Edison’un Patenti
Akkor Lamba (Ampul), akkor ışımayla (kara cisim ışıması) çalışan elektrik ışığının kaynağıdır.Elektrik akımı ince bir flaman içinden geçerek onu ışık yayana kadar ısıtır.Ampulün Tarihi
“Akkor lambayı (Ampul) kim icat etti?”sorusuna tarihçi Robert Friedel ve Paul İsrail, Joseph Wilson Swan ve Thomas Edison öncesi için 22 mucidin daha ismini veriyorlar.Bu tarihçilere göre Edison’un tasarımı üç etkenin iyi bir birleşimi nedeniyle diğerlerine göre daha fazla tutuldu: etkili bir akkor malzeme (flaman), diğerlerinden daha yüksek bir vakum ve yüksek dirençli bir lamba böylece merkezi bir kaynaktan yapılacak elektrik dağıtımı sonucu ekonomik açıdan verimli sonuçlara ulaşmak mümkün oldu.Thomas Hughes (başka bir tarihçi), Edison’un sadece Ampulü icad etmediğini, aslında onun elektrikli aydınlatmada entegre bir sistem icat ettiği için başarı gösterdiğini belirtiyor.“Lamba (Ampul) elektrikli aydınlatma sisteminin küçük bir bileşeniydi (işlevselliği çok önemli) ancak onun etkin işleyişi için Edison’un geliştirdiği Jumbo jeneratörünün de [dinamo demek daha doğru çünkü doğru akım üretiyordu ]
Thomas Edison ‘un jumbo dinamosu (jeneratör)
(Ana besleyici ve paralel-dağıtım sistemi) katkısı yadsınamaz.Jeneratörleri ve akkor lambaları ile diğer mucitlerin unutulmasının nedeni (marifet ve mükemmellikleri karşılaştırılabilir) icadlarını bir ışıklandırma sistemi üzerinde tanıtamamış olmalarıdır.”Ampul’ün Tarihsel Zaman Dizini (Kronoloji)
* 1801 – Sir Humphry Davy (Platin Flamanı kullandı)* 1809 – Sir Humphry Davy (Karbon ark (kıvılcım) lambasını geliştirdi)* 1840 – Warren De la Rue (Vakumlu tübü geliştirdi)* 1841 – Frederick de Moleyns(Kömür tozlu flamanı kullandı)* 1854 – Heinrich Göbel (Karbonlaştırılmış Bambu flamanı kullandı)* 1873 – Joseph Wilson Swan(Karbon teli kullandı)* 1875 – Warren ve Evans (Gaz dolu tübü kullandılar)
* 1880 – Thomas Edison ( Uzun ömürlü flamanı icad etti)* 1882 – Lewis Latimer (Daha kaliteli flaman üretmenin yolunu buldu)* 1910 – William David Coolidge (Tungsten flamanı kullandı)Ticarileşmeden önceki araştırmalar
1802 yılında Humphry Davy İngiltere Kraliyet Enstitüsünde dünyanın en güçlü piline sahipti.Humphry Davy o yıl platin bir ince şerit üzerinden akım geçirerek ilk akkor ışığı elde etti, platini seçmesinin nedeni çok yüksek erime noktasına sahip olmasıydı.Bu çalışma ne yeterince pratik ne de parlaktı ama Thomas Edison 1879 yılında ilk ticari ve kullanılabilir akkor lambayı icad edene kadar 75 yıl boyunca araştırmacı ve mucitlere çalışmalarında örnek oldu.
