Villamos világítás

A világításra használt első villamos fényforrás az ívlámpa volt, amelynek fejlesztésében a Ganz Gyár is részt vett. A gyakorlati alkalmazás egyik legnagyobb problémája ugyanis az volt, hogy a szénelektródok leégésétől függetlenül állandó távolságot kellett tartani közöttük. A Zipernowsky Károly által kifejlesztett szabályozóberendezés a feszültség rákapcsolásakor önműködően összeérinti a szénrudakat és azután stabilizálja a széthúzással létrehozott ívet. Az ívlámpa azonban csak szabadtéren vagy nagy csarnokokban volt használható, ezért az izzólámpával nem tudott versenyezni.

Szénszálas izzólámpát a 19. század végén sok cég kezdett gyártani Magyarországon, {IV-235.} de a versenyben csak a tömeggyártásra berendezkedett cégek tudtak talpon maradni. Így egyre inkább kiemelkedett közülük az Egyesült Villamossági Rt., amelynek újpesti gyára napi 25 000 lámpa gyártására rendezkedett be. Az izzólámpák fejlesztésében új fejezetet nyitott az a felismerés, hogy az izzószál magas olvadáspontú fémekből is kialakítható. Erre az ozmium és a volfrám látszott alkalmasnak. Először ozmiumból sikerült izzószálat előállítani, de ebből a természetben túl kevés van ahhoz, hogy tömegesen felhasználható legyen. A volfrám ugyan könnyebben elérhető és olvadáspontja is magasabb, de keménysége miatt nehéz belőle vékony izzószálat előállítani.

A bécsi műszaki főiskola tanársegédeinek, Just Sándornak és Hanaman Ferencnek 1903-ban elsőként sikerült volfrámszálas izzólámpát előállítaniok úgy, hogy szénszálra volfrámkloridból fémes volfrámot csapattak ki és azután a szénszálat elégették. Az 1906-tól Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. néven működő újpesti gyár azonnal megvásárolta a szabadalmat és a feltalálók közreműködésével megkezdte a volfrámlámpa gyártási eljárásának kikísérletezését. Az első izzószálak azonban törékenyek voltak, ezért a kísérleti gyártás csak lassan fejlődött, noha egyre nagyobb igények mutatkoztak. A feltalálókkal felemás volt a gyár viszonya, mert időnként saját útjukat járták, máskor pedig részt vettek a gyárban folyó fejlesztési kísérletekben. Jellemző példa, hogy Hanaman a gyárral kötött kedvező megállapodás ellenére váratlanul Amerikába utazott és egy év múlva sem tért vissza.

Közben a General Electric Co. laboratóriumában Coolidge eljárásával 1908-ban sikerült húzott volfrámszálat előállítani, ami forradalmasította az izzólámpák gyártását. Az Egyesült Izzó elég gyorsan megszerezte a gyártási jogot és 1909-ben a volfrám angol nevét (tungsten) felhasználva bevezette a Tungsram márkanevet, majd 1913-tól teljesen áttért a húzott volfrámszálas lámpák gyártására. A szálhúzás technológiáját Perczel Aladár dolgozta ki és még ugyanabban az évben – külföldi példa nyomán – kísérleteket kezdett nitrogéntöltésű izzólámpák kifejlesztésére. Ehhez Hevesi Gyula tervezett az eredetileg robbanásveszélyes berendezésnél üzembiztosabb és csaknem automatikus készüléket.

Az Egyesült Izzó fejlődésében jelentős szerepe volt a kezdeti korszakban Pintér József műszaki igazgatónak, később pedig az izzólámpagyártást, majd az egész gyárat irányító Aschner Lipótnak. Az ő előrelátásukat mutatja, hogy 1918-ban a gyáron belül kutatólaboratóriumot akartak létrehozni, amelynek vezetésére Hanaman Ferencet, a volfrámlámpa egyik feltalálóját szemelték ki, de őt nem sikerült a katonai szolgálat alól mentesíteni. Végül 1921-ben alakult meg a Kutató Laboratórium Pfeifer Ignác korábbi műegyetemi tanár vezetésével. A laboratórium első munkatársai közé tartozott Bródy Imre és Selényi Pál, majd később a vezetést Bay Zoltán vette át és a kutatók köre is bővült. A laboratórium legfontosabb eredményei közül az izzólámpákkal kapcsolatos az alaktartó volfrámszál és a kriptonlámpa kifejlesztése.

A közönséges volfrámhuzal a saját súlya alatt meghajlik, márpedig az izzólámpában belógásmentes, tehát izzó állapotban is alaktartó szál lenne kívánatos. Az Amerikában dolgozó, magyar származású Pácz Aladár már elért bizonyos eredményt, de a célt a Tury Pál, Tarján György és Millner Tivadar által kifejlesztett GK-volfrám valósította meg legjobban az 1920-as évek közepén. Adalékokkal sikerült elérni, hogy a volfrámszálban az átmérővel közel azonos méretű kristályok helyett a GK-huzalban ennél 20–100-szor hosszabbak képződjenek. Az ilyen anyagból készült kettős spirál izzószál, 1000 órás üzemidő alatt, 2400–2500 °C-on is megtartja eredeti alakját.

A kriptonlámpát Bródy a volfrám párolgása és a töltőgáz közötti kölcsönhatás {IV-236.} vizsgálata alapján fejlesztette ki. Megállapította, hogy az izzószál körül képződő volfrámgőz molekulái a termikus diffúzió hatására annál gyorsabban távolodnak el, minél kisebb a körülöttük levő töltőgáz atom-, illetve molekulasúlya. Ezt a nitrogénnél kedvezőbb argon a gyakorlatban is igazolta és feltételezhető, hogy a még nehezebb kripton hatása még kedvezőbb lenne. Ugyanezen az elven viszont a héliumtöltésnek kell a legrosszabb eredményt adnia, amit a laboratóriumban sikerült is kimutatni. A legnagyobb gondot azonban a kriptongáz beszerzése jelentette, mivel annak előzőleg semmilyen gyakorlati felhasználása nem volt, csak laboratóriumi viszonyok között állítottak elő kis mennyiséget belőle. Bródynak mindössze 0,5 liter kriptongáz állt a rendelkezésére. Az első hat kísérleti lámpa 1931-ben ennek ellenére fényesen igazolta a várakozást. A gyártás megindításához azonban meg kellett oldani a kripton előállítását üzemi méretekben. Az ajánlattételre felszólított cégek (Linde, Air Liquide) ezt reménytelennek tartották, ezért az Egyesült Izzó – külföldi szabadalmak felhasználásával – maga létesített Ajkán kriptongyárat.

A fényforrások fejlesztése és gyártása mellett jelentős a magyar mérnökök munkája a világítástechnika más területén is. Ilyen mérések céljára Zipernowszky Ferenc 1927-ben megszervezte a Világítástechnikai Állomást, amelyet csak a hasonló berlini intézet előzött meg Európában. A világítástechnika elméletével Urbanek János foglalkozott, aki önálló tantárgyat is oktatott a BME-n. Ezt később Gregor Aladár vette át, de a téma lassan háttérbe szorult. A világítástechnika művelői azonban folyamatosan tartották a nemzetközi kapcsolatokat és nem maradtak el a külföldi eredményektől.

A világítástechnikáról nem jelent meg összefoglaló könyv magyar nyelven, de folyóiratokban és konferenciakötetekben jelentős irodalma van. A fényforrások fejlesztéséről ad áttekintő képet a Jeney Károly által írt A Tungsram Rt. története című jubileumi kiadvány, amely 1987-ben jelent meg.