Жозеф Уилсон Сван: Англиялық физик және шам ойлап табушысы
Joseph Swan
Жозеф Сван – британ физигі, шамдықтың тұңғыш ойлап табушысы. 1881 ж. Лондондағы ғимараттарды жарықтандырды. Марапаттары мен жетістіктері туралы біліңіз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық физик және өнертапқыш (1828–1914)
British physicist and inventor (1828–1914)
Сэр Джозеф Уилсон Сван FRS (31 қазан 1828 – 27 мамыр 1914) – ағылшын физигі, химигі және өнертапқышы. Ол табысты қыздырғыш шамды тәуелсіз түрде ерте дамытқан адам ретінде белгілі және үйлер мен қоғамдық ғимараттарды, соның ішінде 1881 жылы Лондонның Савой театрын жарықтандыруға қолданылған алғашқы қыздырғыш шамдарды жасауға және жеткізуге жауапты болды. 1904 жылы Сван король Эдуард VII-дің қолдауымен рыцарь атағын алды, Корольдік қоғамның Хьюз медалімен марапатталды және Фармацевтикалық қоғамның құрметті мүшесі болды. 1881 жылы Парижде өткен Электр жарығының халықаралық көрмесіне барғанда Францияның ең жоғары наградасы – «Құрмет легионы» орденін алды. Көрмеде оның өнертабыстары көрсетілді, ал қала оның электр шамдарымен жарықтандырылды.
Sir Joseph Wilson Swan FRS (31 October 1828 – 27 May 1914) was an English physicist, chemist, and inventor. He is known as an independent early developer of a successful incandescent light bulb, and is the person responsible for developing and supplying the first incandescent lights used to illuminate homes and public buildings, including the Savoy Theatre, London, in 1881. In 1904, Swan was knighted by King Edward VII, awarded the Royal Society's Hughes Medal, and was made an honorary member of the Pharmaceutical Society. He had received the highest decoration in France, the Legion of Honour, when he visited the 1881 International Exposition of Electricity, Paris. The exhibition included displays of his inventions, and the city was lit with his electric lighting.
Ерте өмір
Джозеф Уилсон Суон 1828 жылы Дарем графтығының Сандерленд қаласында, Бишопвермут еншісінде, Паллионның Паллион залында дүниеге келген. Оның ата-анасы Джон Суон және Изабелла Кэмерон болды. Суон алты жыл бойы Сандерлендтегі Hudson and Osbaldiston фармацевт-дәрмектер фирмасында шәкірт болды. Суон кейін Ньюкасл-апон-Тайн қаласындағы химиялық өндіріс фирмасы Маусонға қосылды. Бұл фирманы Джон Маусон Суонның туған жылы бастаған. Кейін үй Beaconsfield мектебінде жеке ақылы грантпен қамтамасыз етілген орта білім беретін грамматикалық мектеп болып өзгертілді. Ондағы студенттер әлі күнге дейін Суонның бастапқы электр жабдықтарының үлгілерін таба алады. 1863 жылдың тамызында ол өзінің вакуумды сорғы үшін жасаған жобасын Британдық ғылымды дамыту қауымдастығының жиналысына ұсынды. Құрылыста ауаның түтікше арқылы құлауын қамтамасыз ететін сынап пайдаланған. Суонның конструкциясы Спренгель сорғысына ұқсас және Герман Спренгельдің зерттеулеріне екі жыл бұрын жасалған. Бұдан басқа, Спренгельдің Лондонға барған кезінде зерттеулер жүргізгені және Британдық ғылымды ілгерілету қауымдастығының жылдық есептерін білгені елеулі. Алайда, Джозеф Суон мен Томас Эдисонның көміртекті қыздырғыш шамдарын Sprengel сорғысын пайдаланғаны туралы хабарланған. 