白炽灯

　　白炽灯
　　incandescent lamp
　　将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。
　　一般人认为电灯的发明者是发明大王爱迪生，实际上，这方面的试验研究在爱迪生之前就已开始了。
　　在美国1845年的一份专利档案中，辛辛那提的斯塔尔提出可以在真空泡内使用碳丝。英国的斯旺按照这种思路，用一条条碳化纸作灯丝，企图使电流通过它来发光，但是，因当时抽真空的技术还很差，灯泡中的残余空气，使得灯丝很快烧断。因此，这种灯的寿命相当短，仅有个把小时，不具有实用价值。1878年，真空泵的出现，使斯旺有条件再度开展对白炽灯的研究。1879年1月，他发明的白炽灯当众试验成功，并获得好评。
　　1879年，爱迪生也开始投入对电灯的研究，他认为 ，延长白炽灯寿命的关键是提高灯泡的真空度和采用耗电少，发光强、且价格便宜耐热材料作灯丝，爱迪生先后试用了1600多种耐热材料，结果都不理想，1879年10月21日同，他采用在采用碳化棉线作灯丝，把它放入玻璃球内，再启动气机将球内抽成真空。结果，碳化棉灯丝发出的光明亮而稳定，足足亮了10多个小时。就这样，碳化棉丝白炽灯诞生了，爱迪生为此获得了专利。
　　成功并未使爱迪生停步，他在继续寻找比碳化棉更坚固耐用的耐热材料。1880年，爱迪生又研制出碳化竹丝灯，使灯丝寿命大大提高，同年10月，爱迪生在新泽西州自行设厂，开始进行批量生产，这是世界最早的商品化白炽灯，英国的斯旺也于1881年在新堡郊外本威尔设厂。
　　白炽灯的发明，美国通常归功于爱迪生，英国则归功于斯旺。在英国，电灯发明百周年纪念于1978年10月举行，而美国则于一年后的11月举行。
　　两位发明家的竞争十分激烈，专利纠纷几乎不可避免，后来，两人达成协议，合资组建了爱迪生──斯旺电灯公司，在英国生产白炽灯。
　　现代的钨丝白炽灯到1908年才由美国发明家库利奇试制成功。发光体是用金属钨拉制的灯丝，这种材料最可贵的特点是其熔点很高，即在高温下仍能保持固态。事实上，一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射，才使电灯发出了明亮的光芒。因为在高温下一些钨原子会蒸发成气体，并在灯泡的玻璃表面上沉积，使灯泡变黑，所以白炽灯都被造成“大腹便便”的外型，这是为了使沉积下来的钨原子能在一个比较大的表面上弥散开。否则的话，灯泡在很短的时间内就会被熏黑了。由于灯丝在不断地被气化，所以会逐渐变细，直至最后断开，这时一只灯泡的寿命也就结束了。
　　在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，它所消耗的电能只有很小的部分，即12％－18％可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。至于照明时间，这种电灯的使用寿命通常不会超过1000小时。在这一点上，卤素灯就比一般的白炽灯要长很多。卤素灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管，和白炽灯相比，其特殊性就在于钨丝可以“自我再生”。实际上，在这种灯的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素，如碘和溴。当灯丝发热时，钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。在它们接近玻璃管时，钨蒸气被“冷却”到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨、溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央移动，又落到被腐蚀的灯丝上。因为卤化钨很不稳定，遇热后就会分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补了被蒸发的部分。如此循环，灯丝的使用寿命就会延长很多。所以，卤素灯的灯丝就可以做的相对较小，灯体也很小巧。卤素灯一般用在需要光线集中照射的地方，比如用于写字台或居室局部的照明。
　　近期澳大利亚政府推出了一项逐步采用节能荧光照明设备，以减少温室气体排放的计划，从2010年开始将禁止使用白炽灯泡。
　　这是世界上第一个打算淘汰白炽灯泡的计划。为了节能，为了环保，白炽灯泡将要寿终正寝了！
　　据介绍，紧凑型荧光灯售价约是白炽灯泡的10倍，但寿命是后者的6倍，而且同等亮度的产品，荧光灯耗电量不足白炽灯泡的四分之一。随着新产品的不断出现，新型光源也不断诞生，譬如LED发光二极管，是一种半导体固体发光器件，被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上；电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
　　人类使用白炽灯泡已有128年的历史了。提起白炽灯泡，人们必然会联想起爱迪生。实际上早在爱迪生之前，英国电技工程师斯旺(j.Swan)从40年代末即开始进行电灯的研究。经过近30年的努力，斯旺最终找到了适于做灯丝的碳丝。1878年12月18日，斯旺试制成功了第一只白炽电泡。此后不久，他还在纽卡斯尔化学协会上展示过他的碳丝灯泡。而当他的有关白炽电灯的实验报道在美国发表之后，也曾给爱迪生以直接的帮助。与爱迪生不同的是，斯旺在发明白炽电灯后，直到1880年才去申请专利；直到1881年才正式投产。而在灯泡投产之后，他未能像爱迪生那样建立相应的发电站和输电网。这样就使得爱迪生后来居上，成了人们公认的白炽电灯的发明家。
　　在爱迪生研制白炽灯泡灯丝材料的过程中，曾试验过棉线、木材的细条、稻草、纱纸、线、马尼拉麻绳、马鬃、钓鱼线、麻栗、硬橡皮、栓木、藤条、玉蜀黍纤维，甚至人的胡须、头发。
　　在1879年10月21日的傍晚，爱迪生和助手们成功地把炭精丝装进了灯泡。一个德国籍的玻璃专家按照爱迪生的吩咐，把灯泡里的空气抽到只剩下一个大气压的百万分之一，封上了口，爱迪生接通电流，他们日夜盼望的情景终于出现在眼前：灯泡发出了金色的亮光！在连续使用了45个小时以后，这盏电灯的灯丝才被烧断，这是人类第一盏有广泛实用价值的电灯。后来人们就把这一天定为电灯发明日。之后爱迪生还一直致力于白炽灯的改进，为了提高灯泡的质量，延长灯泡的寿命，爱迪生想尽一切办法寻找适合制灯丝的材料。到1880年5月初，他试验过的植物纤维材料共约6000种。在很长的一段时间里，爱迪生派遣了很多人前往世界各地寻找适合于制作灯丝的竹子。直至1908年的9年间，日本竹一直是供应碳丝的主要原料。
　　爱迪生发明的白炽灯泡为人类的文明做出了巨大的贡献，但为了节能，为了环保，只能让它退出历史舞台！
　　补充：白炽灯有一个其他大部分类型发光产品不具备的优点，即适合频繁启动的场合。

