愛迪生(44)_學達書庫

四四

　　但在1900年就已看到，愛迪生型白熾燈的進一步改進上出現了問題。對愛迪生改善燈泡質量和經濟指標的努力，一定要作恰當的評價：他的努力是一種巨大而富有成效的勞動。但燈泡的前途取決於其結構原理能否有新的突破，而這一點只有在深刻研究燈泡的物理、化學和電的效應後才能夠達到。在隨後的15年中，通用電氣公司的科研實驗室把燈泡的發光效率提高了三倍，把燈泡的使用壽命也幾乎延長了一倍。托·阿·愛迪生在改進白熾燈方面的直接接班人是美國的科學家威利斯·爾·惠特尼、馬·德·柯芝和埃·蘭米爾。歐洲在這方面進行研究的有：奧埃爾·馮·韋利斯巴赫、魏·馮·博爾頓、亞·尤斯特、弗·哈納曼和漢·庫熱利等人。對燈泡研究的主要方向如下：提高發光效率；提高燈絲白熾溫度，以獲得更多的「白」光；增加使用壽命或在實現提高發光效率和提高白熾燈溫度兩個任務的條件下把使用壽命維持在1000個小時的水平上。

　　惠特尼在研究燈泡變黑現象時就確定，如果用預先煆燒的方法把某些氧化物從炭線中去掉，那麼炭絲的蒸發和燈泡變黑的現象就能減少。他建了一個爐子，在這個爐子裡燈絲可以用電熱方法以高於燈絲在燈泡裡的工作溫度進行加工。採用這個方法的效果極好，而且得到了意外的發現：經過在高溫爐中對燈絲的加工，炭絲的石墨外殼就具有金屬性和正溫度係數。裝有這種燈絲的燈泡獲得了「通用電氣金屬化」的稱號，人們把這一工序稱之為「燈絲金屬化」。在保持標準使用期不變的條件下，燈泡的發光效率增加了百分之二十五。如果這些燈泡中仍保持原來的發光效率不變，則使用壽命幾乎要延長三倍。魏爾納·馮·博爾頓在1903年獲得了裝有鉭絲的白熾燈專利特許證，而亞歷山大·尤斯特和弗蘭茨·哈納曼也在同年獲得了純鎢絲專利特許證。

　　漢斯·庫熱利在1904年改進了這種燈絲的生產。運用於燈泡生產中的各種不同的鎢絲，是用把鎢粉變成絲的方法製成的，而這種鎢粉是利用壓條模壓製成凝膠狀，然後再去掉雜質並通過電流燒結成密實的絲。也可運用鎢絲壓制法，這種燈絲的發光效率稍稍大點。而以改進愛克斯射線管的結構而著名的通用電氣公司實驗室的工作人員烏·德·柯立芝，從根本上改進了白熾燈。柯立芝研究了兩年，研究出了把事先煆成的鎢拉制成細燈絲的方法。用這種鎢絲製成的燈泡有更高的發光效率（叫做「經濟」燈泡）。當燈泡投放美國市場後，掌握有電站的公司很擔心這種燈泡的廣泛使用，將減少照明電能的總消耗量。但這些擔心是多餘的，相反，電照明價格降低了，人們開始改用功率比較大的燈泡，其結果是供電量不僅沒有縮減，反而增加了。

　　埃爾文·蘭米爾從1909年就開始在通用電氣公司的科研所工作，他在發展白熾燈方面又邁出了一大步。他提出了燈泡充氣的原理和燈絲的螺旋化，結果就生產出了更經濟的燈泡（開始叫做「半瓦特」燈泡），能夠把燈泡的功率數提高許多。他發現的事實是，在某些範圍內燈泡中的熱損耗幾乎不取決於燈絲的直徑，然而發出的光通量卻與其表面的大小成比例，因而與燈絲直徑也是成比例的。蘭米爾得出的結論是，如果粗燈絲在有大氣壓的情況下被惰性氣體包圍起來，那麼這種粗燈絲對於已經規定出使用期限的燈泡來說是更加有效益的。

　　他證明說，如果把燈絲卷成線匝挨得很緊的螺旋線圈，那麼螺旋線圈的直徑（而不是燈絲直徑）就變成了熱損耗方面的決定因素。這就能使裝有細燈絲的小度數的燈泡獲得很高的發光效率。由於出現了大度數的充氣燈泡，弧光燈在大街上就消失了。產生了新的照明設施，即投光照明、汽車照明、投影照明等。柯立芝的鎢絲、蘭米爾的燈泡內充氣和燈絲螺旋化，這是燈泡技術的最大成就，也就是愛迪生燈泡的變體，而這種變體使愛迪生的燈泡成了幾十年內廣泛使用的光源。柯立芝和米蘭爾的研究工作起源是愛迪生燈泡，而愛迪生燈泡的發明不僅在照明技術方面，而且在整個電工技術方面都是一次革命。

