среда, 22 июня 2011 г.

Incandescent Lamp – история лампы накаливания (расширенная версия)

Дополнения и комментарии  к статье:
Кто же изобрел электрическую лампочку?
 Часть 2.

Электрическая лампа накаливания – кто был первым?
Кто первым начал проводить эксперименты, пропуская ток через различные материалы, сказать сейчас, по прошествии стольких лет, невозможно. Такой эксперимент является одним из самых простых, и он первым придет в голову любому исследователю, получившему в свои руки такой инструмент для исследований, как Вольтов столб - единственно возможный в то время  источник электрического тока. Поэтому, приводимая ниже цитата из моей статьи, является правдивым утверждением, но это лишь часть правды.
Первые опыты с накаливанием проводников электрическим током проводились еще в начале XIX века английским ученым Деви (Humphry Davy). Одни из первых попыток применить накаливание проводников током, именно с целью освещения, проводились в 1844 году инженером де-Молейном, который накаливал платиновую проволоку, помещенную внутрь стеклянного шара. Эти эксперименты не приносили желаемых результатов, т.к. платиновая проволока слишком быстро переплавлялась.
В 1845 году в Лондоне Кинг заменил платину палочками угля и получил патент "Применение накаленных металлических и угольных проводников для освещения".

А вот кого приводит в качестве первых исследователей и изобретателей ламп накаливания портал About.com: Need. Know. Accomplish. в статье The History of the Incandescent Lightbulb
  • 1820 - Warren De la Rue enclosed a platinum coil in an evacuated tube and passed an electric current through it. His lamp design was worked but the cost of the precious metal platinum made this an impossible invention for wide-spread use.
  • 1835 - James Bowman Lindsay demonstrated constant electric lighting system using a prototype lightbulb.
  • 1850 - Edward Shepard invented an electrical incandescent arc lamp using a charcoal filament. Joseph Wilson Swan started working with carbonized paper filaments the same year.
  • 1854 - Henricg Globel, a German watchmaker, invented the first true lightbulb. He used a carbonized bamboo filament placed inside a glass bulb.
Опять есть новые имена, ранее мною не упоминавшиеся: Warren De la Rue, James Bowman Lindsay, Edward Shepard. Однако, есть и старые знакомые: Генрих Гебель (Henricg Globel) и сер Джозеф Вильсон Сван (Sir Joseph Wilson Swan).
В 1954 году, за 25 лет до Эдисона германский часовщик Генрих Гебель представил в Нью-Йорке первые, подходящие для практического применения, лампы накаливания с угольными нитями со сроком горения около 200 часов. В качестве нити он применил обугленную бамбуковую нить толщиной 0,2 мм, помещенную в вакуум. Вместо колбы Гебель из соображений экономии использовал сначала флаконы от одеколона, а позднее - стеклянные трубки. Вакуум в стеклянной колбе он создавал путем заполнения и выливания ртути, то есть с помощью метода, применявшегося при изготовлении барометров.
По другую сторону Атлантического океана, в Англии, примерно в тоже время что Лодыгин и Эдисон, над электрической лампочкой работал сер Джозеф Вильсон Сван (Sir Joseph Wilson Swan). В качестве элемента накала он использовал обугленную хлопковую нить и также выкачивал из колбы воздух.
Думаю, что при большом желании, список первых исследователей в области электрического освещения посредством ламп накаливания, можно было продолжить, однако, я на этом остановлюсь. Приведу только небольшой фрагмент из фундаментального исследования американцев об Эдисоне - Menlo Park Reminiscences, Часть 1, в котором перечисляются его предшественники в области электрического освещения:
The annals of research show that among the men who strove without avail for this discovery were De la Rive in 1820, Grove and Jacobi in 1840, De Moleyns in 1841, Starr in 1845, Staite in 1848, Roberts in 1859, Adams in 1865, Lodyguine in 1872, Osborn and Kosloff in 1874, Khotinsky and Konn in 1875, and Bouliguine and Woodward in 1876. Draper, Fountain, Sawyer, Lane-Fox, Swan, Van Choate, Childern, Du Moncel, Ruhmkorff, Jablochkoff and Maxim complete the list up to 1879. All of these investigators toiled in the same field and tramped the same treadmill.

