电灯泡(2)

    灯泡的应用范围广泛，从街灯、汽车顶灯到闪光灯。对不同的用途来说，灯泡的尺寸与瓦数要求也不一样，瓦数是决定光释放数量（流明，光通量单位）的计算单位。白炽灯有三个基本组成部分——灯丝、灯泡罩和灯头。最初灯泡是用手工制作的，现在的生产已经基本实现了自动化。

    1灯丝通过一个叫拉丝的过程进行生产，即把金属钨与一种黏合的材料混合，然后从冲模——圆筒形并且敞口——中拉出形成一根金属丝（见图36）。接下来，把金属丝缠绕在一根叫做灯心轴的金属棒上面，形成符合需要的卷曲螺旋，然后在一个退火的程序中将它加热。退火是为了软化金属丝并且使其内部构成更趋于一致。灯心轴随后在酸液中被溶解。

    2把卷曲的灯丝跟引线连接在一起。引线末端成钩状，可以被压折夹住灯丝的尾部，如果是大灯泡，需要进行点焊处理。

    3玻璃灯罩或叫外罩可以使用带式玻璃成型机进行制作（见图37）。把一条连续的带状的玻璃材料在熔炉中加热后，放在传送带上继续移动。使用成行排列的喷气嘴吹玻璃，使玻璃正好通过位于传送带上的洞进入铸模，最终形成灯罩。一台带式玻璃成型机移动速度最快时每小时可以生产超过5万个灯泡罩。在外形被吹出来后，它们需要冷却随后被从机器上切断；接下来，玻璃罩的内部用硅酸（一种精细的晶体状混合物）进行涂层以避免发热的、未覆盖的灯丝光线过于耀眼。公司的商标和灯泡瓦数随后被贴在每个灯罩的外部顶端。

    4灯泡的灯头同样使用铸模制造。灯头的样式做成类似螺丝的形状，这样它就可以轻松地与电灯组件贴合紧实并连接在一起。

    5一旦灯丝、灯头和玻璃灯罩制作完成，就可以用机器把它们装配在一起了。首先，把灯丝装在茎轴上，使它的两个尾端夹在两根引线之间。接下来，灯泡内部的空气被抽出来，同时用氮气和氩气混合物将其充满。上述气体可以延长灯丝的使用寿命。钨丝将来会蒸发或烧断。如果它蒸发，会在灯泡罩的内壁留下一层黑色的物质，这个时候我们说灯泡变黑了。

    6最后，将灯头和灯泡封在一起。灯头和玻璃灯罩拧得非常紧，不需要其他物质来辅助连接。灯泡和灯头的外形设计非常贴合，因此可以很容易连接，同时使引线搭在铝制灯头上确保电源接触正常。测试后，灯泡被包装然后运至经销商处等待消费者购买。

    对电灯泡的测试包括使用寿命和强度两种测试。为了更快速地获得测试结果，工人把进行测试的灯泡拧到测试台上，以超出它正常使用时燃点的温度点燃。通过这项测试可以准确知道在正常情况下灯泡可以工作多长时间。每个灯泡生产厂都要进行质量测试，此外，在一些独立的测试实验室也可以进行测试。大部分家庭使用的灯泡的平均寿命，根据不同的瓦数，在750—1000个小时之间。

    白炽灯使用的电能被用于产生光亮的少于5%，剩余的95%被转化成热量或被浪费。加热灯丝直至发光当然是一种令人满意的产生光的方法，但是效率却极低。当今世界资源储备越来越少，白炽灯的低效率最终使其不再那么实用了。

    现在已经有其他代替白炽灯的光源被投入使用。比如荧光灯，已经占领了大部分市场，作为家庭光源，它的使用会越来越普及。荧光灯使用的能量比白炽灯至少低75%，并且持续的时间也是后者的20倍。现在发明了一种“简洁”型荧光灯，不同于标准的荧光灯，可以拧在家庭常用的灯座上，从而进一步扩展了荧光灯的市场占有率。

    近期的另一项发明是“无线电波灯泡”，也叫做“E（电子）灯”。这种灯把无线电发电机中的能量转移到密封在灯泡内的水银中，随后产生紫外线。灯泡内部的磷层会把紫外线转化成可以看见的光线。这些灯泡使用的能量仅为白炽灯的25%，并且它们可以使用10年或更长的时间。另外，一个受消费者欢迎的优点是，它们完全可以与白炽灯互换使用。

    现在E灯最大的问题在于价格。无线电波灯泡的成本从10—20美元不等。但是，如果它们真的可以持续使用10年以上，这样昂贵的价格仍然能获得市场认可。一旦这些新型灯泡进入市场，爱迪生的发明可能会失去其原有的魅力。

本文摘自《从口红到汽车》

---

　　平时你看到的东西，比如口红、巧克力、奶酪、牛仔裤、割草机、汽车、吉他、拉链……多数人对这些东西的构造完全不了解，本书就是写给那些有怀疑精神的人、有科学探索精神的人，向人们一一剖析物质世界的构成。揭示的是隐藏于受欢迎的食品、舒适的衣物、复杂的机械和创造性的方便用具背后的秘密。本书所选择的各个物品代表了影响工业、运输、音乐、食物、休闲和生活方式的科技的发展和前进趋势，包含了具体的、对各个生产步骤地详细描写，科学术语和定义的简单描述，并且每个章节都使用图片和标注进行辅助说明。