Lambanın icadı, lamba nasıl bulundu
Lamba, aydınlatma aracı. Önceleri yanıcı madde emdirilmiş bir fitilin konduğu taşıyıcı bir kaptan oluşurdu; sonraları gaz ve elektrik lambaları gibi ışık üreten başka aygıtlar geliştirilmiştir.
Lambanın İÖ 70 binlerden beri kullanıldığı sanılır. İlk lambalar, kayaların içi oyularak yapılmıştı. Bu oyuklara hayvan yağı emdirilmiş yosun ya da başka emici maddeler doldurularak ateşlenirdi.
Akdeniz bölgesi ve Doğu’da önceleri lamba olarak deniz kabukları kullanılmıştı, daha sonra bunların yerini pişmiş toprak, albatr ya da metalden deniz kabuğuna benzetilerek yapılan lambalar aldı. Bu tür pişmiş toprak lambalar dünyanın çeşitli yerlerinde bulunmakla birlikte, özellikle İran ve Filistin ile Akdeniz ve Adriya Denizindeki adalarda yaygındı. İlkel lambanın bir başka temel biçimi, Eski Mısır ve Çin’deki tabak biçimli lambaydı. Bu tür pişmiş toprak ya da tunç lambaların çukur bölümlerinin ortasında bazen fitili desteklemek için bir çıkıntı bulunurdu. Tabak biçimli lambanın bir başka tipinde, fitilin yanan ucunun tabağın kenarından sarkmasını sağlayan bir kanal vardı. Bu lambalar Afrika ve Asya’da yayıldıktan sonra Büyük Okyanusun öte yanına da geçmiş olabilir; çünkü Alaska ve New Mexico’daki arkeolojik kazılarda bunların örnekleri bulunmuştur.
Eski Yunan’da İÖ 7. yüzyıldan sonra lamba, meşale ve ocak ateşinin yerini almaya başladı. Aslında lamba sözcüğü, Yunancada “meşale” anlamına gelen lampas sözcüğünden türemiştir. Kullanılan en yaygın model Mısır’dan alınmış kandildi. Yunanlılar tunçtan yapılan asma lambalar da kullanıyorlardı.
Romalılar, kalıba döktükleri iki parçayı sonradan birleştirerek yeni bir pişmiş toprak kandil yapma yöntemi geliştirdiler. Metal kandillerin de biçimleri daha karmaşıklaştı; hayvan ya da sebze biçimlerinde kandiller yapıldı. İS 1. yüzyılda amfitiyatrolarda ve başka kamu yapılarında çok büyük lambalar kullanılıyordu.
Ortaçağ lambalarına ilişkin çok az bilgi bulunmakla birlikte, bunların üstü açık, tabak biçiminde ve kapalı Roma kandillerine göre oldukça geri olduğu düşünülmektedir. Bu dönemde genel olarak mantar ya da tahtadan şamandıraların üstünde yüzen fitilleri bulunan lambaların kullanıldığı sanılmaktadır. Süslü pirinç çerçevelere oturan kırmızı camdan kilise lambaları bu türdendir. Günümüzde de bazı kiliselerde altarın önünde böyle lambalar asılıdır. Eski çağlardan günümüze ulaşan bir başka ayin lambası türü, Yahudilerin Hanukka lambasıdır; bunlar, duvar şamdanına benzer bir levhayla arkadan desteklenen kaşık biçiminde sekiz küçük birimden oluşur. Bu tip lambalara Hint tapınaklarında da rastlanır.
18. yüzyılda, kapalı bir haznenin ortasındaki metal bir borudan çıkan ve bir vidayla alçaltılıp yükseltilebilen fitilin geliştirilmesi, lambanın evriminde büyük bir adım oldu. Ayrıca, alevin hava verilerek ya da cam bir şişe kullanılarak daha iyi yanabildiği de fark edildi. 1859’da ilk petrol kuyusunun açılmasından sonra kerozen (ingiltere’de parafin) lambaları kullanılmaya başladı. Ama aynı dönemde hava gazı lambası da yaygınlaşıyordu. Hava gazının lambada yakılması 1784’te başladı. 1799’da odunun damıtılmasıyla elde edilen gazla çalışan bir “ısılamba” patenti alınmıştı. Bu yeni aydınlatma yönteminin tehlikeli olduğunun açıklanmasına karşın, sokak lambalarında hava gazı kullanılması yaygınlaştı. 19. yüzyılın başlarında ABD ve Avrupa kentlerinin çoğunda sokaklar hava gazı lambasıyla aydınlatılıyor ve hava gazı lambasının evlerde kullanılması da gittikçe daha çok benimseniyordu. Yağ lambaları da gaz yakabilecek biçimde değiştirildi.