Davy ayrıca iki karbon kömür çubukla 2000-hücreli pil kullanıp bunların arasında kör elektrik bağlantısı (birbirlerine dokunmadan paralel) yaparak 1809 yılında ilk ark ( kıvılcım ) lambayı yaptı bu çalışması Kraliyet Enstitüsünde 1810 yılında gösterilmiştir.19. yüzyılın ilk üç çeyreği boyunca birçok araştırmacı platin veya iridyum teller, karbon çubuklar ve bunların çeşitli kombinasyonları ile çalıştı ayrıca bu telleri içindeki havayı boşaltarak veya yarı boşaltarak bir cam muhafaza içine aldılar.Bu icatların çoğu çeşitli yerlerde tanıtıldı ancak bazıları patentlendi.James Lindsay 1835 yılında Dundee, İskoçya’da halka açık bir gösteride kararlı bir elektrik ışığı gösterdi.
İdda ettiğine göre bir buçuk metrelik bir mesafeden bu ışıkla kitap okuyabiliyormuş.Kendi tatmini için yeterli olan bu cihazı daha fazla geliştirmedi çalışmalarını telsiz telgraf üzerine yoğunlaştırdı.James Lindsay’nin çalışmaları iyi belgelenmiş değildi.1840 yılında İngiliz bilim adamı Warren de la Rue kapalı bir vakumlu tübün içinde sarmal haline getirilmiş platin filamanın üzerinden elektrik akımı geçirdi.Tasarım platinin yüksek erime noktası dolayısıyla yüksek sıcaklıklarda çalışmasına olanak sağlaması vakumlu tüp ise platinin daha az gaz molekülüyle tepkime girecek olması prensibine dayanıyordu.Her ne kadar etkin bir tasarım olsa da platinin maliyeti ticari kullanım için pratik değildi.1841 yılında, Frederick De Moleyns’ın (İngiltere) vakumlu tüp içinde kullandığı platin telli akkor lamba tasarımı için ilk patent verildi.1845 yılında, Amerikalı John W. Starr akkor lamba içinde karbon filamentler ve kullanımıyla ilgili bir patent başvurusunda bulundu.
Patenti aldıktan kısa bir süre sonra öldü.John W. Starr hakkında patent başvurusunda verdiği kişisel bilgiler haricinde çok fazla bir bilgi yoktur.1851 yılında Jean Eugène Robert-Houdin halka kendi malikanesini nasıl (Blois, Fransa) akkor ampullerle aydınlattığını gösterdi.Onun ampulleri günümüzde hala the Château of Blois (Blois Şatosu) müzesinde sergilenmektedir.1872 yılında A.N. Lodygin bir akkor ampul icat etti.1874 yılında buluşu için patent almayı başardı.
Rakipleri Edison’un ampul patentine yaklaşmışken, Alman asıllı Amerikan mucit Heinrich Göbel 1854 yılında ilk ampullü icad ettiğini idda etti. Çalışması bir karbonlaştırılmış (yavaş yanma sonucu kömürleşme) bambufilamanın oksidasyonu (tepkime) önlemek için bir vakumlu tübün içine yerleştirmişti. beş yıl boyunca çalışmasını geliştirdi birçokları onun ilk pratik ampulün mucidi olduğunu söylüyorlar.Aslında Lewis Latimer , Göbel’in ampulü icad ettiğini söylemesinden önce 1850’lerde bulduğu bir cam üfleyicisiyle ampul yapmaya başlamıştı.1893 yılında patent etkileşimi davasında hakim Göbel’in iddasına “ olanaksız ” kararı vermiştir.
Ticarileşme
Karbon Flamanlı lamba (E27 soket, 220 Volt, yaklaşık. 30 watt, yanan soldaki: 100 Volt ile çalışır)
Joseph Wilson Swan (1828-1914) İngiliz fizikçi ve kimyacı1850 yılında bir havası boşaltılmış cam ampul içinde karbonlaştırılmış kâğıt filamentler ile çalışmaya başladı.
1860’larda ancak çalışan bir cihaz ortaya koyabildi, iyi bir vakum bulunmaması ve yetersiz bir elektrik kaynağı nedeniyle kısa ömürlü bir ampul ortaya çıktı ve beklediği kadar da ışık üretmiyordu.
