Флуоресцентному освещению, каким мы его знаем сегодня, около 80 лет — хотя технология формировалась примерно так же, то есть в общей сложности около 160 лет на пути к флуоресцентной технологии.
Прежде чем в каждом доме появились люминесцентные лампы, прежде чем люминесцентные лампы появились в уличном освещении, прежде чем люминесцентные лампы появились при дневном свете в офисах, инженеры и ученые прошли долгий путь от изобретения вакуумной трубки, через эксперименты с инертными газами, светящимися под высоким давлением, до разработки полной технологии с надежными и высококачественными покрытиями для люминесцентных трубок и цепей питания, подходящих для люминесцентных ламп.
Справедливо начать с Михаила Васильевича Ломоносова, который еще в 18 веке наблюдал свет, излучаемый стеклянным шаром, наполненным газообразным водородом, под действием электрического тока. Ломоносов не ставил перед собой задачу создать электрический источник света, поэтому до изобретения люминесцентной лампы было еще далеко.
Первая газоразрядная лампа (в виде экспериментального устройства) увидит свет в 1856 году; это была трубка Гейслера. Немецкий стеклодув Генрих Гесслер известен своими изобретательскими талантами, и благодаря вакуумному насосу собственной конструкции Гесслер смог откачать воздух из стеклянной колбы.
Используя высоковольтную катушку, Гейслеру удалось добиться зеленого свечения внутри вакуумной трубки. Наполненная газом колба меняла свой цвет при подаче тока высокого напряжения. Изобретение было названо в честь ученого — колба Гесслера.
Явление электролюминесценции различных веществ позже заметил Александр Эдмунд Беккерель, который первым предложил покрыть внутреннюю часть трубки люминесцирующим веществом в 1859 году при проведении экспериментов с трубкой Гесслера.
Благодаря своему богатому предыдущему опыту в области солнечного и искусственного света, именно Беккерель задал курс на развитие люминесцентных технологий.
Интерес Беккереля был чисто научным, и он не собирался создавать источник света, поэтому результаты эксперимента были не очень яркими, и эксперимент не был продолжен учеными. Хотя идея использования люминофоров была важным техническим шагом.
В мае 1891 года сербско-американский ученый Никола Тесла провел в Колумбийском университете увлекательную демонстрацию с трубкой Гейслера, где он показал свечение вакуумированной трубки в электрическом поле высокочастотной катушки.
Тесла обратит внимание на зависимость характера свечения от внутреннего покрытия трубки, например, иттрия, поскольку внутреннее фосфоресцирующее покрытие трубки излучает яркий белый свет, достаточно сильный, чтобы использовать его для чтения. Тесла использовал электростатическое поле высокой интенсивности и мог поместить трубку без электродов в любом месте комнаты, и она светилась только за счет индукции.
Позже, 23 июня 1891 года, Тесла получил патент на систему искусственного освещения с помощью газоразрядных аргоновых ламп, приводимых в действие токами высокого напряжения и высокой частоты (патент № 454622). Аргон, кстати, и сегодня используется в люминесцентных лампах.
В 1894 году американский инженер-электрик и изобретатель Дэниел Макфарланд Мур изобрел флуоресцентную лампу, в которой инертные газы, такие как углекислый газ, излучали белый свет, а азот — светло-розовый. Лампа отличалась сложной конструкцией, и только с 1904 года, с некоторыми усовершенствованиями, лампа Мура стала использоваться для искусственного освещения офисов и магазинов.
Томас Эдисон также пытался практически доказать пригодность трубки Гейслера, и в 1896 году он разработал покрытие из тунгстата кальция для рентгеновских трубок, которое позже было запатентовано как флуоресцентная лампа в 1907 году.
Однако она не подходила для использования в освещении, поэтому Эдисон решил продвигать свою лампу накаливания, которая уже имела некоторый коммерческий успех. Хотя уже в 1893 году Эдисон сам появился на выставке в Чикаго, где продемонстрировал флуоресцентную лампу (вероятно, надеясь пойти по стопам Теслы и Мура).
Еще в 1901 году американский электротехник и изобретатель Питер Купер Хьюитт продемонстрировал первую ртутную лампу. Ртутные пары излучали мягкий сине-зеленый свет, который по эффективности превосходил лампочку Эдисона. Однако сине-зеленый свет не подходил для повсеместного внедрения лампы Хьюитта для искусственного освещения. Однако позже система Хьюитта стала использоваться на фонарных столбах повсеместно (начиная с 1930 года).
В 1926 году немецкий изобретатель Эдмунд Холмер и его коллеги искали эффективный источник искусственного ультрафиолетового света. Они обнаружили, что, увеличивая давление внутри лампы с люминофорным покрытием, можно получить равномерный белый свет, более яркий, чем у лампы накаливания, и поэтому более подходящий для искусственного освещения.
Эдмунда Гермера позже по праву назвали отцом современной люминесцентной лампы, поскольку именно лампа Гермера наиболее близка по конструкции к сегодняшним люминесцентным лампам.
В 1934 году компания General Electric купила патент Джермера, и исследовательская группа под руководством Джорджа Инмана и Ричарда Сэйера начала кропотливо совершенствовать изобретение Джермера.
По сравнению с лампами накаливания, эффективность люминесцентных ламп поражает всех. В августе 1934 года сообщалось, что 35 люмен на ватт, достигнутые лабораториями General Electric, перевернут мир искусственного освещения, а в декабре 1934 года начнется их производство в США. К 1938 году 48-дюймовую трубчатую 40-ваттную люминесцентную лампу можно было встретить в каждом офисе.
Люминесцентные лампы не спешили занять их место — хотя ртуть, содержащаяся в лампах, совсем не благоприятствовала люминесцентным лампам.
Уже шагнув к ультраэффективным светодиодам, которые не содержат ртути и имеют световой поток 150 люмен на ватт, что в 1,5 раза лучше, чем у люминесцентных, закат люминесцентных ламп, возможно, не за горами.
