Door Chris Deziel Bijgewerkt op 24 maart 2022

photoknot/iStock/Getty Images

Gloeilampen zijn niet de meest energiezuinige optie, maar ze waren een pionier op het gebied van elektrische verlichting en domineerden de markt gedurende het grootste deel van de 20e eeuw.

Deze lampen genereren licht door een gloeidraad in een zuurstofvrije glazen omhulling te verwarmen. Hoewel Thomas Edison vaak wordt gecrediteerd voor de uitvinding, begon het grondwerk meer dan 40 jaar eerder en ging door tot in het begin van de 20e eeuw.

De eerste gloeilamp

Hoewel de naam Edison synoniem is met de gloeilamp, hebben eerdere uitvinders de basis gelegd.

De Britse scheikundige Humphry Davy verbond eerst een batterij met een gloeidraad, waardoor deze ging gloeien. In 1841 produceerde Frederick de Moleyns de eerste praktische lamp door een platina gloeidraad in een geëvacueerde glazen buis te plaatsen en er stroom doorheen te laten gaan. Edison en de Engelsman Joseph Swan ontwikkelden onafhankelijk van elkaar lampen die langer dan een paar minuten meegingen. Het succes van Edison kwam voort uit het creëren van een echt vacuüm en het gebruik van een superieur filament.

Het filament is het ding

De keuze van het filamentmateriaal was van cruciaal belang voor de levensduur van de lamp.

Edison experimenteerde met talloze materialen voordat hij zich vestigde op een verkoolde bamboestreng, die hij vastzette met koolstofpasta. Swan gebruikte daarentegen verkoold papier van Bristol-karton, wat slechts een paar uur levensduur opleverde. Metaalfilamenten verschenen in 1902, waarbij tantaal de voorkeur kreeg totdat William D. Coolidge in 1908 ductiel wolfraam onder de knie kreeg. Opgerolde wolfraamdraden, nog steeds de industriestandaard, maakten lampen helderder en gingen langer mee.

In de glazen container

Het filament zou snel oxideren in de lucht, dus het elimineren van zuurstof was van cruciaal belang. De Moleyns en Swan bereikten een gedeeltelijk vacuüm, maar Edison perfectioneerde een echt vacuüm door de lamp te verwarmen voordat deze werd geëvacueerd. Hoewel kwetsbaar, verlengde dit vacuüm de levensduur van de lamp. Vijf jaar eerder patenteerden de Canadezen Henry Woodward en Matthew Evans stikstofgevulde lampen. In 1908 introduceerde GE-ingenieur Irving Langmuir een mengsel van argon en stikstof, dat de dampdruk gelijk maakt en het wolfraamgloeidraad beschermt. Moderne lampen zijn overwegend met argon gevuld.

Andere belangrijke kenmerken

De eerste lamp van Edison had een paar tanden aan de basis; Later standaardiseerde hij de inmiddels bekende Edison-schroef. Alfred Swan voegde in 1887 glasisolatie toe aan de schroefbasis. Langmuir was ook een pionier op het gebied van de spiraalvormige gloeidraad, en Toshiba verfijnde het ontwerp met een dubbelspiraalvormige gloeidraad in 1921. In 1947 bedekte Marvin Pipkin het binnenglas met gepoederd wit silica, waardoor de 'zachte' gloeilamp ontstond die licht verspreidt voor een aangenamere gloed.