19. yüzyılın sonlarında elektrik lambasının geliştirilmesiyle havagazı lambası gözden düştü; 1911’e gelindiğinde hava gazı donanımları elektrikle çalışabilecek biçimde değiştirilmeye başladı. Kısa sürede elektrik, genel aydınlatma amaçları için kullanımda havagazının yerini aldı. Ama gene de Avrupa’da birkaç yıl daha hava gazı yaygın biçimde kullanıldı. Elektrik lambaları. 1650’de Magdeburglu Otto von Guericke elektrikle ışık üretilebildiğini buldu. Kükürtten yapılmış bir küreyi ekseni çevresinde hızla döndürüp üstüne eliyle bastırınca, sürtünmeyle kürenin ışık çıkardığını gösterdi. Yaklaşık 1706’da İngiliz Francis Hauksbee (Havvksbee) bu küreyle gene Guericke’nin buluşu olan, içi vakum pompasıyla boşaltılmış cam bir küreyi birlikte kullanarak ilk elektrik ışığını üretti. 1802’de Sir Humphry Davy, platin ya da başka metalden şeritlerin, elektrikle akkor derecesine kadar ısıtıldıklarında bir süre ışık verdiğini gösterdi (bak. akkor lamba). 1809’da, 2 bin pilden oluşan bir batarya kullanarak, 10 cm arayla yerleştirilmiş iki kömür çubuktan elektrik akımı geçirdi ve çubukların arasında parlak, yay biçimli bir alev elde etti. Bu aygıta ark lambası adı verildi.
19. yüzyıl boyunca ark lambası ile akkor lamba koşut biçimde gelişti. Bilinen ilk akkor lamba yapma girişimi, 1820’de Warren De la Rue’nün içi boşaltılmış kapalı bir cam boruya bir platin bobin yerleştirmesiydi. 1840’ta İngiliz Sir William Robert Grove, akkor derecesine kadar ısıtılan platin sargıyla çalışan zayıf ve kullanışsız lambalarla bir konferans salonununu aydınlatmayı başardı. Bu lambalardaki platin sargı, kısmen suyla doldurulmuş cam tabaklarda bulunuyordu, üstüne de ters çevrilmiş bardaklar kapatılmıştı.
1841’de Cheltenhamlı Frederick de Moleyns adlı bir İngiliz ilk akkor lambanın patentini aldı. Moleyns, havası boşaltılmış cam bir kürenin içinde iki platin tel ya da filaman arasındaki boşluğu odun kömürü tozuyla köprülemişti. Tellerden geçen akımın kömür tozunu akkor derecesine kadar ısıtmasıyla ışık ortaya çıkıyordu. Ama küre çabuk kararıyordu ve bu nedenle lamba kısa ömürlüydü. 1845’te Londralı Thomas Wright ilk ark lambasının patentini aldı. Aynı yıl Ohiolu genç mucit J.W.Starr, İngiltere’de iki akkor lamba patenti aldı. 1850’de Edward G.She- pard, akkor haline getirilen kömürle çalışan bir lamba yaptı. Aynı yıl İngiliz fizikçi Sir Joseph Wilson Swan, kâğıttan karbon filamanlar üretti. 19. yüzyılın ikinci yarısında birçok bilim adamı ticari şansı olan, kullanılabilir elektrikli aydınlatma araçları üretmeye girişti. Bu dönemde bazı elektrik lambalarının kullanıldığı bilinmektedir. 1856’da Fransız mühendis C. de Chagny, madenlerde kullanılmak üzere geliştirdiği platin filamanlı yeni bir lambanın patentini aldı. 1857’de İngiltere’de Dungeness’deki deniz fenerinde ilk kez bir elektrikli ark lambası ticari kullanıma girdi.
1872’de Alexandre de Lodyguine adlı Rus hekim filaman olarak “V” biçimli bir grafit parçasının kullanıldığı ve azot gazı doldurulmuş cam bir küreden oluşan bir lamba yaptı. Bu lambalardan 200 tanesi Petersburg’daki donanma tersanesi çevresine yerleştirildi. Ama güvenilir biçimde çalışmayan ve maliyetleri yüksek olan bu lambalar yaygınlaşmadı. 1876’da Rus elektrik mühendisi Paul Yabloçkov, yapay aydınlatmada çığır açan Yabloçkov mumunu yaptı. Yabloçkov mumu, koşut karbon çubuklardan oluşan bir ark lambasıydı. Porselen kiliyle birbirinden ayrılan ve arkın yanmasıyla buharlaşan çubukların her ikisinin de uçlarının aynı hızla aşınmasını sağlamak amacıyla alternatif akım kullanılıyordu. Bu lamba yaygın biçimde ticari kullanıma girdi. ABD’de ark lambasıyla aydınlatılan kamuya açık ilk yer Cleveland’daki bir meydan oldu. Charles F. Brush 1879’da burayı 12 tane karbon ark lambasından oluşan bir sistem kullanarak aydınlattı.