1870’lerin ortalarında daha iyi vakum pompaları kullanılabilir oldu ve Swan yaptığı deneylere geri döndü.
1878 yılında Swan, Charles Stearn’ün yardımıyla (vakum pompaları konusunda uzman) erken ampul kararmasını önleyen bir yöntem geliştirdi.
1880 yılında bu İngiliz Patent Kurumundan No 8 olarak patentlendi.
18 Aralık 1878 ince bir karbon çubuk kullanılarak hazırlanan lamba Newcastle Kimya Derneğinde gösterildi, Swan 17 Ocak 1879’da ilgili toplantıda bir çalışma gösterisi yaptı.
Ayrıca 3 Şubat 1879’da, 700’ün üzerindeki katılımcısı olan Newcastle Edebiyat ve Felsefe Topluluğunda da gösterildi.
Bu lambalar ince bir flaman yerine ark lambasında olduğu gibi karbon bir çubuk kullanıyordu.Ancak düşük dirençleri ve gereken akımı sağlamak için gerekli olan çok büyük iletkenler dolayısıyla ticari olarak kullanılabilir değillerdi. Buna rağmen akkor ışımayı elde etmek için yüksek vakumda karbon iletkenler ve platin tellerle birçok deneme yaptılar.Lambalar çok kısa ömürlü olmalarının yanında merkezi bir elektrik sisteminin o günler için üretebileceğinden çok fazla elektriğe ihtiyaç duyuyordular.Bu nedenle Swan çalışmalarını daha iyi bir karbon flaman üretimi üzerine yoğunlaştırdı.Swan 1880’de geliştirdiği pamuktan “parşömenleştirilmiş iplik” üretimi yöntemi için patent aldı. (Patent No 4933 )1880’den itibaren Swan İngiltere’de çeşitli ev ve yerlere ampullerini asmaya başladı.
Swan’ın evi dünyada ilk defa ampulle ve hidro elektrik güç kullanılarak aydınlatılmış oldu.1880’den sonra Swan bir şirket kurarak çalışmalarına devam etti.
Kuzey Amerika’da da benzer gelişmeler devam ediyordu.24 Temmuz 1874’te tıbbi elektrikçi Henry Woodward ve meslektaşı Mathew Evans tarafından bir patent alındı. (Toronto, Kanada)Lambaları , elektrotlar arasında farklı boyutlarda ve şekillerde karbon çubuklardan oluşan içine azot gazı doldurulmuş cam silindir içinde bulunuyordu.Woodward ve Evans lambalarını piyasaya sürdüler ancak istedikleri başarıyı elde edemediler.Kendi patentlerini (U.S. Patent 0,181,613 ) 1879 yılında Thomas Edison’a satana kadar satışlarını sürdürdüler.Thomas Edison (1847–1931) 1878 yılında pratik bir akkor lamba geliştirmek için ciddi araştırmalara başladı.Edison 14 Ekim 1878 tarihinde ilk patentini ” Elektrikli Aydınlatma için İyileştirme ” adı altında (U.S. Patent 0,214,636 ) aldı.Platin ve diğer metal flamanlarla birçok denemeler yaptıktan sonra tekrar karbon flamanları denemeye başladı.İlk başarılı denemesini 22 Ekim 1879 tarihinde gerçekleşti ve ampul 13,5 saat yandı.
Thomas Edison‘un ampulü
Edison bu tasarımı geliştirmeye devam etti ve 4 Kasım 1879’da patent için başvuruda bulundu.