　全球白炽灯禁用时间表　　国家和地区 白炽灯预计禁用（禁售）时间 情况介绍

　　澳大利亚 2009年停止生产，最晚在2010年逐步禁止使用传统的白炽灯。 澳大利亚是世界上第一个计划全面禁止使用传统白炽灯的国家。澳大利亚政府20日宣布一项计划，将最晚在2010年开始逐步禁止使用传统的白炽灯，代之以更加节能的日光灯等节能灯具。这是澳大利亚倡议的减排温室气体以阻止全球气候变暖的措施之一。
　　加拿大 2012年前禁用白炽灯 加拿大自然资源部部长加里.伦恩2007年4月25日宣布，加拿大定于2012年开始禁止销售白炽灯。加拿大是继澳洲后第二个宣布将禁用白炽灯的国家。
　　台湾 规划2010年开始执行白炽灯禁产政策，2012年全面禁产。 经济部能源局昨日在行政院产业科技策略会议中宣布，今年起已逐步推动传统白炽灯退出公家机关、饭店、医院甚至一般住家，预订三年后逐步停产，最迟在二○一二年，耗电较多的传统白炽灯就将全面停产、禁用。
　　
　　日本 到2012年止，停止制造销售高能耗白炽灯 日本政府日前宣布截至2012年，日本将全面禁止使用白炽灯。专家预计，该禁令将使荧光灯、紧凑型荧光灯的使用数量大幅增加，并最终随着LED效率的提高以及成本的降低，增加LED照明的需求。
　　
　　美国 2012年1月到2014年1月。大多数白炽灯泡将于2014年在美国市场上禁止销售。 2007能源独立和安全法案规定：从2012年1月到2014年1月间，美国要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白炽灯泡，以节能灯泡取代替换。
　　中国 发改委预计10年内禁用（禁售）白炽灯 为加快推进节能减排，逐步淘汰白炽灯，加快推广节能灯，国家发改委日前与联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）合作共同开展“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目，支持研究编制《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》。
　　欧盟各国 欧洲联盟2009年9月起禁止销售100瓦传统灯泡，2012年起禁用使用瓦数的传统灯泡。 欧盟将于2009年9月起禁止销售100瓦传统灯泡，2012起禁用所有瓦数的传统灯泡。英国首相布朗2007年上任后也宣布英国将一体遵行，改用省电日光灯。2008年，零售商开始停卖150瓦灯泡，2009年将停卖60瓦灯泡。目前，零售卖场就开始停止100瓦灯泡补货，自愿停售期到2012年结束，之后政府才颁惩罚规则。
　　韩国 2013年底前禁止使用白炽灯 南韩[第四次能源利用合理化基本计划]决定，将阶段性地调高光能源仅占5%，而热散发量高达95%的白炽灯的最低能耗标准，并在2013年底前予以淘汰。