Gloeilampen zijn niet de meest energiezuinige lampen, maar het zijn de originelen en gedurende het grootste deel van de 20e eeuw waren dit de enige lampen die commercieel verkrijgbaar waren . Gloeilampen produceren licht door resistieve verwarming van een gloeidraad ingesloten in een zuurstofvrije glazen container. Voordat Thomas Edison de eerste commercieel levensvatbare lamp produceerde, werkten andere mensen al 40 jaar aan het ontwerp, en de ontwikkeling ging door tot het begin van de 20e eeuw.

De eerste gloeilamp

Hoewel Thomas Edison's naam is bijna synoniem geworden aan de uitvinding van de gloeilamp, hij was niet de eerste die er een ontwikkelde. De Britse chemicus en uitvinder Humphry Davy was de eerste persoon die draden aan de batterij bevestigde en een gloeidraad deed gloeien. In 1841 maakte Frederick de Moleyns de eerste gloeilamp door een platinadraad in een geëvacueerde glazen buis te plaatsen en elektriciteit door de gloeidraad te leiden. Edison en de Engelsman Joseph Swan produceerden gelijktijdig bollen die langer dan een paar minuten duurden. De lamp van Edison was succesvoller omdat hij een volledig vacuüm in de lamp creëerde en hij een betere gloeidraad gebruikte.

The Filament is the Thing

Edison probeerde veel materialen voordat hij erover begon met het gebruik van een verkoolde streng bamboe voor een gloeidraad. Hij plakte de streng aan de elektrische terminals met koolstofpasta. Swan daarentegen heeft zijn filamenten gemaakt van Bristol-karton, verkoold papier. Het duurde maar een paar uur, terwijl Edison's filamenten 600 uur of langer duurden. Metaalfilamenten werden geïntroduceerd in 1902 en tantalium was het materiaal bij uitstek tot William D. Coolidge bedacht hoe ze in 1908 nodulair wolfraam kon maken. Opgerolde wolfraamdraden maakten de gloeilampen helderder dan ooit en ze blijven de standaard voor gloeilampen filamenten.

In de glazen container

De gloeidraad brandt op in een zuurstofrijke omgeving, dus het is belangrijk om dat gas uit de lamp te verwijderen. De Moleyns en Swan slaagden erin gedeeltelijke stofzuigers te creëren, maar Edison creëerde een echt vacuüm door de lamp op te warmen voordat hij de lucht eruit pompte. Het vacuüm houden in de lamp maakt het echter fragiel. Vijf jaar voordat Edison zijn eerste duurzame lamp maakte, hadden Canadezen Henry Woodward en Matthew Evans gepatenteerde gloeilampen gevuld met stikstof. Irving Langmuir, een ingenieur die voor General Electric werkt, introduceerde het idee om de bollen te vullen met een mengsel van argon en stikstof in 1908. Deze gassen maken de dampdruk binnen en buiten de lamp gelijk en argon voorkomt dat de wolfraamgloeidraad verslijt. Moderne gloeilampen bevatten meestal argon.

Andere belangrijke kenmerken

De eerste gloeilamp die Edison maakte had een paar aansluitende tanden aan de basis, maar hij ontwikkelde later de Edison-schroef, de bekende schroefbasis die op moderne gloeilampen staat. Joseph Swan's broer Alfred introduceerde in 1887 het glasisolatiemateriaal dat de binnenkant van deze schroefbasis bekleedt. Behalve dat het de idee introduceerde om de gloeilampen te vullen met inerte gassen, ontwikkelde Langmuir ook de gespiraliseerde gloeidraad en verbeterde Toshiba Corporation zijn ontwerp door de introductie van de dubbele gespiraliseerde gloeidraad in 1921. Door het glas in de lamp te bekleden met gepoederd wit silica om het licht te verspreiden, creëerde Marvin Pipkin de gloeilamp "zacht licht" in 1947.