1875 жылы Суон шамның мәселесін жақсы вакуум мен көміртектен жасалған жіптің көмегімен сүрек ретінде қарастыруға оралды. Суонның жақсартылған шамның ең маңызды ерекшелігі - сымды тұтастыру үшін вакуум түтігінде аз қалдық оттегі бар, осылайша сымды отқа ұшырамай, қызып тұрған ақтай жағып алуға мүмкіндік береді. Алайда оның талшығының кедергісі аз болғандықтан, оны жеткізу үшін қалың мыс сымдар қажет болды. Суон алғаш рет өзінің қыздырғыш көміртегі шамдарын 1878 жылы 18 желтоқсанда Ньюкасл-апон-Тайн химиялық қоғамының лекциясында көрсетті. Алайда, оның зертханасында бірнеше минут бойы жарқын жарықпен жанып тұрғаннан кейін, шам шамадан тыс токтан жарылып кетті. 1879 жылы 17 қаңтарда бұл дәріс шамның нақты жұмыс істеуімен сәтті қайталанды; Суон вакуумдық шам арқылы қыздырғыш электр жарығының мәселесін шешті. 1879 жылы 3 ақпанда ол Ньюкасл-апон-Тайн әдеби және философиялық қоғамының лекциялық театрында жеті жүзден астам адам алдында жұмыс істейтін шамды ашық көрсетті, оны Крэгсайдтан сэр Уильям Армстронг басқарды. Суон көміртекті сүректі жақсырақ өндіруге және оның ұштарын бекітуге назар аударды. Ол мақтаны "пергаменттелген жіп" өндіру үшін өңдеу әдісін ойлап тапты және 1880 жылы 27 қарашада 4933 британдық патентті алды. Сол кезден бастап ол Англияның үйлеріне және ескерткіштеріне жарық шамдарын орнатуды бастады. Оның үйінде, Андерхилл, Лоу Фелл, Гейтсхедте, әлемде бірінші болып жұмыс істейтін жарық шамдары орнатылған. Ньюкаслдың Вестгейт жолындағы Lit & Phil кітапханасы 1880 жылы 20 қазанда Суанның лекциясы кезінде электр жарығымен жарықтандырылған алғашқы қоғамдық бөлме болды. 1881 жылы ол өзінің жеке компаниясы - "The Swan Electric Light Company" компаниясын құрып, коммерциялық өндірісті бастады. Савой театры - Лондонның Вестминстер қаласында орналасқан, әлемдегі тұңғыш электр жарығымен жарық беретін қоғамдық ғимарат. Суан театрдың жанында ашық жерде орналасқан генератормен жұмыс істейтін 1200 шақты қыздырғыш шамдарды ұсынды. Савой театрының құрылысшысы Ричард Д'Ойли Карт Суанның электр жарығын неге енгізгенін былай деп түсіндірді: "Театр қойылымдарының қызықты болуына ең үлкен кемшіліктер, сөзсіз, барлық театрларға тараған лас ауа мен ыстық. Баршаға белгілі, әрбір газды жағушы көптеген адамдар сияқты оттегі тұтынады, және үлкен жылу себеп болады. Жанып тұрған шамдар оттегі тұтынады, сондай-ақ жылу да пайда болмайды". Алғашқы генератор бүкіл ғимаратты қуаттандыру үшін тым кішкентай болып шықты, ал үйдің бүкіл алдыңғы бөлігі электр жарығымен жарықтандырылса да, сахна 1881 жылдың 28 желтоқсанына дейін газбен жарықтандырылды. Сол кезде Карт сахнаға шығып, көрермендердің алдында Суанның жаңа технологиясының қауіпсіздігін көрсету үшін жарқыраған шамды сындырады. 1881 жылы 29 желтоқсанда "Таймс" газетінде электр жарығы газ жарығынан көркем артық деп сипатталды. Жаңа қыздырғыш шаммен жарық көрген алғашқы жеке тұрғын үй, өнертапқыштан басқа, оның досы сэр Уильям Армстронгтың Нортумберлендтегі Ротберидің маңындағы Крагсайдтағы үйі болды. Суан 1880 жылдың желтоқсан айында сол жердегі қондырғыны жеке бақылады. Суан "The Swan Electric Light Company Ltd" компаниясын Ньюкаслдың Бенвелл қаласында фабрикасымен құрды және 1881 жылдың басында тұңғыш қыздырғыш шамдарды коммерциялық өндіріске шығарды. Суанның көміртекті таяқшалы және көміртекті жіпті шамдары, функционалды болғанымен, төмен кедергісі (өте қымбат, қалың мыс сымдарды қажет ететіні) және қысқа қызмет ету мерзіміне байланысты әлі де салыстырмалы түрде ыңғайсыз болды. Шам үшін жақсырақ жіп іздеу кезінде Суан кездейсоқ жаңа жетістікке қол жеткізді. 