讓氣體“跑”進(jìn)燈泡里

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)。“你們采取什么辦法解決這個(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。”蘭米爾認(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。”

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。”

“這絕對解決不了問題。”

……

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?dú)狻⒀鯕狻⒍趸嫉葰怏w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︽u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。