爱迪生发明第一盏实用白炽灯( 用竹纤维做灯丝) 
 
2006-6-4 23:37:24　　点击：75 
 爱迪生发明第一盏实用白炽灯( 用竹纤维做灯丝)

 用铂线研制白炽灯，已经相当成功，可是它的价格毕竟太贵了。他决心要制造一种更好的电灯来。 
试验用的线卷每次得从费城的吹玻璃人那里运来，浪费了不少时间，而且在中途又免不了破碎损失，这很使他烦恼。后来，他干脆雇了一个名叫波姆(Ludwing Boehm )的青年为他制造“玻璃丁包”。 
一天晚上，爱迪生留在实验室很晚，他心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中搓卷着。他好像在幻想着什么似的，不知不觉的把手中的烟煤搓成一根细线。他突然想到，这也许可以制造出比较好的电灯来。 
他把身边的一卷棉纱截下一小段，放在炉中熏了约1小时，再把它装在玻璃泡里，抽去空气，而后把电流接上。这脆弱的棉线立即发出耀目的亮光来。可是炭线经不住电池的全部的电压，不久就烧断了。他把这断线放在显微镜下检查，发现经过炭化后的棉线变得异常的坚硬了。 
 于是他便加紧努力。他抛弃了用棉线的方法，试用木材的细条，接着又用稻草、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、头发都用来当作灯丝。 
爱迪生在休伦港车站学电报的时候，麦肯齐站长热心教过他电码。爱迪生建立研究所以后，特地请他到所里来工作。这时，麦肯齐已经上了年纪，实际上做不了多少事，爱迪生聘请他来，不过是为了报答他的情谊，让他挂个闲职养老罢了。麦肯齐是苏格兰人，长着红棕色的头发和胡子。有一天，爱迪生正在为灯丝材料冥思苦想，忽然看见了麦肯齐的红胡子，不由眼睛一亮。他问麦肯齐，为了电灯实验，能不能借用一样东西。爱迪生怀着极大的兴趣挑选了几根粗胡子，先进行炭化处理，然后装进灯泡里做实验。这时，他已经设计出一种新的抽气机，灯泡的真空度有明显的提高。 
遗憾的是，实验结果表明，用胡子做灯丝，还是没有成功。麦肯齐找到爱迪生，把胸口一拍说：“再试试我的头发吧！”爱迪生说，头发和胡子的性质一样，没有采纳。但是，麦肯齐的献身精神是感人的。爱迪生先后用近1600种材料进行了实验，但都一一失败了。 
 从10月16日开始，经过5天的探索，出现了最终的突破。这次爱迪生又重新使用棉线，他把棉线摆成各种圆弧形，然后放在一个密闭的金属盒内，进行几个小时的炭化处理。数小时后，取出金属盒，打开后，棉线已成为炭丝。这时，“巴切勒极为小心地拿着这根宝贝，向吹制灯泡的车间走去，而我则像护送着无价之宝的护卫。”(爱迪生语)直到第四天，他终于取出了一段完整的炭丝，并顺利地把它装在一个玻璃灯泡里，接通电源。果然，灯丝发出亮光。可是，这样的电灯只亮了一会儿，炭丝就被烧断了。 
 炭丝灯虽然只亮了很短的时间，但却给电灯的研究带来成功的希望。报纸刊登了这个消息，没想到，爱迪生却因此遭到很多的诽谤和攻击。在当时，大多是用煤气灯照明，那些煤气公司的老板们怕电灯的出现使他们在经济上蒙受重大损失，因此就拼命地反对电灯的研究工作，他们竭力要使人们相信，爱迪生是个善于吹牛的大骗子。 
有些正统的科学家也付之一笑，认为年青的爱迪生想入非非，不相信他的研究会成功，认为小型电灯是无法制造的。其他的电灯研究者也攻击说，爱迪生盗窃了他们的研究成果。 
有人讥笑他说：“不管爱迪生有多少电灯，只要有一只寿命超过20分钟，我就愿付100美元，有多少付多少。”对此，爱迪生的回答，就是以坚定的信心，继续试验。 
 也有人说：“即使造出来，人们也点不起。”爱迪生则坚定地回答说：“当电灯普及之后，只有奢侈者才用得起蜡烛。” 
爱迪生立志要发明一种体积小、亮度大、寿命长、可任意开关的电灯。经过多次的试验、失败、再试验，在一天傍晚，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。这为爱迪生的成功提供了先决条件。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！这一天是1879年10月21日，后来就把这一天定为电灯发明日。连续用了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。 


