-oranžnih LED.

Leta 1976 T. Piersol je z izumom polprevodniških materialov, posebej prilagojenih za prenos po optičnih vlaknih, ustvaril prvo visoko učinkovito in svetilno LED diodo za telekomunikacijske aplikacije.

Svetleče diode so ostale izjemno drage do leta 1968 (približno 200 $ vsaka). Monsanto je bil prvi, ki je množično proizvajal LED, ki delujejo v območju vidne svetlobe in se uporabljajo v indikatorjih.

Hewlett-Packard je lahko uporabil LED diode v svojih zgodnjih množično proizvedenih žepnih kalkulatorjih.

Prednosti LED svetilk vključujejo:

Glavne pomanjkljivosti LED diod so predvsem povezane z njihovimi visokimi stroški. Na primer, razmerje med ceno in lumnom ultra svetlih LED diod je 50–100-krat večje od razmerja pri običajni žarnici z žarilno nitko. Poleg tega je mogoče izpostaviti še dve točki:

LED zahteva konstanten nazivni delovni tok. Zaradi tega se pojavijo dodatne elektronske komponente, ki povečajo stroške sistema razsvetljave kot celote.
Relativno nizka temperaturna meja: LED diode visoke moči za razsvetljavo potrebujejo zunanji hladilnik za hlajenje, ker imajo strukturno neugodno razmerje med svojo velikostjo in toplotno močjo (so premajhne) in ne morejo odvesti toliko toplote, kot jo oddajajo (kljub celo večji učinkovitosti kot druge vrste svetilk).

Danes se strokovnjaki strinjajo, da so LED diode bližnja prihodnost v razsvetljavi. Trenutno ni bolj učinkovite in praktične tehnologije.

Glede na naraščajočo potrebo človeštva po umetni razsvetljavi lahko domnevamo, da se bodo pojavile nove, učinkovitejše tehnologije. Prišle pa bodo zamenjati LED diode, ki bodo v prihodnjih letih postale tako običajne kot žarnice z žarilno nitko.

Sodobni svet žari v svetlih barvah tudi iz vesolja: vesoljske postaje in posadka na krovu lahko ponoči vidijo osupljivo sliko: žarečo mrežo svetlih mestnih luči. To je produkt človeškega življenja, njegovega trdega miselnega izumiteljskega dela. Težko si predstavljamo, a še pred 300 leti so ljudje za osvetlitev ulic in hiš uporabljali povsem nepredstavljive stvari. To je tisto, o čemer vam želim povedati, o neverjetni in zanimivi zgodovini razsvetljave, začenši z najbolj primitivnimi metodami in konča s sodobnimi lestenci, svetilniki, visečimi svetilkami in drugimi napravami, ki naredijo naše hiše in stanovanja tako udobne.

Starodavni svet je poln skrivnosti in fascinantnih lekcij, kljub dejstvu, da večina sodobnih ljudi postopoma izgublja zanimanje zanj. Glede razsvetljave pa je tudi tu nekaj zanimivega, saj primitivni ljudje sploh niso uporabljali navadnega ognja. Sprva so ljudje vedeli le, kako ga vzdrževati: nekje je udarila strela, zagorelo je drevo, tam se je lahko naselilo več ljudi in se trudilo, da plamen ne bi ugasnil. Požar je v naravi precej redek, zato so plemena, ki so uspela naleteti na ogenj v pragozdu, tako rekoč srečna. Na žalost natančno obdobje, ko so se ljudje naučili ročno kuriti ogenj, ni bilo ugotovljeno, vendar se večina znanstvenikov strinja, da se je to zgodilo pred približno 10 milijoni let.

Od tega trenutka se je pravzaprav začela miselna evolucija, saj je imel človek zaradi ognja veliko več prostega časa, življenje pa je postalo udobnejše, saj je plamen ognja dajal toploto ob nočnem ognju pod krošnjami zvezd. . Tako se je morda rodila sama filozofija! A da ne skrenemo s teme, vrnimo se k umetni razsvetljavi.

Energija, rojena iz ideje

Kot veste, se med reakcijo zgorevanja sprošča toplotna energija, pri tej reakciji pa se sproščajo tudi fotoni – delci svetlobe. S poskusi (ker še ni bilo ustrezne teoretične podlage) so ljudje postopoma našli materiale, ki lahko dolgo gorijo, pri tem pa sproščajo svetlobo in toploto. To so različna olja, smolnat les, naravne smole, vosek, mast (kitovo olje) in celo olje! Mimogrede, grški ogenj, ki je bil v svojem času znan kot izjemno mogočno orožje, je bilo po nekaterih različicah ravno olje.

