Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως είναι μια πηγή φωτός που αποτελείται από ένα διαφανές δοχείο κενού που μπορεί να γεμίσει με ένα αδρανές αέριο και ένα σώμα πυρακτώσεως τοποθετημένο σε αυτό. Ένας τέτοιος λαμπτήρας εκπέμπει ορατό φως λόγω θέρμανσης από ένα ηλεκτρικό ρεύμα του πυρακτωμένου σώματος, το οποίο, κατά κανόνα, είναι μια σπείρα κατασκευασμένη από κράματα βολφραμίου.
Λάμπες τόξου
Ο πρόγονος του λαμπτήρα πυρακτώσεως μπορεί να θεωρηθεί λαμπτήρας τόξου, που εμφανίστηκε κάπως νωρίτερα. Η πηγή φωτός σε αυτούς τους λαμπτήρες ήταν το φαινόμενο του ηφαιστειακού τόξου. Πιστεύεται ότι ο πρώτος που παρατήρησε αυτό το φαινόμενο ήταν ο Ρώσος επιστήμονας Βασίλι Πετρόφ το 1803. Για να αποκτήσει ένα ηφαιστειακό τόξο, χρησιμοποίησε μια μεγάλη μπαταρία κυττάρων και 2 ράβδους άνθρακα. Έχοντας περάσει ένα ρεύμα μέσα από τις ράβδους, συνέδεσε τα άκρα τους και τα έσπρωξε, λαμβάνοντας ένα τόξο. Το 1810, ο Άγγλος φυσικός Devi έκανε το ίδιο. Και οι δύο επιστήμονες έγραψαν επιστημονικά άρθρα στα οποία υποστήριξαν ότι το βολταϊκό τόξο θα μπορούσε να έχει πρακτικές εφαρμογές για σκοπούς φωτισμού.
Οι λαμπτήρες τόξου με βάση τον άνθρακα είχαν σοβαρά μειονεκτήματα: οι ράβδοι έκαψαν πολύ γρήγορα, έπρεπε να μετακινούνται συνεχώς μεταξύ τους καθώς καίγονται. Παρ 'όλα αυτά, πολλοί επιστήμονες συνέχισαν να εργάζονται για τη βελτίωση των λαμπτήρων τόξου, αλλά δεν κατάφεραν να απαλλαγούν εντελώς από τα μειονεκτήματα που υπάρχουν στους λαμπτήρες τόξου.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως
Πιστεύεται ότι ο πρώτος λαμπτήρας πυρακτώσεως κατασκευάστηκε το 1809 από τον επιστήμονα Delarue · το σύρμα πλατίνας έγινε το σώμα πυρακτώσεως σε αυτόν τον λαμπτήρα. Ο λαμπτήρας αποδείχθηκε πρακτικός και βραχύβιος, οπότε γρήγορα ξεχάστηκε. Το επόμενο βήμα στην ευρεία κατανομή των λαμπτήρων πυρακτώσεως ήταν ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα λαμπτήρα πυράκτωσης, το οποίο αποκτήθηκε από τον Ρώσο εφευρέτη Lodygin το 1874. Αυτός ο λαμπτήρας αποτελείται από ένα δοχείο που έχει εκκενωθεί με πυρακτωμένο σώμα με τη μορφή μίας ράβδου άνθρακα λεπτού ρότορα. Αλλά αυτή η λάμπα ήταν πολύ μακριά από το να είναι τέλεια, αν και δεν είχε πρακτική χρήση.
Αυτό συνεχίστηκε έως ότου ο διάσημος και ταλαντούχος Αμερικανός εφευρέτης Έντισον μπήκε στη διαδικασία στα μέσα της δεκαετίας του 1870. Ο εφευρέτης μπήκε στην επιχείρηση με το συνηθισμένο πεδίο εφαρμογής του. Αναζητώντας το βέλτιστο υλικό για το νήμα, δοκιμάστηκαν περισσότερες από 6.000 διαφορετικές ενώσεις και ουσίες, για τις οποίες δαπανήθηκε τότε ένα τεράστιο ποσό 100 χιλιάδων δολαρίων. Ως αποτέλεσμα των πειραμάτων, εγκαταστάθηκε σε ένα νήμα από απανθρακωμένες ίνες μπαμπού και έφτιαξε αρκετές δεκάδες λαμπτήρες στη βάση τους.
Αλλά οι λαμπτήρες που χρησιμοποιούσαν νήματα από μπαμπού ήταν πολύ ακριβοί στην κατασκευή τους, συνεπώς η έρευνα συνεχίστηκε. Στην τελική έκδοση, ο λαμπτήρας πυρακτώσεως αποτελείται από: ένα εκκενωμένο γυάλινο καπάκι, στο οποίο ένα νήμα με βάση το βαμβάκι που κατασκευάζεται μέσω πολύπλοκων λειτουργιών τοποθετήθηκε μεταξύ δύο ηλεκτροδίων πλατίνας, όλα αυτά τοποθετήθηκαν σε μια βάση με επαφές. Η παραγωγή τέτοιων λαμπτήρων ήταν πολύ περίπλοκη και δαπανηρή, κάτι που δεν εμπόδισε τον Edison να τα κατασκευάσει για αρκετές δεκαετίες.
Όλο αυτό το διάστημα, ο Lodygin συνέχισε το έργο του, χάρη στο οποίο, κατά τη δεκαετία του 1890, κατάφερε να εφεύρει και να κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διάφορους τύπους λαμπτήρων, στους οποίους τα νήματα των πυρίμαχων μετάλλων έγιναν πυρακτωμένα σώματα. Το 1906 πούλησε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα νήμα βολφραμίου στην αμερικανική εταιρεία General Electric και δημιούργησε ένα εργοστάσιο στις Ηνωμένες Πολιτείες για την ηλεκτροχημική παραγωγή τιτανίου, χρωμίου και βολφραμίου. Το πωληθέν δίπλωμα ευρεσιτεχνίας είναι περιορισμένης χρήσης λόγω του υψηλού κόστους του βολφραμίου.
Το 1909, ο Irving Langmuir, ειδικός στον τομέα της τεχνολογίας κενού της General Electric, εισάγοντας βαριά ευγενή αέρια στις φιάλες, αυξάνει τη διάρκεια ζωής των λαμπτήρων. Το 1910, το νήμα βολφραμίου, χάρη στην εφεύρεση μιας βελτιωμένης μεθόδου κατασκευής από τον William D. Coolidge, αντικαθιστά όλους τους άλλους τύπους νημάτων. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως χρησιμοποιούνται ευρέως στην πράξη, ο οποίος έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα.
