تاريخ المصباح المتوهج

في عام 1761، قام إبينيزر كينرسلي بعرض لفكرة تسخين سلك حتى التوهج.

في عام 1802، استخدم همفري ديفي ما وصفه بـ "بطارية ذات حجم هائل"، تتكون من 2000 خلية موجودة في الطابق السفلي من المعهد الملكي لبريطانيا العظمى، لإنشاء ضوء متوهج عن طريق تمرير التيار عبر شريط رفيع من البلاتين، تم اختياره لأن المعدن له درجة انصهار عالية للغاية. لم يكن ساطعًا بما فيه الكفاية ولم يدم طويلًا بما يكفي ليكون عمليًا، لكنه كان سابقة وراء جهود عشرات من المجربين على مدار 75 عامًا تاليًا.

في عام 1835، أظهر جيمس بومان ليندسي ضوءًا كهربائيًا ثابتًا في اجتماع عام في دندي، اسكتلندا. وذكر أنه يستطيع "قراءة كتاب على مسافة قدم ونصف". ليندسي، المحاضر في معهد وات في دندي، اسكتلندا، في ذلك الوقت، طور ضوءًا غير قابل للاحتراق، ولا يصدر عنه دخان أو رائحة، وكان إنتاجه أقل تكلفة من مصباح ديفي الذي يعتمد على البلاتين. ومع ذلك، بعد أن أتقن الجهاز بما يرضيه، تحول إلى مشكلة التلغراف اللاسلكي ولم يطور الضوء الكهربائي أكثر من ذلك. لم يتم توثيق ادعاءاته جيدًا، على الرغم من أنه يُنسب إليه الفضل في بحث "تشالونر وشالونر وآخرون" في كونه مخترع "المصباح المتوهج".

في عام 1838، اخترع المصمم البلجيكي مارسيلين جوبارد المصباح الكهربائي المتوهج في محيط من الفراغ باستخدام خيوط الكربون.

في عام 1840، وضع العالم البريطاني وارن دي لا رو خيطًا من البلاتين ملفوفًا في أنبوب مفرغ ومرر تيارًا كهربائيًا خلاله. اعتمد التصميم على مفهوم أن نقطة الانصهار العالية للبلاتين ستسمح له بالعمل في درجات حرارة عالية وأن الغرفة المفرغة ستحتوي على عدد أقل من جزيئات الغاز للتفاعل مع البلاتين، مما يحسن من طول عمره. على الرغم من التصميم العملي، إلا أن تكلفة البلاتين جعلته غير عملي للاستخدام التجاري.

في عام 1841، مُنح فريدريك دي مولينز من إنجلترا أول براءة اختراع للمصباح المتوهج، بتصميم باستخدام أسلاك بلاتينية موجودة داخل لمبة تفريغ. كما استخدم الكربون.

في عام 1845، حصل الأمريكي جون دبليو ستار على براءة اختراع لمصباحه المتوهج الذي يتضمن استخدام خيوط الكربون. توفي بعد فترة وجيزة من حصوله على براءة الاختراع، ولم يتم إنتاج اختراعه تجاريًا.

في عام 1851، أظهر جان يوجين روبرت هودين علنًا المصابيح المتوهجة في منزله في بلوا، فرنسا. تُعرض مصابيحه الكهربائية حاليا في متحف شاتو دو بلوا.

في عام 1859، بنى موسى جي فارمر مصباحًا كهربائيًا متوهجًا باستخدام خيوط من البلاتين. في وقت لاحق حصل على براءة اختراع لمصباح كهربائي اشتراه توماس إديسون.

في عام 1872، اخترع الروسي ألكسندر لودين مصباحًا متوهجًا وحصل على براءة اختراع روسية في عام 1874. استخدم كموقد قضيبين من الكربون من القسم المتناقص في مستقبل زجاجي، محكم الإغلاق، ومليئين بالنيتروجين، مرتبان كهربائياً بحيث يمكن للتيار. يمكن أن ينتقل إلى الكربون الثاني عندما يتم استهلاك الأول. في وقت لاحق عاش في الولايات المتحدة، وغير اسمه إلى الكسندر دي لوديجويني وتقدم بطلب للحصول على براءات اختراع للمصابيح المتوهجة التي تحتوي على الكروم والإيريديوم والروديوم والروثينيوم والأوزميوم والموليبدينوم وخيوط التنجستن، وتم عرض مصباح بخيوط الموليبدينوم في معرض العالم عام 1900 في باريس.

