முதல் பாகத்திற்கு: https://thadari.com/the-shining-glory-of-light-part-1/
சென்ற மாத இதழில், ஒளியின் ஆரம்ப கால வரலாற்றையும், மின் வில் விளக்குகளையும் (arc lamp), 19 ஆம் நூற்றாண்டின் குறிப்பிடத்தக்க அறிவியலாளர்களையும் பற்றிப் பார்த்தோம். இந்த மாத இதழில் வெண்சுடர் விளக்கினையும் (Incandescent light bulbs) அவைகளை உருவாக்கப் பாடுபட்ட அறிவியலாளர்களையும் குறித்துக் காண்போம்.
குண்டு பல்பு என்று பொதுவாக அழைக்கப்படும் இந்த வெண்சுடர் விளக்கானது, மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு பொருளை அதிக வெப்பநிலைக்குச் சூடாக்குவதன் மூலம் ஒளியை உருவாக்குகிறது. ஒரு வெண்சுடர் விளக்கு, மின்தடையின் (resistance) மூலம், பொதுவாக டங்ஸ்டன் இழை (filament) போன்ற ஒரு பொருளை உயர் வெப்பநிலைக்குச் சூடாக்கி ஒளியை உருவாக்குகிறது. அந்த இழை சூடேறுவதன் மூலம் ஒளியை உமிழ்கிறது. ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுப்பதற்காக, அந்த இழை வெற்றிடமோ அல்லது மந்த வாயுவோ (inert gas) நிரப்பப்பட்ட ஒரு கண்ணாடிக்குமிழிக்குள் அடைத்து வைக்கப்படுகிறது; ஏனெனில், ஆக்சிஜன் சூழ்ந்த சூழலில் இவ்விழையானது உடனடியாக எரிந்து போகும். உமிழப்படும் ஒளியின் அளவும் அதன் நிறமும், அந்த இழையின் பொருளையும் வெப்பநிலையையும் சார்ந்தே அமைகின்றன.
1835-ல், ‘ஜேம்ஸ் போமன் லிண்ட்சே’ ஸ்காட்லாந்தின் டண்டீயில் நடந்த ஒரு பொதுக் கூட்டத்தில் நிலையான (constant) மின்விளக்கை செயல்விளக்கம் செய்து காட்டினார். அவர், “ஒன்றரை அடி தூரத்தில் ஒரு புத்தகத்தைப் படிக்க முடியும்” என்று கூறினார். இருப்பினும், அவர் மின்விளக்கை மேலும் மேம்படுத்தவில்லை.
ஜேம்ஸ் போமன் லிண்ட்சே தனது வெண்சுடர் விளக்குடன்
1838-ல், பெல்ஜிய கல் அச்சுக்கலைஞர் (lithographer) ‘மார்செலின் ஜோபார்ட்’, கார்பன் இழையைப் பயன்படுத்தி வெற்றிடச் சூழலில் ஒரு வெண்சுடர் மின்விளக்கைக் கண்டுபிடித்தார்.
மார்செலின் ஜோபார்ட்
1841-ல், ஃபிரடெரிக் டி மோலின்ஸ் இங்கிலாந்தில் முதல் வெண்சுடர் விளக்கிற்கான காப்புரிமையைப் (patent) பெற்றார். அந்த விளக்கு ஒளியை உமிழ, ஒரு கண்ணாடிக் குமிழ், பகுதி வெற்றிடம் (vacuum) மற்றும் இரண்டு பிளாட்டினம் இழைகளுக்கு இடையில் தூளாக்கப்பட்ட கரி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தியது. பிளாட்டினத்தின் உயர் உருகுநிலை, அதை அதிக வெப்பநிலையில் செயல்பட அனுமதிக்கும் என்பதையும், வெற்றிடமாக்கப்பட்ட அறையில் பிளாட்டினத்துடன் வினைபுரியும் வாயு மூலக்கூறுகள் குறைவாக இருப்பதால் அதன் ஆயுட்காலம் மேம்படும் என்பதையும் அடிப்படையாகக் கொண்டு இந்த வடிவமைப்பு அமைந்தது. இது ஒரு சாத்தியமான வடிவமைப்பாக இருந்தபோதிலும், பிளாட்டினத்தின் விலை காரணமாக வணிகப் பயன்பாட்டிற்கு இது நடைமுறைக்கு ஒவ்வாததாக இருந்தது. வெற்றிட அமைப்பின் குறைபாடுள்ள வடிவமைப்பு காரணமாக, விளக்கின் மேற்பகுதி கருமையடைந்து ஒளி வெளியேற்றத்தைத் தடுத்தது; மேலும், பிளாட்டினம் இழைகளின் விலை மிகவும் அதிகமாக இருந்தது. உருகாமல் ஒளிவீசும் அளவுக்குச் சூடாகக்கூடிய, விலை குறைந்த ஒரு இழை தயாரிக்கப்படும் வரையிலும், திருப்திகரமான ஒரு வெற்றிடக் குழாய் உருவாக்கப்படும் வரையிலும், வெண்சுடர் விளக்கின் வணிகரீதியான உருவாக்கம் தாமதப்படுத்தப்பட்டது.