 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，爱迪生拿起记事簿算了算，他试验过的植物纤维材料共约6000种。虽然灯泡试制成功了，但他总觉得灯丝结构还不能令人满意，质地不够匀称，因而发出的亮光也不怎么理想。 
 有一次，一个偶然的机会，爱迪生在试验室拾到一把蒲葵扇。爱迪生把它拣起来，看了又看，眼睛盯到它四周缠绕着的细细的一圈竹丝上。由于他一直在思考着用哪种合理的纤维有机物来做灯丝，所以马上就把竹丝取下，交给助手立即做试验，没想到，效果空前好。爱迪生高兴极了，他决定，一定要寻找世界上最好的竹子，充当电灯的灯丝。 
 于是爱迪生详细调查有关竹子的资料，目前已经知道的就有1200种，他准备把1200种的竹子，全部拿来实验。 他的做法确实很彻底，从研究所的人员中，选出20人组成调查队，准备了10万元费用前往世界各地。 爱迪生本人也亲自到西印度群岛中的牙买加岛，拿回各种竹子。 
 中国和日本产竹种类最多，故从两国入手。他初派威廉穆尔(William H．Moore )于1880年夏赴东亚，深入中日内地。穆尔历尽艰辛，采竹多种带回。爱迪生选定一种最合适的日本竹子，即与日本农户订好合同，按时供给若干量。日本农户善于改良竹种，竟能出货日佳，爱迪生以为此竹纤维特别均匀，乐于久用。 
1880年12月，熟识南美植物的约翰·C·布劳尔(JohnC．Brauner )奉命赴巴西帕刺深入森林，跋涉2000公里，经白人未经之地，采得丰富的草本及梭榈。实验室中的职员塞格里多耳(Segredor )则受命前往古巴求纤维。在他抵哈瓦那时，即患黄热病，未一周而亡。爱迪生以为古巴未必多产适用之竹，才不再遣人。爱迪生还派人到佛罗里达探扇叶梭榈，派人到牙买加寻竹。但梭榈无一合格，而竹子也都不如已入选供商用之日本产竹。汉宁顿(Hanington )则旅行乌拉圭，阿根廷，巴拉圭及巴西极南部。其冒险最甚者，当推弗兰克麦克高恩(Frank Mc -gowan )。他旅行到秘鲁、厄瓜多尔、哥伦比亚南美三国荒野，寻找特殊的竹子。在他旅行的98天中，麦克高恩甚至不敢脱下衣服睡觉。在途中有时碰到洪水，有时遭土人袭击，也有猛兽的危险，再加上黄热病等，总共花费了15个月时间。1889年5月2日，纽约《夕阳晚报》称麦克高恩之行可与古来最大旅行家之名著并立。 
新泽西州一位学校的校长詹姆斯里喀尔顿(JamesRicalton )也为爱迪生效劳。他经英国穿苏伊士运河，抵锡兰，入印度。穷搜高原幽谷，更经缅甸及马来半岛他部，始取道中国日本而归。他旅行一年整。里喀尔顿说：“觅得一种纤维，胜厂中现用者二三倍。” 
 他所发现的竹子中，有直径30公分，高达30公尺像巨木似的大竹。从世界各地采集来的竹子，大约有6000种之多，结果以日本的竹子所制碳丝最为优秀，可持续1000多小时，达到了耐用的目的。直至1908年的9年间，日本竹一直是供应碳丝的主要原料。 
 寻竹者的行动颇为公众所关注，《纽约晚太阳报》在报道其中一位寻竹者时曾作过这样的描述：“没有任何神话或寓言中的英雄能在拯救某一绝代佳人之时表现出像这位无畏的文明先驱者所表现出的那种降龙伏虎之勇。就是提修斯、齐格菲或神话故事中的骑士，也会羡慕爱迪生的这些不可阻挡的助手们的胜利”。 
 爱迪生的进取心永无止境，他对于竹子做灯心，仍不能满意，于是他又发明一种化学纤维代替竹灯丝，又把灯泡质量提高了一步。再往后，试验工作重新转向耐热的金属方面，结果才改用钨作灯丝。从此电气发光的效率，比以前增加3倍，使用范围也空前扩大，逐渐遍及全世界。1921年，美国共造钨丝灯15497．1万盏，这便是我们现在所通行的灯泡。爱迪生坚持不懈地研究，终于获得成功。爱迪生的白炽电灯光亮充足、柔和、无声、无味、无害于人体健康。1880年1月3日美国哈泼尔周刊刊载记者一篇《白炽灯之印象》的报道说：“此事似难置信……竟可发生电光。……为最明洁而纯粹之光，如一团球状之太阳光，毫无毒害我人之任何气体或蒸汽，不受气候或风雨之影响，不需火柴引燃，亦不放烟气，具有均匀稳定之光亮，一如晴天时之太阳光，但其所费价格，则又较最便宜之油灯为低”。爱迪生发明电灯一般的事实，使得曾咒骂过爱迪生的人改变了看法，谦逊地向电灯发明者道歉。有人在报上发表文章说：“当1879年爱迪生先生发明白炽灯的消息传来时，一般科学家，特别是我自己，很怀疑这消息的真实性。那种马蹄形的纸质灯丝，看来是支持不住机械震动的，而且似乎也无法长期地保持发射白光。然而，爱迪生先生却并不失望，他不顾别人的指责，坚持继续研究，终于获得了成功。使我们对他这种坚定不移的信念，不得不表示衷心的敬佩。” 


