|
1905. Indul a vákuumlámpák gyártása
A vákuumlámpákkal kapcsolatos kutatások a XIX. század közepéig nyúlnak vissza. 1840-ben Robert Grove brit fizikus feltalált egy vákuum izzólámpát, amelyben izzótestként platinaspirál világított. Edison 1879-ben kidolgozott, majd később továbbfejlesztett szénszálas izzólámpáját egyre szélesebb körben alkalmazták, de a felmerülő technikai problémák miatt kísérletek történtek fémszálas vákuum izzólámpák kifejlesztésére. Az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. már a XIX. század végén gyártott szénszálas vákuumlámpákat. A szénszálas lámpák több paramétere (pl. hatékonysága, színe) elmaradt a kívánatostól, ezért más izzószálakkal is próbálkoztak a kor fejlesztőmérnökei. Nyilvánvalóvá vált, hogy a volfrám lenne a legalkalmasabb a célra, ám hosszú ideig nem sikerült olyan volfrámszálat előállítani, amely megfelelt izzószálnak. A problémát Just és Hanaman oldotta meg átmenetileg egy olyan eljárással, amely az addigra már fejlettnek mondható technológiával gyártott szénszálra felvitt volfrámvegyületek segítségével a szénszálat lényegében volfrámszállá alakította. A megoldás mai szemmel nézve igen körülményes, de akkor óriási volt a jelentősége.
Az első volfrámszálas vákuum izzólámpák 1905-ben Magyarországon készültek Just Sándor és Hanaman Ferenc szabadalma alapján. Az Egyesült Izzó és Villamossági Rt. megvásárolta a szabadalmat (34541 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás) a feltalálóktól, akik a továbbiakban is együttműködtek a kutatásban és fejlesztésben. Ezek a szénszálból átalakított volfrámszálak még egyenesek ("egyenes fonalúak", ahogy Millner Tivadar említi őket) voltak, azaz egy viszonylag hosszú, egyenes volfrámszál volt a villanykörtékbe "behajtogatva", szemben a mai spirálokkal, amelyek kevésbé helyigényesek. Eltértek a lámpák mai utódaiktól abban is, hogy burájukban vákuum, pontosabban kb. 1/1000 Hgmm nyomású maradékgáz volt. Ez a konstrukció sajnos több "gyermekbetegséggel" küzdött, szerencsére csak rövid ideig. Az eljárásból adódóan, amellyel a szálakat előállították, problémák voltak a szál vastagságának egyenletességével. Ahol a szál vékonyabb volt, ott a megnövekedett ellenállás miatt jobban melegedett. Emiatt jobban párolgott, elvékonyodott, majd elszakadt. Szerencsére Coolidge volfrámdrótgyártási eljárása 1908-ban lényegében megoldotta ezt a problémát.
A másik jelentős probléma a volfrámszál párolgásból eredő fogyása volt. Mivel a párolgás hőmérsékletfüggő, ez hőmérsékleti korlátot jelentett, ami a lámpák hatékonyságát is korlátozta. Szintén gondot okozott a maradékgázok között jelen levő vízgőz. A vízgőzmolekulákból az izzó volfrámszálon volfrám-oxid és atomos hidrogén keletkezik:
W + 2H2O = WO2 + 4H (az izzószálon).
Az üvegburára lerakódó volfrám-oxidot a hidrogénatomok könnyen redukálják:
WO2 + 4H = W + 2H2O (az üvegburán),
így újra az izzószálat oxidáló vízgőzmolekulákat alkotnak. A molekulák gyors mozgása folytán ez az ún. Langmuir-körfolyamat még 1/1000 Hgmm-nél kisebb vízgőznyomásnál is olyan gyorsan és sokszor ismétlődik, hogy az izzószálat néhány óra alatt 1/10 részével megvékonyíthatja. A jelen lévő csekély mennyiségű oxigén nem befolyásolja jelentősen a lámpák élettartamát, de a vízgőz igen.
A felsorolt problémák ellenére a volfrámszálas izzók egyre népszerűbbek lettek, mert néhány fontos paraméterükben jócskán felülmúlták szénszálas elődeiket, és gyártásuk jelentős haszonnal kecsegtetett. Ezt jelzi az is, hogy az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. hamar megszerezte a jogot a gyártásra; először Justtól és Hanamantól 1905-ben, majd később Coolidge-tól is.
Közben - utalva a lámpagyártás növekvő súlyára - a cég neve is változott. 1909-ben a Tungsram (a volfrám svédből angolba is átvett nevéből, a "tungsten"-ből és a német "wolfram"-ból kialakított) név bejegyzésével a cég hosszú távra elkötelezte magát a volfrámszálas vákuum izzólámpák gyártása mellett.
Irodalom:
Millner Tivadar: Az elektromos világítás kémiai problémái. A kémia és vívmányai II. rész. Kir. Magy. Természettudományi Társulat, Budapest, 1940; www.kfki.hu/~cheminfo/hun
Mészáros István: Volfram-kutatás Magyarországon. Fizikai Szemle, 1992. 5. sz. 188.
34541 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás: dr. Just és Hanaman "Eljárás wolframból vagy molibdénből elektromos izzólámpákhoz való izzótestek előállítására"; elsőbbség:1904. október 7.
Felix R. Paturi: A technika krónikája. Officina Nova, 1991, 224., 368., 376-377.
Az összeállítást készítette: dr. Radnóczi Györgyné, Magyar Szabadalmi Hivatal
|