في 24 يوليو 1874، قدم هنري ودوارد وماثيو إيفانز براءة اختراع كندية لمصباح يتكون من قضبان كربون مثبتة في أسطوانة زجاجية مليئة بالنيتروجين. لم ينجحوا في تسويق المصباح الخاص بهم، وباعوا حقوق براءات الاختراع الخاصة بهم (براءة الاختراع الأمريكية رقم 0،181،613) لتوماس إديسون في عام 1879.

بمساعدة تشارلز ستيرن، الخبير في مضخات التفريغ، في عام 1878، طور سوان طريقة المعالجة التي تجنبت اسوداد اللمبة المبكرة. حصل هذا على براءة اختراع بريطانية في عام 1880.

بدأ توماس إديسون بحثًا جادًا في تطوير مصباح متوهج عملي في عام 1878. قدم إديسون أول طلب براءة اختراع لـ "تحسين الأضواء الكهربائية" في 14 أكتوبر 1878.

في 18 ديسمبر 1878، تم عرض مصباح يستخدم قضيب كربون رفيع في اجتماع جمعية نيوكاسل الكيميائية.

قدم سوان عرضًا عمليًا في اجتماع جمعية نيوكاسل الكيميائية في 17 يناير 1879.

كان أول شارع في العالم يضيء بمصباح متوهج هو شارع موسلي، نيوكاسل أبون تاين، المملكة المتحدة. أضاءته المصباح المتوهج لجوزيف سوان في 3 فبراير 1879.

بعد العديد من التجارب، أولاً مع الكربون في أوائل ثمانينيات القرن التاسع عشر ثم مع البلاتين والمعادن الأخرى، عاد إديسون في النهاية إلى خيوط الكربون. كان أول اختبار ناجح في 22 أكتوبر 1879، واستمر 13.5 ساعة.

واصل إديسون تحسين هذا التصميم وبحلول 4 نوفمبر 1879، تقدم بطلب للحصول على براءة اختراع أمريكية لمصباح كهربائي باستخدام "خيوط كربون أو شريط ملفوف ومتصل ... بأسلاك اتصال من البلاتين المخلوط بمواد أخرى." على الرغم من أن براءة الاختراع وصفت عدة طرق لإنشاء خيوط الكربون بما في ذلك استخدام "خيوط القطن والكتان والجبائر الخشبية والأوراق الملفوفة بطرق مختلفة"، اكتشف إديسون وفريقه لاحقًا أن خيوط الخيزران المتفحمة يمكن أن تستمر لأكثر من 1200 ساعة.

في عام 1881، تمت إضاءة مسرح سافوي في مدينة وستمنستر بلندن بمصابيح سوان المتوهجة، والتي كانت أول مسرح وأول مبنى عام في العالم يُضاء بالكامل بالكهرباء.

طور لويس لاتيمر، الذي استخدمه إديسون في ذلك الوقت، طريقة محسنة للمعالجة الحرارية لخيوط الكربون التي قللت من الكسر وسمحت بتشكيلها في أشكال جديدة، مثل الشكل المميز لخيوط مكسيم "M". في 17 يناير 1882، حصل لاتيمر على براءة اختراع لـ "عملية تصنيع الكربون"، وهي طريقة محسنة لإنتاج خيوط المصباح الكهربائي، والتي تم شراؤها من قبل شركة الولايات المتحدة للكهرباء. حصل لاتيمر على براءة اختراع لتحسينات أخرى مثل طريقة أفضل لربط الخيوط بدعامات الأسلاك الخاصة بها.

في بريطانيا، اندمجت شركتا اديسون و سوان في شركة اديسون و سوان المتحدة للكهرباء (التي عُرفت لاحقًا باسم اديسون، وتم دمجها في النهاية في شركة ثورن للإنارة المحدودة). كان إديسون في البداية ضد هذه المجموعة، ولكن بعد أن رفع سوان دعوى قضائية ضده وفاز بها، أُجبر إديسون في النهاية على التعاون، وتم الاندماج. في النهاية، استحوذ اديسون على كل مصلحة سوان في الشركة. باع سوان حقوق براءة الاختراع الأمريكية لشركة بروش للكهرباء في يونيو 1882.

أصدر مكتب براءات الاختراع في الولايات المتحدة حكمًا في 8 أكتوبر 1883، بأن براءات اختراع إديسون كانت تستند إلى الطريقة السابقة لـ وليام سوير.