Лампочка Генриха Гебеля (Henry Goebel) – миф или реальность?
А все-таки, кто изготовил первую лампу накаливания? Можно было бы сказать, что это Генрих Гебель, но информации о нем и его лампе до последнего времени было мало, и часто она была противоречива, начиная даже с имени изобретателя. Тем не менее, многие именно его считают изобретателем лампы накаливания. Вот изображение немецкой марки (открытки), чей выпуск приурочен к 150-летию лампы накаливания, которую с точки зрения немцев изобрел Гебель. Кстати, чем не подтверждение моих слов о мифотворчестве и сотворении легенд в разных странах на основе, так сказать, «местечкового» патриотизма. И в результате у немцев свой изобретатель лампочки.
Открытка с маркой выпущенные в Германии к 150-летию лампы накаливания.
Но вот недавно, в Википедии появилась статья Heinrich Göbel, которая разрешила некоторые противоречия и ответила на многие непонятные вопросы. Вот эта цитата объясняет неразбериху с именем и местом проживания Генриха Гебеля.
Heinrich Göbel, later Henry Goebel (April 20, 1818 – December 4, 1893), born in Springe, Germany, was a precision mechanic. He emigrated in 1848 to New York City and lived there until his death. In 1865 he changed his nationality.
Heinrich Göbel (Генрих Гебель), позже Henry Goebel (20 апреля 1818 - 4 декабря, 1893), родился в Шпринге, Германия, занимался точной механикой. Он эмигрировал в 1848 году в Нью-Йорк и жил там до самой смерти. В 1865 году он изменил свое гражданство.
Сама статья достаточно информативна, поэтому рекомендую, кому интересно, самому прочитать её и составить свое собственное мнение об утверждении, что именно Гебель первым изготовил реально работающую электрическую лампочку накаливания. Я лишь кратко перескажу факты, изложенные там, касающиеся изобретения электрического освещения.
Поселившись в Нью-Йорке, Гебель открыл магазин на Monroe Street под названием Jewelry, Horology and Optician's Store. Чтобы заработать больше денег, Генрих Гебель построил телескоп, и в 1850-х - 1860-х годах в вечернее время передвигался с ним на лошадиной повозке по Юнион-сквер (Union Square), и за плату люди могли наблюдать за звездами.
1872 Гебель перенес свой магазин на Гранд-стрит.
В 1881 году Генрих Гебель работает своего рода консультантом по точной механике в компании American Electric Light Co, которая была организована великими изобретателями Elihu Thomson и Edwin Houston, и позднее переименованную в Thomson-Houston Electric Company. Кроме того, в своем магазине он производил углеродные нити для этой компании. По окончания контракта, уже имея достаточный опыт и обладая необходимыми технологиями, он вместе со своим другом John Kulenkamp попытался начать свой собственный бизнес в области ламп накаливания. В своем магазине компаньоны организовал выставку своей новой продукции, где в апреле 1882 года побывал корреспондент газеты The New York Times. И 30 апреля 1882 года в газете был опубликован репортаж об этой выставке ламп накаливания в магазине Гебеля, где также сообщалось следующее:
Mr. Goebel has been experimenting for the past 30 years in electricity. He states that he invented an electric light 29 years ago, which he exhibited on the roof of his house, № 271 1/2 Monroe-street, this City. On the first evening that he did so, he says, the fire alarm was sounded, and the engines came around to his house, and he was arrested and taken to the Police station on a charge of disorderly conduct. He was, however, discharged an hour later by Justice Wood, to whom he explained the origin of the light, and that he had merely exposed it for the purpose of experimenting with it in the open air. Since that time he has frequently become impoverished by his electrical experiments, and has more than once given up his attempts in this direction in despair. He says that the electric light is by no means as new an invention as it is popularly supposed to be, and that 44 years ago he knew of a Professor in Hanover, Germany, who invented a good electric light, but who died while striving to overcome the difficulty of producing it upon a commercial basis. Mr. Goebel has a number of patents covering all the points necessary to the production of his light.
Г-н Гебель экспериментирует с электричеством в течение последних 30 лет. Он утверждает, что изобрел электрический свет 29 лет назад, который он выставил на крыше своего дома № 271 1 / 2 на Монро-стрит. В первый же вечер, когда он сделал это, по его словам, сработала пожарная сигнализация, и пожарные машины собрались воеруг его дома, и он был арестован и доставлен в полицейский участок по обвинению в хулиганстве. Через час, однако, он был отпущен судьей Вудом, которому он объяснил происхождение света, и что он просто выставил его с целью экспериментировать с ним на свежем воздухе. С тех пор его электрические опыты не раз доводили его до обнищания, и не один раз он в отчаянии пытался отказаться от опытов в этом направлении. Он говорит, что электрический свет отнюдь не новое изобретение, как это обычно предполагается, и что 44 года назад он знал Профессора из Ганновера, Германия, который изобрел хороший электрический свет, но который умер, стремясь преодолеть трудности получения его на коммерческой основе. Г-н Гебель имеет ряд патентов, охватывающих все ключевые моменты, необходимые для производства его света.

