爱迪生(44)_应天故事汇

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四四

但在1900年就已看到，爱迪生型白炽灯的进一步改进上出现了问题。对爱迪生改善灯泡质量和经济指标的努力，一定要作恰当的评价：他的努力是一种巨大而富有成效的劳动。但灯泡的前途取决于其结构原理能否有新的突破，而这一点只有在深刻研究灯泡的物理、化学和电的效应后才能够达到。在随后的15年中，通用电气公司的科研实验室把灯泡的发光效率提高了三倍，把灯泡的使用寿命也几乎延长了一倍。托·阿·爱迪生在改进白炽灯方面的直接接班人是美国的科学家威利斯·尔·惠特尼、马·德·柯芝和埃·兰米尔。欧洲在这方面进行研究的有：奥埃尔·冯·韦利斯巴赫、魏·冯·博尔顿、亚·尤斯特、弗·哈纳曼和汉·库热利等人。对灯泡研究的主要方向如下：提高发光效率；提高灯丝白炽温度，以获得更多的“白”光；增加使用寿命或在实现提高发光效率和提高白炽灯温度两个任务的条件下把使用寿命维持在1000个小时的水平上。　　惠特尼在研究灯泡变黑现象时就确定，如果用预先煅烧的方法把某些氧化物从炭线中去掉，那么炭丝的蒸发和灯泡变黑的现象就能减少。他建了一个炉子，在这个炉子里灯丝可以用电热方法以高于灯丝在灯泡里的工作温度进行加工。采用这个方法的效果极好，而且得到了意外的发现：经过在高温炉中对灯丝的加工，炭丝的石墨外壳就具有金属性和正温度系数。装有这种灯丝的灯泡获得了“通用电气金属化”的称号，人们把这一工序称之为“灯丝金属化”。在保持标准使用期不变的条件下，灯泡的发光效率增加了百分之二十五。如果这些灯泡中仍保持原来的发光效率不变，则使用寿命几乎要延长三倍。魏尔纳·冯·博尔顿在1903年获得了装有钽丝的白炽灯专利特许证，而亚历山大·尤斯特和弗兰茨·哈纳曼也在同年获得了纯钨丝专利特许证。　　汉斯·库热利在1904年改进了这种灯丝的生产。运用于灯泡生产中的各种不同的钨丝，是用把钨粉变成丝的方法制成的，而这种钨粉是利用压条模压制成凝胶状，然后再去掉杂质并通过电流烧结成密实的丝。也可运用钨丝压制法，这种灯丝的发光效率稍稍大点。而以改进爱克斯射线管的结构而著名的通用电气公司实验室的工作人员乌·德·柯立芝，从根本上改进了白炽灯。柯立芝研究了两年，研究出了把事先煅成的钨拉制成细灯丝的方法。用这种钨丝制成的灯泡有更高的发光效率（叫做“经济”灯泡）。当灯泡投放美国市场后，掌握有电站的公司很担心这种灯泡的广泛使用，将减少照明电能的总消耗量。但这些担心是多余的，相反，电照明价格降低了，人们开始改用功率比较大的灯泡，其结果是供电量不仅没有缩减，反而增加了。　　埃尔文·兰米尔从1909年就开始在通用电气公司的科研所工作，他在发展白炽灯方面又迈出了一大步。他提出了灯泡充气的原理和灯丝的螺旋化，结果就生产出了更经济的灯泡（开始叫做“半瓦特”灯泡），能够把灯泡的功率数提高许多。他发现的事实是，在某些范围内灯泡中的热损耗几乎不取决于灯丝的直径，然而发出的光通量却与其表面的大小成比例，因而与灯丝直径也是成比例的。兰米尔得出的结论是，如果粗灯丝在有大气压的情况下被惰性气体包围起来，那么这种粗灯丝对于已经规定出使用期限的灯泡来说是更加有效益的。　　他证明说，如果把灯丝卷成线匝挨得很紧的螺旋线圈，那么螺旋线圈的直径（而不是灯丝直径）就变成了热损耗方面的决定因素。这就能使装有细灯丝的小度数的灯泡获得很高的发光效率。由于出现了大度数的充气灯泡，弧光灯在大街上就消失了。产生了新的照明设施，即投光照明、汽车照明、投影照明等。柯立芝的钨丝、兰米尔的灯泡内充气和灯丝螺旋化，这是灯泡技术的最大成就，也就是爱迪生灯泡的变体，而这种变体使爱迪生的灯泡成了几十年内广泛使用的光源。柯立芝和米兰尔的研究工作起源是爱迪生灯泡，而爱迪生灯泡的发明不仅在照明技术方面，而且在整个电工技术方面都是一次革命。　　五　　托·阿·爱迪生的研究工作不仅在美国，而且在欧洲大陆，直接促进了电气工业和电灯工业的兴起。