 另一个有声望的人物，在一次科学团体会议上这样说：“过去，我们对爱迪生先生，曾经有过不少冷酷的指责，其中我本人也许称得上是最最严厉的一个。现在我感到非常荣幸，能够利用这个宝贵的机会宣布我的信心：我完全相信，爱迪生先生已经彻底解决了他所要解决的问题，并使他的任何敌手，除了甘拜下风以外，是不可能再有什么其他表示的了”。 
如同贝尔不是电话的唯一发明家一样，爱迪生也不是电灯的唯一发明家。 
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。 
可是，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。 
斯旺比爱迪生起步要早，发明要早，但反而没有像爱迪生那样取得成功，究其原因，主要有以下几个方面：其一，斯旺的科学资金没有爱迪生那样雄厚，爱迪生为研制电灯前后投资达50万美元；而斯旺的投资却极为有限。其二，在人力上，爱迪生有一个技术力量很强的爱迪生实验室；而斯旺在实际研制工作中只有一名助手；其三，爱迪生注意到了发电站、输电网等配套工程；而斯旺则无力进行这样的配套工程的建设。由于这些原因，从发明白炽电灯后所产生的影响来说，爱迪生要比斯旺大得多。 
 电灯是19世纪末最著名的一项发明，也是爱迪生对人类最辉煌的贡献。人们对爱迪生作出高度的评价：希腊神话中说，普罗米修斯给人类偷来了天火；而爱迪生却把光明带给了人类。
 
 
爱迪生发明创造年表：


1868年10月11日发明“投票计数器”，获得生平第一项专利权。 
1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。 
1870年发明普用印刷机，出让专利权，获4万美元。在纽约克自设制造厂。 
1872—1876年发明电动画机电报，自动复记电报法，二重、四重电报法，制造蜡纸炭质电阻器等。 
1875年发明声波分析谐振器。 
1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。 
1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话，并使之投入了实际使用。获得三项专利：穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。 8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。 
1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机，设计微音器，扩音器，空中扬声器，声音发动机，调音发动机，微热计，验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀，并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园，重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。 
1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法，电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。 
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置，结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯，它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。 
1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文，正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。 
12月成立纽约爱迪生电力照明公司。 
1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机，地下电线，电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。 
1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。 12月底美国各地建立了150多个小电站。 
1885年5月23日提出无线电报专利。 
1887—1890年改良圆筒式留声机，取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机，唱片，授语机等制造和发售事业。 
1888年发明唱筒型留声机。 
1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动电影机。 
1890—1899年设计大型碎石机，研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。 
1891年发明“爱迪生选矿机”，开始自行经营采矿事业。获得“活动电影放映机”专利。5月20日第一台成功的活动电影视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。 
1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座电影“摄影棚”。 
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映机影院。 
1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片，受到公众热烈欢迎。 
1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验，行程为5000英里，每充一次电，可走100英里，获得成功。 
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。 
1909年费时十年，蓄电池的研究，终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。 
1910—1914年完成圆盘式留声机，不损唱片和金钢石唱片。完成有声电影机。 
1910年发明“圆盘唱片”。 
1912年发明“有声电影”。研制成传语留声机。 
1914—1915年发明石碳酸综合制造法，并合留声机和授语机为远写机，一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。 
1915—1918年完成发明39件之多，其中最著名的是鱼雷机械装置，喷火器和水底潜望镜等。 
1927年完成长时间唱片。 
1928年从野草中提炼橡胶成功。

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