Vse te gorljive materiale so ljudje uporabljali za osvetljevanje svojih domov in ulic - ustvarili so posebne lestence (več posod, povezanih v en sistem), svetilnik ali svetilke, ki so bile pritrjene na steno za osvetlitev prostora. Žal ta način prižiganja ni varen in zgodovina pozna veliko primerov požarov, ko nekdo pomotoma obrne svetilko ali pade baklo na kozolec. Poleg tega so ljudje posekali veliko dreves in lovili kite, izum elektrike v 19. stoletju pa je vse spremenil – življenje kitov je postalo nekoliko bolj umirjeno (a krčenje gozdov se je celo pospešilo, a iz drugih razlogov).

"Naj bo svetloba," je rekel Petrov in povezal premogovne palice

Leta 1802 je ruski znanstvenik Petrov, ki je bil tudi profesor fizike, izvajal poskuse v svojem laboratoriju z uporabo baterije galvanskih členov, ki jih je zgradil sam. Uspelo mu je povezati dve karbonski palici z različnimi razelektritvami (pozitivno in negativno). Ko so se približali, so se oglji začeli segrevati do temperature, pri kateri so začeli žareti. Po tem jih je premaknil narazen in videl edinstven pojav - svetel ukrivljen plamen. To je bil prvi električni oblok na svetu. Potem je bil razcvet in ogromno znanstvenikov se je začelo ukvarjati z raziskavami na tem področju. Tako se je rodila svetilka ruskega znanstvenika Yablochkova, Lodygina in nazadnje Thomasa Edisona, ki zmotno velja za prvega človeka na svetu, ki je izumil električno žarnico. Električna svetloba je plod skrbnega dela številnih znanstvenikov, med katerimi ima vidno mesto tudi sam Edison, ki je bistveno izboljšal mehanizem žarnice z žarilno nitko in ji uspel znatno podaljšati življenjsko dobo.

Sodobni svet: Velik napredek pri razsvetljavi

Paleta svetlobnih naprav je danes preprosto neverjetna. Sem sodijo fluorescenčne sijalke, različne varčne sijalke, pa tudi LED, halogenske, metalhalogene, natrijeve in druge vrste sijalk. O izumu vsake žarnice lahko govorimo zelo dolgo, vendar to ne koristi. Sodoben uporabnik lahko enostavno kupi svetilko s takšno svetlobo, ki mu bo prijetna za opazovanje. Če želite to narediti, vam ni treba poznati tehničnih podrobnosti, le poučiti se morate o prednostih določenih svetlobnih naprav. Široka paleta svetil in sijalk odpira ogromne možnosti pri dekoriranju in osvetlitvi prostorov. Samo vedeti morate, kam iti. lahko kupite visokokakovostna svetila in drugo specializirano opremo, in to po najugodnejših pogojih. Trgovina Homelight je uradni zastopnik Philipsa v Ukrajini, tako da lahko kupite visokokakovostne evropske izdelke po najbolj udobnih in ugodnih pogojih.

Sodobne žarnice imajo bogato in lepo zgodovino, ki sega stoletja nazaj. Že od začetka časa so ljudje poskušali prinesti svetlobo v svoje domove.

Sprva je bil ogenj v jami sinonim za udobje in varnost, saj je s svojo toploto grel ljudi in odganjal plenilce. Mnoga ljudstva so nočni prostor naseljevala s pošastmi, zlimi duhovi, čarovnicami, govorili so, da se prav ponoči prebujajo zli uroki, mrtvi vstajajo iz grobov ... In najbolj zanesljiva rešitev pred grozotami noči je bila velja za svetlobo, ki bi lahko uničila vse strahove sveta. Svetloba je pomenila čistost, udobje, zaščito.

Malo kasneje so se ljudje toliko naučili biti prijatelji z ognjem, da so začeli izdelovati močne bakle, ki jih niso uporabljali le za razsvetljavo, temveč tudi kot signalno opremo in orožje. Tako se je ogenj spremenil v simbol moči in njegova moč nad ljudmi je postala skoraj neskončna. Naprave, ki so ljudem pomagale osvetljevati prostor, so se nenehno spreminjale in izboljševale. Ogenj v peči ali ognjišču ni bil dovolj, da bi razgnal temo v hišah. Egipčani, Rimljani in Grki so za prižig uporabljali vnetljivo oljno raztopino in posebne posode iz gline, za vžigalno vžigalno žico pa je služil bombažni stenj. Prebivalci obale Kaspijskega morja so kot gorivo uporabljali olje v podobnih prasvetilkah. Malo kasneje so se v Evropi pojavile prve sveče - sklede, napolnjene z gosto maščobo, s stenjem iz blaga ali le z lesnimi sekanci. Maščoba je gorela dlje kot olje, vendar je vonj pri gorenju takšne sveče pustil veliko želenega. Široko so se uporabljale potopljene sveče - preprosti stenji, ki so jih pomočili v maščobo in prižgali v posebnem krožniku ali luči. V 15. stoletju so se pojavile prve lite sveče iz čebeljega voska. Bile so drage, ker je bilo vosek precej težko dobiti.