ஃபிரடெரிக் டி மோலின்ஸ்
எண்ணற்ற பல இயற்பியலாளர்களும் வேதியியலாளர்களும் அறிவியல் பொறியாலர்களும் போராடினர் போட்டியிட்டனர், இந்த வணிகரீதியான விளக்கை உருவாக்குவதற்காக. 1865-ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மானிய வேதியியலாளர் ஹெர்மன் ஸ்ப்ரெங்கெல், வெண்சுடர் ஒளிவிளக்குகளை (incandescent light bulbs) உருவாக்குவதில் நேரடியாகப் பங்களிக்கவில்லை என்றாலும், மற்றவர்கள் அவருடைய கண்டுபிடிப்பை ஏற்றுப் பயன்படுத்திக்கொள்ள வழிவகுக்கும் ஒன்றை அவர் உருவாக்கினார். அதுதான் ஸ்ப்ரெங்கெல் பம்ப் (sprengel pump) என்று அழைக்கப்படும் ஒரு பாதரச-வெற்றிடப் பம்ப் (mercury-vacuum pump). இது, வெற்றிடத்திலிருந்து காற்றை வெளியேற்றி அழுத்தத்தை சீராகக் குறைப்பதற்காக, ஒரு நீர்த்தேக்கம், T-சந்திப்பு மற்றும் ஒரு குழாய் வழியாகப் பாதரசத்தைச் செலுத்தியது. வெண்சுடர் விளக்குகளை உருவாக்கிய கண்டுபிடிப்பாளர்கள் இந்தக் கண்டுபிடிப்பை விரைவாக ஏற்றுக்கொண்டனர், ஏனெனில் அது விளக்கின் உள்ளே உள்ள இழையைப் பாதுகாக்க உதவியது.
ஸ்ப்ரெங்கெல் பம்ப்
1872 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்யரான அலெக்சாண்டர் லோடிகின் ஒரு வெண்சுடர் மின்விளக்கைக் கண்டுபிடித்து, 1874 இல் ரஷ்ய காப்புரிமையைப் பெற்றார். அவர், காற்றுப்புகாமல் மூடப்பட்டு நைட்ரஜனால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு கண்ணாடிக் கலனில் (glass container), குறுகலான குறுக்குவெட்டுப் பகுதி கொண்ட இரண்டு கார்பன் தண்டுகளை எரிப்பான்களாகப் (burners) பயன்படுத்தினார்; முதல் கார்பன் எரிந்து முடிந்ததும் இரண்டாவது கார்பனுக்கு மின்னோட்டம் பாயும் வகையில் அது மின்ரீதியாக அமைக்கப்பட்டிருந்தது. பின்னர் அவர் அமெரிக்காவில் வசித்து, தனது பெயரை அலெக்சாண்டர் டி லோடிகுயின் என்று மாற்றிக்கொண்டு, குரோமியம், இரிடியம், ரோடியம், ருத்தேனியம், ஆஸ்மியம், மாலிப்டினம் மற்றும் டங்ஸ்டன் இழைகளைக் கொண்ட ஒளிரும் விளக்குகளுக்கான காப்புரிமைகளுக்கு விண்ணப்பித்து அவற்றையும் பெற்றார்.
அலெக்சாண்டர் லோடிகின் தனது வெண்சுடர் மின்விளக்குடன்
1874-ல், ஹென்றி உட்வார்ட் மற்றும் மேத்யூ எவன்ஸ் ஆகியோர் கனடாவிலும் அமெரிக்காவிலும் கார்பன் இழை கொண்ட ஒரு ஒளிரும் மின்விளக்கிற்கான காப்புரிமையைப் பதிவு செய்தனர். மருத்துவ மாணவரான ஹென்றி உட்வார்டும், விடுதி உரிமையாளரான மேத்யூ எவன்ஸும் டொராண்டோவில் அண்டை வீட்டார்களாக இருந்தனர். அவர்கள் ஒரு மின்கலம் மற்றும் ஒரு தூண்டல் சுருளைப் பயன்படுத்தி சோதனைகளை மேற்கொண்டனர். 1873-ல், இணைப்பு முனையில் ஏற்பட்ட தீப்பொறியால் உருவாக்கப்பட்ட ஒளியை அவர்கள் கவனித்தனர். ஒரு குறிப்பின்படி, எவன்ஸ் தனது கைக்கடிகாரத்தில் நேரத்தைப் பார்க்கும் அளவுக்கு அந்த ஒளி பிரகாசமாக இருந்தது. “அந்த ஒளியை ஏதேனும் ஒரு வகைக் கோளத்திற்குள் அடைத்துவிட முடிந்தால்,” என்று வுட்வார்ட் வியப்புடன் எண்ணினார், “எத்தகையதொரு கண்டுபிடிப்பு அதுவாக இருக்கும்! அது உலகத்தையே புரட்சிகரமாக்கிவிடும்!” இவர்கள் கார்பன் தண்டு இழையைக் கொண்ட ஒரு முன்மாதிரி (prototype) வெண்சுடர் விளக்கை உருவாக்கினர்.