استمرت دعاوى إديسون لعدد من السنوات. أخيرًا، في 6 أكتوبر 1889، حكم قاضٍ بأن مطالبة إديسون بتحسين الإضاءة الكهربائية لـ "خيوط من الكربون عالية المقاومة" كانت صحيحة.

ادعى هاينريش جوبل في عام 1893 أنه صمم أول مصباح كهربائي متوهج في عام 1854، مع خيوط رفيعة من الخيزران المكربنة ذات مقاومة عالية، وأسلاك من البلاتين في غلاف زجاجي بالكامل، وفراغ عالي. أثار قضاة أربع محاكم شكوكًا حول عمل جوبل المزعوم، لكن لم يكن هناك قرار في جلسة استماع نهائية بسبب تاريخ انتهاء صلاحية براءة اختراع اديسون. خلص عمل بحثي نُشر عام 2007 إلى أن قصة مصابيح جوبل في خمسينيات القرن التاسع عشر هي أسطورة.

في عام 1896، سجل المخترع الإيطالي أرتورو مالينياني (1865-1939) براءة اختراع طريقة إخلاء تصلح للإنتاج بالجملة، والتي سمحت بالحصول على مصابيح اقتصادية تدوم 800 ساعة. حصل إديسون على براءة الاختراع عام 1898.

في عام 1897، طور الفيزيائي والكيميائي الألماني والثر نيرنست مصباح نيرنست، وهو شكل من أشكال المصباح المتوهج الذي يستخدم الكابينة الخزفية ولا يتطلب غلافًا في فراغ أو غاز خامل. ضعف كفاءة مصابيح خيوط الكربون، كانت مصابيح نيرنست شائعة لفترة وجيزة حتى تجاوزتها المصابيح التي تستخدم خيوط معدنية.

في 13 ديسمبر 1904، مُنح المجري ساندور جست والكرواتي فرانجو هانمان براءة اختراع مجرية (رقم 34541) لمصباح خيوط التنجستن الذي استمر لفترة أطول وأعطى ضوءًا أكثر إشراقًا من خيوط الكربون. تم تسويق مصابيح خيوط التنجستن لأول مرة من قبل الشركة المجرية تونغسرام في عام 1904. غالبًا ما يطلق على هذا النوع مصابيح تونغسرام في العديد من الدول الأوروبية. يؤدي ملء لمبة بغاز خامل مثل الأرجون أو النيتروجين إلى إبطاء تبخر خيوط التنغستن مقارنة بتشغيلها في الفراغ. هذا يسمح بدرجات حرارة أعلى وبالتالي فعالية أكبر مع تقليل بسيط في عمر الفتيل.

في عام 1906، طور ويليام د. كوليدج - أثناء عمله في شركة جنرال إلكتريك- طريقة لصنع "التنجستين المرن" من التنجستن الملبد والذي يمكن تحويله إلى خيوط. بحلول عام 1911، بدأت شركة جنرال إلكتريك في بيع المصابيح المتوهجة بسلك التنغستن المعدل.

في عام 1913، وجد إيرفينغ لانجموير أن ملء المصباح بغاز خامل بدلاً من الفراغ أدى إلى ضعف فعالية الإضاءة وتقليل اسوداد المصباح.

في عام 1921، ابتكرجونيتشي ميورا أول لمبة ذات ملف مزدوج باستخدام خيوط ملفوفة من التنغستن أثناء العمل في هاكونيتسوشا (سلف توشيبا). في ذلك الوقت، لم تكن هناك آلات لإنتاج خيوط ملفوفة بكميات كبيرة. طور هاكونيتسوشا طريقة لإنتاج خيوط ملفوفة بكميات كبيرة بحلول عام 1936.

في عام 1925، حصل الكيميائي الأمريكي مارفن بيبكين على براءة اختراع لعملية تبطيم داخل المصابيح دون إضعافها.

في عام 1930، ملأ المجري ايمري برودي المصابيح بغاز الكريبتون بدلاً من الأرجون، وصمم عملية للحصول على الكريبتون من الهواء. بدأ إنتاج المصابيح المملوءة بالكريبتون بناءً على اختراعه في اكا في عام 1937، في مصنع شارك في تصميمه بولاني والفيزيائي -المجري المولد- إيجون أوروان.

في عام 1947، حصل مارفن بيبكين على براءة اختراع لعملية طلاء داخل المصابيح بالسيليكا.

بدأ البون مان، وهو محام من نيويورك، شركة اليكترو- دينامك لايت في عام 1878 لاستغلال براءات الاختراع الخاصة به وتلك الخاصة بـ وليام سوير.