让气体“跑”进灯泡里

陈晨希

1879年，爱迪生发明了炭丝电灯，可是这种电灯亮度不理想，灯丝的制作比较复杂，使用寿命不是很长。

1909年，美国通用电器公司的库里基发明了以钨丝做灯丝的电灯泡，让人们用上了更好的灯泡，但通电后钨丝极易变脆，灯泡的使用寿命也受到影响。

能不能研究出比钨丝电灯更好的灯泡呢？

一天，在通用电器公司工作的化学家兰米尔来到研究钨丝电灯的实验室，这个实验室当时正在攻克延长钨丝寿命的难关。“你们采取什么办法解决这个问题呢？”兰米尔问大家。

研究人员告诉他，目前最好的方法是把灯泡内的气体全部抽出。这种“真空灯泡”的研究引起了兰米尔的浓厚兴趣，他高兴地加入了这个课题的研究。

“要延长钨丝的寿命，必须先了解钨丝‘短命的原因。”兰米尔认为钨丝变脆是钨丝内的气体杂质引起的，于是他向公司研究实验室主任惠特尼博士建议，“我们必须在高真空的条件下加热各种灯丝样品，以测定各种情况下所产生的气体量。”

惠特尼赞同兰米尔的见解，让兰尔米专门从事这项研究，并给他配了几名助手。

经过一段时间的研究，结果表明兰米尔的想法是对的。

没有在真空条件下经长时间加热的灯泡玻璃，表面会慢慢释放水蒸气，而这水蒸气与灯泡内的钨丝发生化学反应，产生了氢气。

此外，灯泡接头的地方，一些材料也会释放一些气体。正是这类气体的化学作用，使钨丝变脆、灯泡玻璃壁变黑，缩短了钨丝电灯的使用寿命。

找到了问题，可是这些问题如何解决呢？

兰米尔觉得应该采用与抽空气体相反的方法，即给灯泡充气，把各种不同的气体分别充入灯泡，看看这些气体跟钨丝“相处”得怎么样。

“这种方法没有人试过，肯定行不通。”

“这绝对解决不了问题。”

……

兰米尔的同事们包括惠特尼博士纷纷反对，兰米尔微笑着说服大家。他分别把氢气、氮气、氧气、二氧化碳等气体充入灯泡，并在不同的外界条件下进行试验。

最后，他发现在高温下氮气并不离解，许多蒸发出的钨原子撞击到氮分子后又乖乖地回到钨丝上。显然，氮气对钨丝有保护作用，能使钨丝寿命延长。

“终于找到了新方法！”兰米尔高兴得跳起来，之后，他发明了功率大、寿命长、效率高的充气灯泡。

后来，兰米尔又把小直径灯丝圈成螺旋形，减少了热传导损失，并且发明了以氖气代替氮气而制成的小功率充气灯泡。

如今，我们仍在使用兰米尔发明的充气灯泡呢。