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    讓氣體“跑”進燈泡里

    2013-04-29 00:44:03陳晨希
    關鍵詞:鎢絲惠特尼燈絲

    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家蘭米爾來到研究鎢絲電燈的實驗室,這個實驗室當時正在攻克延長鎢絲壽命的難關。“你們采取什么辦法解決這個問題呢?”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米爾認為鎢絲變脆是鎢絲內的氣體雜質引起的,于是他向公司研究實驗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研究,并給他配了幾名助手。

    經過一段時間的研究,結果表明蘭米爾的想法是對的。

    沒有在真空條件下經長時間加熱的燈泡玻璃,表面會慢慢釋放水蒸氣,而這水蒸氣與燈泡內的鎢絲發(fā)生化學反應,產生了氫氣。

    此外,燈泡接頭的地方,一些材料也會釋放一些氣體。正是這類氣體的化學作用,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。”

    “這絕對解決不了問題?!?/p>

    ……

    蘭米爾的同事們包括惠特尼博士紛紛反對,蘭米爾微笑著說服大家。他分別把氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳等氣體充入燈泡,并在不同的外界條件下進行試驗。

    最后,他發(fā)現在高溫下氮氣并不離解,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,氮氣對鎢絲有保護作用,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,減少了熱傳導損失,并且發(fā)明了以氖氣代替氮氣而制成的小功率充氣燈泡。

    如今,我們仍在使用蘭米爾發(fā)明的充氣燈泡呢。

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