Človeški napredek v kitolovski industriji in razvoj kemije v 17.-18. stoletju sta prinesla nove materiale za sveče: kitovo olje in stearinsko kislino. Ti materiali in njihovi derivati so goreli čisto, niso se kadili in skoraj niso oddajali vonja. Industrija sveč je postala ena glavnih dobičkonosnih dejavnosti, konkurenca na tem področju pa je bila zelo huda.

Tudi uporaba kerozina kot goriva za svetilke je dobila zagon in je bila zelo priljubljena v 18.–19. stoletju. Kerozin je bil poceni, kar je pripomoglo k njegovi distribuciji. Vendar pa je imel številne resne pomanjkljivosti, zlasti kerozinske svetilke so se kadile, vonj po zgorelem gorivu pa se je absorbiral v oblačila in pohištvo, prostor pa je bil slabo prezračen.

Številne evropske države so uporabljale plinsko razsvetljavo. Tako imenovani "svetleči plin" je vseboval benzen, ki je zagotovil precej veliko količino svetlobe. Plin se je zlahka dovajal v svetilke po posebnih ceveh, bil je enostaven za uporabo in je imel visoko stopnjo požarne varnosti v primerjavi s svečami in petrolejkami.

Toda leta 1879 se je zgodil dogodek, ki je za vedno spremenil svet - Thomas L. Edison je izboljšal dizajn Lodyginove svetilke in predlagal vzdržljivo žarnico z žarilno nitko. Sveče, ki so dolga stoletja osvetljevale človeku pot v vesolju, so izgubile svoj namen, ohranile pa so se kot estetska sestavina življenja.

Ne mislite, da je bil izum svetilke hipen in trenuten dogodek. Zgodovina električne žarnice je cela veriga odkritij različnih znanstvenikov v različnih časih. Od začetka 19. stoletja so se aktivno izvajali poskusi z elektriko, ki so imeli velik odmev v javnosti. Leta 1802 je izjemni ruski fizik V.V. Petrov, ki je preučeval lastnosti električnih vplivov na različne predmete, je odkril pojav električnega obloka - svetleče razelektritve, ki nastane med ogljikovimi palicami, zbližanimi na določeni razdalji, in opozoril na možnost njegove uporabe v svetlobni industriji. Pojav električnega obloka je zaznamoval začetek ustvarjanja obločnic. Leta 1809 je Francoz Delarue začel svoje prve poskuse ustvarjanja svetilke z žarilno nitko, ki bi proizvajala svetlobo.

Tako sta se pojavili dve smeri pri ustvarjanju električne razsvetljave. Znanstvene raziskave so trajale skoraj 80 let, konec 19. stoletja pa je bila dana v proizvodnjo žarnica z žarilno nitko, kot jo poznamo. V 20. stoletju so se žarnice z žarilno nitko pojavile v vsakem domu. Spreminjala je oblike, velikosti, barve, nekaj pa je ostalo nespremenjeno - princip dela. Žarnica z žarilno nitko je porabila veliko energije, vendar je bila varna za uporabo in je odlično opravljala svojo glavno funkcijo.

Toda obstajala je tretja smer pri preučevanju električne svetlobe - sijaj plinov pod vplivom električnih razelektritev. Prvič je sijaj plinov pod vplivom električnega toka opazil Mihail Lomonosov, ki je tok spustil skozi stekleno kroglo, napolnjeno z vodikom. In leta 1886 je Nikola Tesla patentiral argonsko sijalko na principu praznjenja v plinu, predhodnico kompaktne fluorescenčne sijalke. Plinske sijalke so doživele veliko sprememb, vendar so izboljšave omogočile njihovo uporabo kot fluorescenčne sijalke v javnih prostorih, tovarnah, pisarnah itd.

V začetku 20. stoletja so z elektriko izvajali najrazličnejše poskuse. Kot rezultat enega od takih poskusov leta 1907 je britanski izumitelj Henry Round dokumentiral zanimiv učinek svetlobnega izhoda z uporabo polprevodniške diode. Pozneje je sovjetski fizik O. Losev opazil podoben sij leta 1923 med izvajanjem poskusov s silicijevimi karbidnimi diodami. Te poskuse lahko štejemo za rojstvo LED svetilke.

Živimo v neverjetnem času, ko je mogoče opazovati vse vire svetlobe v akciji. Uporabljamo jih na različne načine, spreminjamo po svojem okusu, poiščemo najprimernejše in z njimi ustvarimo vzdušje in udobje. Svetlobna industrija se razvija in morda bomo priča novim odkritjem na področju optike in fizike svetlobe.