Что это было? Простое хвастовство, хитрый рекламный ход, пример черного пиара или действительно, правда? Этого, вероятно, из-за давности лет, мы уже никогда не узнаем.
Генрих Гебель, первое опубликованное фото, январь 1893 г.
Goebel lamp No 05 из судебного процесса 1893 Boston
Что касается патентов, которые covering all the points necessary to the production of his light, то они действительно были. Гебелю удалось решить две важные на тот момент проблемы в технологии производства ламп накаливания: был создан вакуумный насос для откачивания воздуха из ламп и найден способ соединения углеродной нити с токоподводящими проводниками - достаточно сложной технологической задачи соединения несоединяемых материалов, таких как углерод и метал. Думаю, что при этом ему очень пригодился опыт точного механика (часовщика) и ювелира.
Патенты Генриха Гебеля:
US252658 – Vacuum pump (Вакуумный насос)
US266358 – Electric incandescent lamp
Судя по всему, большого коммерческого успеха в производстве ламп накаливания Гебелю и его компаньону добиться, не удалось. Неудача эта вполне объяснима, если учесть, сколько игроков в то время было на этом рынке. А также то, что к 1890 году произошла монополизация этого рынка с образованием т.н. большой тройки ("Big 3" - Edison, Thomson-Houston, and Westinghouse) американской осветительной индустрии. Шансов закрепиться в этом сегменте рынка, в таких условиях, у небольшой фирмы было мало.
Небольшая и заурядная, по сути, заметка в газете New York Times, неожиданно "выстрелила" в 1893 году во время судебных разбирательств по иску компании Эдисона против нескольких производителей электрических лампочек. Сам иск был подан за несколько лет до этого, и все обвинения в нарушении патентных прав ссылались на самый первый патент Эдисона по этой теме - No223898 – Electric Lamp. Последняя линия защиты обвиняемых (ответчиков), которую выстроили патентные поверенные Виттер и Кеньон (Patent attorneys Witter & Kenyon), как раз и была построена на статье в New York Times.
Линия защиты, при подобных исках, у ответчиков может быть разная. Можно, вдаваясь в технические тонкости, доказывать, что нарушений не было, можно ссылаться на свои патенты, а можно попытаться патент, вокруг которого и ведутся споры, объявить недействительным. Как известно, одним из критериев патентоспособности изобретения является новизна. Если доказать, что изобретение во время подачи заявки на получение патента было уже не новым, т.е. не отвечала критериям новизны, то это изобретение, может быть аннулировано с даты подачи заявки. Это и попытались сделать патентные поверенные Виттер и Кеньон, доказывая, что к моменту изобретения лампы накаливания Эдисоном в 1879 году, она уже не отвечала критерию новизны, ибо за 25 лет до этого подобную лампу изготовил Гебель. На этом предположении они и построили защиту, вошедшую в историю как Гебель-Защита (Goebel-Defense).
Убедительных доказательств этого утверждения, кроме статьи и слов самого Гебеля,  приведено не было, но время удалось потянуть. А дальше …, это разбирательство уже не имело смысла. Срок действия патента Эдисона заканчивался в 1894 году, а на смену углеродной нити уже шли совсем другие технологии. Поэтому, итоговое судебное заседание по этому вопросу даже не состоялось (или итоговое решение не было вынесено, что для Истории не так важно).
Из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что лампочка накаливания Генриха Гебеля это тоже миф, который сотворили Гебель и представители одной из древнейших профессий – журналисты, сначала маленький в 1882 году, а затем сенсационно раздули его в 1893 году.