27 Ocak 1880 tarihinde (U.S. Patent 0,223,898 ) patenti “platin tellerle bağlanmış ve sarmal hale getirilmiş karbon flaman” olarak tescillendi.Her ne kadar patent, pamuk ve keten iplikten, ağaç kıymıklarından, sarmal hale getirilmiş kâğıttan çeşitli yollarla karbon flaman üretimini açıklasa da bu patent verildikten birkaç ay sonra Edison ve ekibi karbonlaşmış bambu flamanından 1200 saati aşan sürede ışık elde etmenin yolunu keşfetti.O yıllarda ayrıca Hiram S. Maxim 1878 yılında kendisinin ve William Sawyer’ın ampuller üzerine aldıkları patentleri kullanarak bir ampul şirketi kurdular.Onun kurduğu Birleşik Devletler Elektrik Aydınlatma Firması Edison’un şirketinden sonra pratik akkor elektrik lambaları satmak için kurulan ikinci şirket oldu.Hiram ilk ticari akkor lambalarını Edison’un Columbia gemisine ampullerini kurmasından yaklaşık altı ay sonra 1880 sonbaharında New York’taki Mercantile Safe Deposit Firmasına kurdu.
Ekim 1880’de Maxim, karbon filamentlerin ömrünü uzatmak için hidrokarbonlarla kaplama yönteminin patentini aldı.Lewis Latimer, o zaman Hiram’ın çalışanıydı, özel bir ısıl işlem geliştirerek hem flamanların kırılganlığını azaltmayı başardı hem de onlara şekil verebiliyorlardı, işte H. Maxim’in isminden esinlenilen ve ampullerinde kullandığı “M” şekli buradan gelmekteydi.17 Ocak 1882 tarihinde Latimer “karbon flaman yapım yöntemi” için patent aldı, bu geliştirilmiş flaman üretim yöntemi Birleşik Devletler Elektrik Aydınlatma Firması tarafından satın alınmıştır.
Latimer flamanlar için daha iyi destek telleri gibi kendinin diğer yeni yaklaşımlarının da patentini almıştır.Edison ve Swan firmalarını İngiltere’de Edison ve Swan Birleşik Elektrik Firması adı altında birleştirmişlerdir. (bu firma Ediswan olarak bilinir ve Thorn Aydınlatma Ltd. olarak tüzel kişilik kazanmıştır).Edison başlangıçta bu birleşime karşıydı, Swan onu dava etti ve kazandı.Edison işbirliği yapmak zorunda kaldı ve birleşme gerçekleşti.Daha sonra Edison Swan’nın tüm şirket hisselerini satın aldı.Swan Amerika Birleşik Devletlerindeki patent haklarını ise haziran 1882’de Brush Elektrik Firmasına sattı.Swan ayrıca Edison’nun patentlerini korumak için onun ışık üretimi konusunda kendisinden daha fazla katkısı olduğunu yazmış ve böylece edison’un patentlerini Birleşik Devletlerde açılabilecek davalara karşı korumuştur.1881yılında, Savoy Tiyatro dünyada ilk olarak tamamen elektrik ışıkları ile aydınlatılmış kamu binası oldu.
Thomas Edison ‘ın geliştirdiği elektrik lambası (27 Ocak 1880 , U.S. Patent 0,223,898 )
1882 yılında, ilk minyatür akkor lambalar bir yılbaşı ağacını ışıklandırmak için kullanıldı.
Fakat evlerde uzun yıllar yaygın olarak kullanılmadı.ABD Patent Ofisi , 8 Ekim 1883’te Edison’nun patentinin William Sawyer’ın tasarımını temel aldığı iddasıyla patentinin geçersiz olduğunu açıkladı.Dava bir dizi yıl devam etti sonuç olarak 6 Ekim 1889’da yargıç Edison’un elektrik ışığında iyileştirme yaptığını kabul ederek “yüksek dirençli karbon flaman” tasarımı olarak geçerli olduğu konusunda karar verdi.
1890’larda Avusturyalı mucit Carl Auer von Welsbachmetal flamanlar üzerine çalışmaya başladı , ilk olarak platinini denedi ve sonra osmiyumla çalışamaya başladı 1898 yılında ilk çalışan modeli üretti.1898 yılında osmiyumlu lambasını patentledi ve 1902 yılında ilk ticari metal filamanlı akkor lamba piyasada satılmaya başladı.