ஹென்றி உட்வார்ட், மேத்யூ எவன்ஸ் உடன்
இது ஆங்கில விஞ்ஞானி சர் ஜோசப் ஸ்வான் மேற்கொண்ட முந்தைய சோதனைகளை ஒத்திருந்தது. இருப்பினும், அவர்களுடைய வெற்றிடம் ஸ்வானுடையதை விட வலிமையானதாக இருந்தது. அது, அவர்கள் உட்செலுத்திய நைட்ரஜனை அந்தக் காற்றுப்புகாத குமிழில் தக்கவைத்துக் கொள்ள அனுமதித்தது. இருப்பினும், தங்கள் விளக்கை வணிகமயமாக்குவதில் தோல்வியடைந்தனர், மேலும் 1879-ல் தங்கள் காப்புரிமைக்கான உரிமைகளை தாமஸ் எடிசனுக்கு விற்றனர். (இணைச் சுற்றில் இணைக்கப்பட்ட விளக்குகள் என்ற புதுமையான உரிமைகோரலின் உரிமை எடிசனுக்குத் தேவைப்பட்டது.) ஆனால், வுட்வார்ட் மற்றும் எவன்ஸ் ஆகியோரே மின்விளக்கைக் கண்டுபிடித்தவர்கள் என்று கனடா அரசாங்கம் கூறிவருகிறது.
மின்விளக்கின் வளர்ச்சிக்கு அவர்களின் பணி பங்களித்தபோதிலும், ஹென்றி உட்வார்ட் மற்றும் மேத்யூ எவன்ஸ் ஆகியோர் வரலாற்றில் மறைந்து போனார்கள். தங்கள் திட்டம் முடங்கிய பிறகு, “ஒரு கண்டுபிடிப்பாளர் தனது உழைப்பிற்கான வெகுமதியை ஒருபோதும் பெறுவதில்லை” என்று எவன்ஸ் வருத்தத்துடன் குறிப்பிட்டார். 20-ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், அதிக செயல்திறன் கொண்ட டங்ஸ்டன் இழைகள் (filaments) கண்டுபிடிக்கப்படும் வரை, மின்விளக்குகள் தொடர்ந்து கார்பன் சார்ந்த இழைகளையே பயன்படுத்தி வந்தன.
இவ்விடத்தில் ‘சர் ஜோசப் ஸ்வான்’ மற்றும் ‘தாமஸ் எடிசன்’ என்ற இரு புதிய பெயர்கள் குறிப்பிடப்பட்டிருந்தன. இவர்களின் பங்களிப்பை அடுத்தடுத்த கட்டுரைகளில் காண்போம்.
சான்றுகள்:
https://thecanadianencyclopedia.ca/en/article/woodward-and-evans-light-bulb
https://www.chemistryworld.com/opinion/sprengel-pump/3004941.article
https://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb
https://en.wikipedia.org/wiki/James_Bowman_Lindsay
https://www.delmarfans.com/educate/learn/who-invented-light-bulbs
https://www.bulbs.com/learning/history.aspx
https://www.sciencefocus.com/science/who-really-invented-the-light-bulb
நான் ‘ஹரிஷ் குருமூர்த்தி’, புதுக்கோட்டையில் எனது பள்ளிப் படிப்பை முடித்து, 2021 ஆம் ஆண்டு திருச்சியில் உள்ள செயின்ட் ஜோசப் கல்லூரியில் இயற்பியலில் இளங்கலை அறிவியல் (B.Sc.) பட்டம் பெற்றேன்.
2023 ஆம் ஆண்டு திருச்சியில் உள்ள நேஷனல் கல்லூரியில் இயற்பியலில் முதுகலை அறிவியல் (M.Sc.) பட்டத்தை முடித்தேன்.
முதுகலை அறிவியல் படிக்கும்போதே 2023 ஆம் ஆண்டில் GATE தேர்வில் வெற்றிகரமாகத் தகுதி பெற்று, திருவனந்தபுரத்தில் உள்ள CSIR–NIIST (National Institute for Interdisciplinary Science and Technology) நிறுவனத்தில் திட்ட ஆய்வாளராகப் (Project Associate) பணிபுரிந்து மதிப்புமிக்க ஆராய்ச்சி அனுபவத்தைப் பெற்றேன்.
பிறகு ராஜஸ்தானில் உள்ள CSIR–CEERI (Central Electronics Engineering Research Institute) நிறுவனத்தில் தொழில்நுட்ப உதவியாளர் (Technical Assistant) பதவிக்கான எழுத்துத் தேர்வு மற்றும் திறன் தேர்வு இரண்டிலும் தேர்ச்சி பெற்று, பணிபுரிந்து வருகின்றேன்.
Leave a Reply