1880年以前，在生产电气产品和电工材料方面以及在发展电力传动、电热和起重运输装置方面，欧洲走到了美国前面。而爱迪生的活动却从根本上改变了这种关系：结果是欧洲还要从爱迪生的成就中借用许多东西。　　1880年以前，德国已有几家安装弧光照明的组织，有资产约50万美元。在美国，自从1882年颁布了关于照明的国会法令后，电照明才开始发展起来。在法国，如果不把亚布罗齐柯夫系统的照明装置算在内的话，照明就发展得更为迟缓。1881年，巴黎电气博览会对于欧洲大陆来说是转折点。对爱迪生研究工作的了解，导致了“爱迪生大陆公司”这个生产性兼商业性的公司建立，该公司有权在欧洲使用爱迪生的专利特许证。在法国，与“爱迪生大陆公司”协作的有从事于住宅照明的“爱迪生电气公司”和“爱迪生工商业公司”。后一公司设在巴黎附近伊佛里的一个工厂，专门生产电机、电灯泡和电气设备。　　著名的工程师和企业家埃米利·拉捷瑙1881年参观了爱迪生的展品。他懂得，根据这些发明可以在德国展开大规模的电气业务。在此之前，德国已有一个主要在电讯装置方面进行活动的大电气公司“西门子—哈尔斯克公司”。拉捷瑙着手组织新的企业。1882年，他在《柏林交易所信使报》的印刷所里根据爱迪生系统安装了柏林第一台照明设备。一个月以后，即在1882年5月进行了白炽灯室外照明试验，试验是由西门子—哈尔斯克公司在科赫街组织的。印刷所的电照明十分成功，而在科赫街所进行的试验就不太成功，因为亮度不足。　　四个月以后，这些试验就停止了。1882年年中，安装在“联邦俱乐部”的拉捷瑙的试验装置，大体上是成功的，后来还加以扩建。最初的这些次试验清楚地表明，在德国运用爱迪生照明系统的基础还没有奠定，必须从研究大量技术性问题开始。1882年7月建立了“研究会”来专门详细研究技术问题。年底，该组织在威廉演示了白炽灯室外电照明的试验装置，它起了一定的作用，使人们增加了对爱迪生系统的兴趣。1883年，拉捷瑙组织了一个股份公司“德国爱迪生通用电气公司”，该公司从巴黎的“欧洲大陆公司”那里获得了在德国使用爱迪生专利特许证的特权，并同时答应凡用于此目的的一切机器和设备都一定要从“西门子—哈尔斯克公司”进货。　　1883年年底，德国爱迪生通用电气公司详细订出了柏林集中供电的第一个方案，该方案后来被批准，并开始实行。接着就建立了许多公用电站。到1887年，德国爱迪生通用电气公司的活动范围已大大扩大。因此，改组该公司是适宜的。遂于1887年5月实行了这一改组，制定了新的章程，公司也改称“通用电气公司”，成为德国第二个最大的电气公司。这样，爱迪生直接影响了强电流电气工业在德国的产生和发展。欧洲第一座电站，是爱迪生的意大利公司在1883年所建成的米兰电站。电站位于市中心。这里装有爱迪生的“贾姆博”发电机。这个电站只供应市中心一小部分地区的电能，而且在1893年以前一直供电。而该公司在这个电站停产后，就在市郊区建设了一座大型火力发电站，此外，还开始把帕杰尔诺水电站的电能输往米兰。　　有几家公司在巴黎开展了供电活动。市区被分成了六个地区，其中每一个地区的照明都签订了单独的租让合同。托·阿·爱迪生承租了其中一个地区。这个地区的面积为420公顷，是人烟最稠密的地区之一，共有居民21.8万人。原计划供应该地区直流电能的有三座电站：蒙马特尔的德鲁奥电站（这是由爱迪生购买扩大并补充了设备的电站）、特留坚电站（这是爱迪生为了适应对电能需求的迅速增长情况而专门建设的电站）和库尔德奥尔电站。所有这些电站都是按三线配线制工作的。爱迪生在巴黎的三个电站，从1893年起同时进行工作。对电能需求的增长不得不先建立三个蓄电站，然后再在市郊区建设一个电站，这个电站把2.2千伏交流电输往德鲁奥和特留坚电站，以便用电动发电机设备变换成110伏直流电。　　1907年，爱迪生在巴黎的电站已移往市区附近，因为市区已根据统一的动力经营的原则对供电方法进行了改革。

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