1880’de Edison’un karbon filamanlı akkor lambasının patentini almasından önce sayısız bilim adamı yetkin bir akkorlu aydınlatma sistemi geliştirmek için çalıştı. 1875’te Sir Joseph Swan, havası boşaltılmış cam ampullerin içine sülfürik asitle işlem görmüş pamuk iplikler yerleştirdi. Elektrik parıltı lambası adını verdiği bu tip lambalar kullanarak İngiltere’de New Castle’da, Aralık 1878’de büyük çaplı bir ışık gösterisi yaptı. Akkor lambanın gelişmesindeki son aşama, Swan ile Thomas A. Edison’un birbirlerinden ayrı olarak aynı zamanda gerçekleştirdikleri ve Hermann Sprengel ile Sir William Crookes’un vakum pompasını kullandıkları çalışmalar oldu. İlk kullanılabilir lambayı, sorunu 1877’de incelemeye başlayan ve bir buçuk yıl içinde 1.200’den fazla deney yapan Edison’un icat ettiği kabul edilir. Ark lambalarında o zamanlar kullanılan seri bağlanmış filaman sistemlerinin akkor lambası için yeterli olmayacağını anlayan Edison, çabalarını çoklu elektrik devreleri için gerekli olan dinamolar ve başka donanımlar üzerinde yoğunlaştırdı. Edison, 21 Ekim 1879’da filaman olarak karbonlaştınlmış iplik kullanarak bir lambayı yakmayı başardı. Lamba iki gün sürekli yandı. Edison daha sonra, karbonlaştınlmış kartvizit kâğıtlarının yüzlerce saatlik ömrü olacağını anladı-” Bundan bir süre sonra karbonlaştınlmış bambu, filaman malzemesi olarak kullanıldı. 1883’te Swan selüloz filamanlar üretmeye başladı. Edison lambası ticari olarak ilk kez Mayıs 1880’de “Columbia” adlı buharlı gemide kullanıldı. 115 lambadan oluşan bu sistem 15 yıl başarıyla çalıştı, 1881’de New York kentinde bir fabrika Edison’un sistemiyle aydınlatıldı ve akkor lamba kısa sürede ticari başarı kazandı. İki yıl içinde 150’den fazla sistem kuruldu.
Akkor lambaların yaygın olarak kullanılmaya başlamasıyla birlikte, özellikle kapalı yerlerde çalışanların uzun süre bu ışıkta kalmasının, görmelerine zarar verebileceği korkusu yayıldı. 1898’de Londralı göz doktorları, siperliksiz lambaların kullanılmasını engelleyecek yasaların çıkartılması için parlamentoya başvurdular. Bunun sonucunda siperlik ve yansıtıcılar üzerinde araştırmalar başlatıldı.
1904’te, New Yorklu Willis R. Whitney, verimi daha önceki bütün akkor lambalarından daha yüksek olan, ısı uygulanmış ya da metalleştirilmiş karbon filamanlı lambayı üretti. Ama bilim adamları, elektrik enerjisini daha verimli biçimde ışığa dönüştürmek için çalışmalarını sürdürüyorlardı. Tungstenin filaman malzemesi olarak kullanılabileceğinin keşfedilmesiyle bu amaca ulaşıldı.
Tungsten filamanlı lamba, akkor aydınlatmada nitelik ve verimlilik bakımından gerçekleştirilen en büyük ilerlemeydi; tungsten filamanlar kısa sürede ticari kullanımdaki karbon, tantal ve metalleştirilmiş karbon filamanların yerini aldı. ABD’de ilk kez 1907’de kullanılan bu tür lambanın filamanı Viyanah Alexander Just ve Franz Hanaman’ın geliştirdikleri bir üretim tekniğiyle sıkıştırılmış tungstenden yapılıyordu. 1910’da New Yorklu William D. Coolidge haddelenmiş tungsten üretiminde, lambanın dayanıklılığını büyük ölçüde artıran bir işlem geliştirdi, 1913’te de bu buluşunun patentini aldı.
1913’te New Yorklu Irving Langmuir, akkor lambanın ampulüne eylemsiz gazlar konması yöntemini geliştirdi. Eylemsiz gazlar, filamanın buharlaşmasını geciktirerek lambanın verimliliğini artırıyordu. Önce yalnız azot, daha sonra lambanın gücüne bağlı olarak değişen oranlarda argon ile azot gazları birlikte kullanıldı. İlk maliyetin düşüklüğü, sağlanmasının kolaylığı ve uyarlanabilirliği, gaz doldurulmuş lambaya aydınlatma alanında büyük bir üstünlük sağladı ve öteki akkor lambalar ortadan kalktı.