1897 yılında Alman fizikçi ve kimyacı Walther Nernst , Nernst lambasını geliştirdi, bu akkor lamba seramik flaman kullanılıyordu, vakum veya asal gaz gerektirmiyordu.
Nernst lambası
Nernst lambaları karbon filaman lambalardan iki kat verimliydiler, metal filamentli lambalar yaygınlaşana kadar popüler oldular.1903 yılında Willis Whitnew metal kaplı karbon flaman icat etti böylece ampulün içi kararmıyordu.
13 Aralık 1904’te Macar Sándor Just ve Ferenc Hanaman bir Tungsten flamanlı lamba için Macaristanda Patent (No. 34541) aldılar, lamba karbon flamanlılardan daha uzun süre yanıyor ve daha parlak ışık veriyordu.Tungsten flamanlı lambalar ilk Macar şirketi Tungsram tarafından 1905 yılında piyasaya sürüldü bu yüzden bu tip ampullere Tungsram denir ve pek çok Avrupa ülkesinde öyle bilinir.1906 yılında General Electric Şirketi akkor ışık ampullerinde Tungsten filamentler kullanmak için yeni bir yöntemi patentledi.Sinterlenmiş (curuflu) Tungsten filamentler pahalı olduğundan 1910’da William David Coolidge (1873-1975) maliyeti azaltmak için yeni bir yöntem icat etti.Coolidge masrafları düşürmeyi başardı, bu yeni Tungsten flamanlar tüm diğer türlere göre daha uzun dayanıyordular.1913’te Irving Langmuir vakum yerine asal gaz kullanarak lambasından iki kat fazla ışık elde etti ayrıca lambanın kararmasını da azalttı.1924 yılında, Marvin Pipkin, Amerikalı bir kimyager, lambaların iç yüzeyini zayıflatmadan ampul içine buzlu yüz için silis ile kaplama yöntemini 1947yılında patentledi.1930 yılında, Macar Imre Brody, Argon yerine kripton gazı ile lambaları ile doldurdu.Lambaları kripton veya Xenon gazı ile doldurma, pahalı olduğundan kendi meslektaşları ile havadan kripton elde etmek için bir yöntem geliştirdiler.Kendi buluşu esas alınarak hazırlanan kripton dolu lambalar Polak asıllı Macaristan doğumlu fizikçi Egon Orowan’un tasarım desteğiyle kurulan bir fabrikada üretime başladı.( Ajka’ da 1937 yılında)1964’ten beri akkor lambaların verimliliğinde iyileştirmeler yapılmasına maliyetlerin azaltılmış olmasına rağmen elde edilen ışık miktarı azalmıştır ayrıca Edison’nun aydınlatma sisteminle şimdiki masraflar karşılaştırıldığında ampul ömrünün kısa olmasının nedeni sadece ticari kaygınlardan kaynaklanmaktadır.
Eğer ampullerin içine oksijen konulmazsa oksidasyon ve yanma olmayacağından ampulün camı kırılmadığı sürece yanmaya devam edecektir.Ayrıca ampullerin altına küçük elektrik akım redresörleri(doğrultucu) konulursa ampullerin ömrünün uzadığı görülecektir.Karteller
1924ve 1939 arasında akkor ışık ampulleri için uluslararası pazarda toptan fiyatları belirleyen Phoebus karteli ve üyeleri dünya pazarını kontrol ediyordu.
Umarım bilgilendirici bir yazı olmuştur , “Ampulü kim icat etti?” sorusuna en güzel yanıt araştırma merakı ve ticari zeka diyebiliriz.Yıllardır bize söylenen Edison efsanesi ampulün icadındaki kilometre taşlarından sadece biridir.Emeği geçen tüm bilim insanlarını hayırla yad ediyorum.