Итак, мы имеем, что в России считают изобретателем электрической лампочки Яблочкова или Лодыгина, в США – Эдисона, в Германии – Гебеля. Есть ли еще претенденты в других странах? Конечно, есть.

Сер Джозеф Вильсон Сван (Sir Joseph Wilson Swan) и его лампочка.
По другую сторону Атлантического океана, в Англии, примерно в тоже время что Лодыгин и Эдисон, над электрической лампочкой работал сер Джозеф Вильсон Сван (Sir Joseph Wilson Swan). В качестве элемента накала он использовал обугленную хлопковую нить и также выкачивал из колбы воздух. Сван получил Британский патент на свое устройство в 1878 году, примерно за год до Эдисона. Начиная с 1879 года, он начал устанавливать электрические лампы в английских домах. Организовав в 1881 году компанию "The Swan Electric Light Company" начал коммерческое производство ламп. Позднее Сван объединился с Эдисоном для коммерческой эксплуатации единой торговой марки "Edi-Swan".
Так может быть Сван изобрел лампу накаливания. Тот же портал About.com: Need. Know. Accomplish. продолжая список первых исследователей и изобретателей электрического освещения в статье The History of the Incandescent Lightbulb утверждает следующее:
1878 - Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), an English physicist, was the first person to invent a practical and longer-lasting electic lightbulb (13.5 hours). Swan used a carbon fiber filament derived from cotton.
Энциклопедия Британика в статье Sir Joseph Wilson Swan, рассказывает  о нем немного больше. Сван не только физик, который изобрел лампочку накаливания, но и химик, сыгравший заметную роль в развитии фотографии:
Sir Joseph Wilson Swan,  (born Oct. 31, 1828, Sunderland, Durham, Eng.—died May 27, 1914, Warlingham, Surrey), English physicist and chemist who produced an early electric light bulb and invented the dry photographic plate, an important improvement in photography and a step in the development of modern photographic film.
А дальше утверждается, что в 1860-х годах Сван разработал примитивный электрический свет (primitive electric light), используя при этом нить из обугленной бумаги в вакуумированной стеклянной колбе. Отсутствие хорошего вакуума и адекватного источника тока послужило причиной короткого срока службы лампы и неэффективного света. Дизайн его лампы в значительной степени был использован Томасом A. Эдисоном 20 лет спустя. В 1880 году, после усовершенствования вакуумной техники, оба, Эдисон и Сван изготовили настоящую электрическую лампочку. Или вот в оригинале: His design was substantially the one used by Thomas A. Edison nearly 20 years later. In 1880, after the improvement of vacuum techniques, both Swan and Edison produced a practical light bulb.
Кто бы сомневался, что Британика напишет именно так, поставив Сера Джозефа Свана впереди Эдисона. Других изобретателей лампы накаливания даже упоминать не стоит. Вот еще одна полуправда, еще один миф (легенда).
Вызывает большое сомнение информация об экспериментах из 1860-х годов. О том, что в 1870-х годах проводились опыты с электрическим освещением, в том числе и публичные, информации больше. Есть даже рисунок одной из первых лампочек Свана.