Elektrik boşalmalı lambalar. 1675’te Jean Picard ve yaklaşık 1700’de Johann Bernoulli, uyarılmış cıvayla ışık üretilebileceğini gözlemlemişlerdi. Bu alanda araştırmalar yapan Alman fizikçi Julius Plücker’in yönlendirdiği Heinrich Geissler, seyreltilmiş gazda elektrik boşalması gerçekleştirildiğinde ortamın ışıdığını saptadı ve bu olgudan yararlanarak kendi adıyla anılan lambayı geliştirdi. İlk cıva arkını 1860’ta İngiliz John T.Way elde etti; 1879’da Londralı John Rapieff, 1882’de de Fransız bilim adamı J.-C. Jamin bu alandaki çalışmalara katkıda bulundular.
1901’de Peter Cooper Hevvitt, o zamanlar kullanılmakta olan akkor lambadan iki ya da üç kez daha verimli olduğu kanıtlanan cıvalı ark lambasını pazarlamaya başladı. Neredeyse tümüyle gölgesiz ışık sağlayan bu lamba kısa sürede ABD’de sanayi aydınlatmasında yaygın biçimde kullanılmaya başladı.
Aydınlatmada eylemsiz gazlann kullanılmasına yönelik araştırmalar hiç kesintisiz sürdürüldü. 1910’da Fransa’da Georges Claude neon, argon, helyum, kripton ve ksenon içeren elektrik boşalmalı lambalarla deneyler yaptı; 10 yıl içinde neon ışığı sanayisi gelişti. Neon lambasının ışık üretiminin verimliliği genel aydınlatmada kullanılmayacak kadar düşüktü, renkleri ise iç aydınlatma için uygun değildi.
1931’de Avrupa’da sodyum buharıyla çalışan bir elektrik boşalmalı lamba geliştirildi. Şiddetli ışık vermesine karşılık ışığının rengi san olduğundan bu lâmba kapalı mekânların aydınlatılmasında kullanılmaya pek uygun değildi. Ama 20. yüzyılın ortalarına doğru sodyum buharlı lambalar karayolu, köprü ve tünellerin aydınlatılmasında yaygın biçimde kullanılmaya başladı.
Modern elektrikli ışık kaynakları. 20. yüzyılın ortalarına değin, ışıldaklardaki yüksek güçlü birimlerde, yüksek yoğunlukta bir kaynak gerektiren projektörlerde ve küçük, ama güçlü mavi ve morötesi enerji kaynağı gerektiren başka özel uygulamalarda, açık ortamda çalışan ark lambaları kullanılmıştır. Akkor lambalardan ise konutların aydınlatmasında ve taşınabilir lambalarda yararlanılmaktadır. Bunlar ucuz, güvenli ve kolay sağlanabilir olmakla birlikte, enerji açısından verimsizdir. Elektrik boşalmalı lambalar, yarı iletken lambalar ve kimyasal lambalar akkor lambalara oranla daha az ısınan ışıldamak lamba türleridir. Günümüzde genellikle oda aydınlatmasında kullanılan flüoresan lamba ile mavi-yeşil bir ışık veren cıva buharı lambası ve sodyum buharı lambası, elektrik boşalmalı lambalardır. Neon lambaları, neon gazının içine yerleştirilmiş iki elektrottan oluşan, zayıf elektrik boşalmalı lambalardır. Neon gazı, negatif elektrotun yakınlarında turuncu renkte ve gösterge lambalarında kullanılmaya uygun yumuşak bir ışık verir. Tabelalarda kullanılan rfeon lambaları da elektrik boşalmalı lambalardır. Işık salar diyot (light emitting diode-LED) lambası da bir tür ışıldamalı lambadır. Aygıt, yarıiletken bir diyot kristalinden oluşur. Akımın diyotun içinden geçmesiyle elektronlar “delikler”le (bölgesel pozitif yükler) birleşir ve daha düşük bir enerji düzeyine iner. Serbest kalan enerjinin bir bölümü bir foton olarak salınır. Salınan ışığın rengi, kullanılan kristal malzemeye bağlıdır. Örneğin yeşil LED’ler, azotla işlenmiş galyum fosfordan yapılır. LED’ler aydınlatma için yeterli ışık üretemez ama gösterge lambalarında ve sayısal göstergelerde kullanılabilir. Bir başka yarı iletken lamba türü olan elektriksel ışıldamalı lamba, düz bir levha sığaç ile fosfordan yapılmış bir dielektrikten (yalıtkan) oluşur ve alternatif akımla çalışır. Bu tür lambalar, çeşitli aygıtların ışıklı göstergelerinde ve gece lambalarında kullanılır. Lambanın tarihi gelişim ve icadı hakkında bilgi.