　　五

　　托·阿·愛迪生的研究工作不僅在美國，而且在歐洲大陸，直接促進了電氣工業和電燈工業的興起。1880年以前，在生產電氣產品和電工材料方面以及在發展電力傳動、電熱和起重運輸裝置方面，歐洲走到了美國前面。而愛迪生的活動卻從根本上改變了這種關係：結果是歐洲還要從愛迪生的成就中借用許多東西。

　　1880年以前，德國已有幾家安裝弧光照明的組織，有資產約50萬美元。在美國，自從1882年頒佈了關於照明的國會法令後，電照明才開始發展起來。在法國，如果不把亞布羅齊柯夫系統的照明裝置算在內的話，照明就發展得更為遲緩。1881年，巴黎電氣博覽會對於歐洲大陸來說是轉折點。對愛迪生研究工作的瞭解，導致了「愛迪生大陸公司」這個生產性兼商業性的公司建立，該公司有權在歐洲使用愛迪生的專利特許證。在法國，與「愛迪生大陸公司」協作的有從事於住宅照明的「愛迪生電氣公司」和「愛迪生工商業公司」。後一公司設在巴黎附近伊佛裡的一個工廠，專門生產電機、電燈泡和電氣設備。

　　著名的工程師和企業家埃米利·拉捷瑙1881年參觀了愛迪生的展品。他懂得，根據這些發明可以在德國展開大規模的電氣業務。在此之前，德國已有一個主要在電訊裝置方面進行活動的大電氣公司「西門子—哈爾斯克公司」。拉捷瑙著手組織新的企業。1882年，他在《柏林交易所信使報》的印刷所裡根據愛迪生系統安裝了柏林第一台照明設備。一個月以後，即在1882年5月進行了白熾燈室外照明試驗，試驗是由西門子—哈爾斯克公司在科赫街組織的。印刷所的電照明十分成功，而在科赫街所進行的試驗就不太成功，因為亮度不足。

　　四個月以後，這些試驗就停止了。1882年年中，安裝在「聯邦俱樂部」的拉捷瑙的試驗裝置，大體上是成功的，後來還加以擴建。最初的這些次試驗清楚地表明，在德國運用愛迪生照明系統的基礎還沒有奠定，必須從研究大量技術性問題開始。1882年7月建立了「研究會」來專門詳細研究技術問題。年底，該組織在威廉演示了白熾燈室外電照明的試驗裝置，它起了一定的作用，使人們增加了對愛迪生系統的興趣。1883年，拉捷瑙組織了一個股份公司「德國愛迪生通用電氣公司」，該公司從巴黎的「歐洲大陸公司」那裡獲得了在德國使用愛迪生專利特許證的特權，並同時答應凡用於此目的的一切機器和設備都一定要從「西門子—哈爾斯克公司」進貨。

　　1883年年底，德國愛迪生通用電氣公司詳細訂出了柏林集中供電的第一個方案，該方案後來被批准，並開始實行。接著就建立了許多公用電站。到1887年，德國愛迪生通用電氣公司的活動範圍已大大擴大。因此，改組該公司是適宜的。遂於1887年5月實行了這一改組，制定了新的章程，公司也改稱「通用電氣公司」，成為德國第二個最大的電氣公司。這樣，愛迪生直接影響了強電流電氣工業在德國的產生和發展。歐洲第一座電站，是愛迪生的意大利公司在1883年所建成的米蘭電站。電站位於市中心。這裡裝有愛迪生的「賈姆博」發電機。這個電站只供應市中心一小部分地區的電能，而且在1893年以前一直供電。而該公司在這個電站停產後，就在市郊區建設了一座大型火力發電站，此外，還開始把帕傑爾諾水電站的電能輸往米蘭。

　　有幾家公司在巴黎開展了供電活動。市區被分成了六個地區，其中每一個地區的照明都簽訂了單獨的租讓合同。托·阿·愛迪生承租了其中一個地區。這個地區的面積為420公頃，是人煙最稠密的地區之一，共有居民21.8萬人。原計劃供應該地區直流電能的有三座電站：蒙馬特爾的德魯奧電站（這是由愛迪生購買擴大並補充了設備的電站）、特留堅電站（這是愛迪生為了適應對電能需求的迅速增長情況而專門建設的電站）和庫爾德奧爾電站。所有這些電站都是按三線配線制工作的。愛迪生在巴黎的三個電站，從1893年起同時進行工作。對電能需求的增長不得不先建立三個蓄電站，然後再在市郊區建設一個電站，這個電站把2.2千伏交流電輸往德魯奧和特留堅電站，以便用電動發電機設備變換成110伏直流電。

　　1907年，愛迪生在巴黎的電站已移往市區附近，因為市區已根據統一的動力經營的原則對供電方法進行了改革。

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