Экспериментальная лампа Джозефа Свана.
Но это действительно экспериментальная, а я бы даже сказал, лабораторная лампа, которой очень далеко до промышленного образца. Однако к концу 1870-х годов, Сван усовершенствовал лампу настолько, что даже начал мелкосерийное производство и применил их для освещения своего дома в Гейтсхеде (Gateshead), Англия. Характерной особенностью лампочки Свана, впрочем, как и большинства других первых лампочек, было низкое сопротивление нити. В результате, использовать их можно было только сразу несколько в последовательном соединении. Узнав о появлении ламп Эдисона с высоким сопротивлением, Сван быстро модернизировал свои лампы под такое же напряжение, и организовал Swan Electric Light Company.
В 1878 году он получил свой первый патент Великобритании на электрическую лампу накаливания, а затем, в период до первого патента Эдисона, еще несколько. Благодаря этим патентам, позиция Свана на ранке Великобритании была очень сильна, и Эдисон не мог пробиться на этот рынок со своими лампочками. Чтобы решить эту проблему, была организована, путем слияния, новая компания, получившая название Edison & Swan United Company (Ediswan).

Итак, в России считают изобретателем электрической лампочки Яблочкова или Лодыгина, в США – Эдисона, в Германии – Гебеля, а в Великобритании - Свана. Думаете это все претенденты? До недавнего времени, я думал, что все. Так, нет же. Недавно нашел еще одного претендента, или если быть точнее - претендентов. Или, если хотите, вот еще одна легенда (миф) локального масштаба.

Генри Вудворд (Henry Woodward) и Мэттью Эванс (Matthew Evans) – изобретатели лампы накаливания из Канады.
А если серьезно, то это не миф - изобретатели и изобретение конечно были. Просто статья на сайте Mysteries of Canada имеет претенциозное название - The First Electric Light Bulb, и как нельзя лучше подходит к теме развенчания мифов, связанных с изобретением первой лампочки. И первые строки, как раз подходят для сотворения легенды.
Think back.  Who invented the light bulb?  Thomas Edison?  Right?
WRONG!
In 1875, Edison purchased half of a Toronto medical electrician's patent to further his own research.  That researcher was named James Woodward.
А вот и сама история.
В 1875 году Эдисон купил права на половину патента у Генри Вудворда, электрика из Торонто, с целью использовать его позже в своих исследований.
Вудворд и его коллега по имени Мэтью Эванс, описанный в патенте как "джентльмен", но на самом деле смотритель отеля, подали патент на свет Вудворда и Эванса (Woodward and Evan's Light) 24 июля 1874 года.
Работая в литейном цеху Morrison's Brass Foundry в Торонто, они построили первую лампу со стержнем из углерода, удерживаемый между электродами в стеклянной колбе, заполненной азотом.
Вудворд и Эванс считались чудаками и объектами общественных насмешек. "Кому нужен светящиеся кусок металла!" Они пытались, с очень небольшим успехом, сформировать компанию, чтобы собрать деньги для усовершенствования и продавать свои изобретения. (Где находится федеральное правительство, когда вы действительно в нем нуждаетесь?)
В 1876 году Вудворд получил американский патент на его электрическую лампочку, а в 1879 году Эдисон посчитал достаточно важными полностью выкупить патент от Вудворда, Эванса и их канадских партнеров. Оставшуюся часть своего канадского патента Вудворд продал Томасу Эдисону в 1885 году.
Таким образом, электрическая лампочка стала американской.
Вот такая печальная для Канады история. Не удивлюсь, если в каком-нибудь канадском школьном учебнике появится утверждение, что электрическую лампочку накаливания изобрели канадцы Вудворд и Эванс.
Американский патент Генриха Вудворда
Американский патент Генриха Вудворда

Если проанализировать этот патент, то даже по внешнему виду видно, что это не лампа (light bulb) в привычном понимании, а скорее прибор, созданный из лабораторного оборудования. Поэтому и называется патент не электрическая лампа, а электрический свет. Можно сказать, что это не устройство для освещения, а способ освещения. А факт покупки патента Эдисоном, вполне объясним. Вероятно, Эдисон видел перспективу электрического освещения, и потому, при первой возможности выкупил права на патент, чтобы устранить конкурента и избежать судебных разбирательств в будущем.

Продолжение следует.


Комментариев нет:

Отправить комментарий