陳晨希
1879年,愛迪生發(fā)明了炭絲電燈,可是這種電燈亮度不理想,燈絲的制作比較復(fù)雜,使用壽命不是很長。
1909年,美國通用電器公司的庫里基發(fā)明了以鎢絲做燈絲的電燈泡,讓人們用上了更好的燈泡,但通電后鎢絲極易變脆,燈泡的使用壽命也受到影響。
能不能研究出比鎢絲電燈更好的燈泡呢?
一天,在通用電器公司工作的化學(xué)家蘭米爾來到研究鎢絲電燈的實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)時(shí)正在攻克延長鎢絲壽命的難關(guān)?!澳銈儾扇∈裁崔k法解決這個(gè)問題呢?”蘭米爾問大家。
研究人員告訴他,目前最好的方法是把燈泡內(nèi)的氣體全部抽出。這種“真空燈泡”的研究引起了蘭米爾的濃厚興趣,他高興地加入了這個(gè)課題的研究。
“要延長鎢絲的壽命,必須先了解鎢絲‘短命的原因?!碧m米爾認(rèn)為鎢絲變脆是鎢絲內(nèi)的氣體雜質(zhì)引起的,于是他向公司研究實(shí)驗(yàn)室主任惠特尼博士建議,“我們必須在高真空的條件下加熱各種燈絲樣品,以測定各種情況下所產(chǎn)生的氣體量?!?/p>
惠特尼贊同蘭米爾的見解,讓蘭爾米專門從事這項(xiàng)研究,并給他配了幾名助手。
經(jīng)過一段時(shí)間的研究,結(jié)果表明蘭米爾的想法是對(duì)的。
沒有在真空條件下經(jīng)長時(shí)間加熱的燈泡玻璃,表面會(huì)慢慢釋放水蒸氣,而這水蒸氣與燈泡內(nèi)的鎢絲發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了氫氣。
此外,燈泡接頭的地方,一些材料也會(huì)釋放一些氣體。正是這類氣體的化學(xué)作用,使鎢絲變脆、燈泡玻璃壁變黑,縮短了鎢絲電燈的使用壽命。
找到了問題,可是這些問題如何解決呢?
蘭米爾覺得應(yīng)該采用與抽空氣體相反的方法,即給燈泡充氣,把各種不同的氣體分別充入燈泡,看看這些氣體跟鎢絲“相處”得怎么樣。
“這種方法沒有人試過,肯定行不通?!?/p>
“這絕對(duì)解決不了問題?!?/p>
……
蘭米爾的同事們包括惠特尼博士紛紛反對(duì),蘭米爾微笑著說服大家。他分別把氫氣、氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳等氣體充入燈泡,并在不同的外界條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
最后,他發(fā)現(xiàn)在高溫下氮?dú)獠⒉浑x解,許多蒸發(fā)出的鎢原子撞擊到氮分子后又乖乖地回到鎢絲上。顯然,氮?dú)鈱?duì)鎢絲有保護(hù)作用,能使鎢絲壽命延長。
“終于找到了新方法!”蘭米爾高興得跳起來,之后,他發(fā)明了功率大、壽命長、效率高的充氣燈泡。
后來,蘭米爾又把小直徑燈絲圈成螺旋形,減少了熱傳導(dǎo)損失,并且發(fā)明了以氖氣代替氮?dú)舛瞥傻男」β食錃鉄襞荨?/p>
如今,我們?nèi)栽谑褂锰m米爾發(fā)明的充氣燈泡呢。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2013年6期