1881 жылы ол нитроцеллюлозаны тесіктер арқылы сығып шығару процесін жасап, патенттеді, осылайша өткізгіш талшықтарды жасады. Оның жаңадан құрылған компаниясы (кейін бірігу арқылы Edison and Swan United Company болды) шамдарында Суанның целлюлоза талшықтарын пайдаланды. Тоқыма өнеркәсібі де бұл процесті пайдаланды. Суанның өнертапқышын алғаш пайдаланған кеме "The City of Richmond", ол Inman Line компаниясына тиесілі болды. Оған 1881 жылдың маусымында қыздырғыш шамдар орнатылды. Корольдік теңіз күштері де жақын арада кемелеріне шамдарды енгізді; HMS Inflexible кемесіне сол жылы жаңа шамдар орнатылды. Суан шахтерлер үшін электр қауіпсіздік шамдарын жасаушылардың алғашқыларының бірі болды, алғашқысын 1881 жылдың 14 мамырында Ньюкасл-апон-Тайн қаласындағы Солтүстік Англияның кен және механикалық инженерлер институтында көрсетті. Бұл сымды қорек көзі қажет болды, сондықтан келесі жылы ол батареясы бар және жақсартылған нұсқаларын ұсынды. 1886 жылға қарай, Edison Swan Company компаниясы жалынды қауіпсіздік шамдарынан жақсырақ жарық беретін шамды өндіріске шығарды. Алайда, ол сенімділік мәселелеріне тап болды және сәтті болмады. Тиімді электр шамдарын кеңінен қолдану үшін келесі 20 жылға жуық уақыт бойы басқалардың дамытуы қажет болды.
Joseph Wilson Swan was born in 1828 at Pallion Hall in Pallion, in the Parish of Bishopwearmouth, Sunderland, County Durham. His parents were John Swan and Isabella Cameron. Swan was apprenticed for six years to a Sunderland firm of pharmacists/druggists, Hudson and Osbaldiston. Swan subsequently joined Mawson's, a firm of manufacturing chemists in Newcastle upon Tyne, started in the year of Swan's birth by John Mawson The house was later converted into Beaconsfield School, a private fee paying grant aided co educational grammar school. Students there could still find examples of Swan's original electrical fittings. In August 1863 he presented his own design for a vacuum pump to a meeting of the British Association for the Advancement of Science. The design used mercury falling through a tube to trap air from the system to be evacuated. Swan's design was similar in construction to the Sprengel pump and predates Herman Sprengel's research by two years. Furthermore, it is notable that Sprengel conducted his research while visiting London, and was probably aware of the annual reports of the British Association for the Advancement of Science. Nonetheless, Joseph Swan and Thomas Edison are later reported to have used the Sprengel pump to evacuate their carbon filament lamps. In 1875, Swan returned to consider the problem of the light bulb with the aid of a better vacuum and a carbonised thread as a filament. The most significant feature of Swan's improved lamp was that there was little residual oxygen in the vacuum tube to ignite the filament, thus allowing the filament to glow almost white hot without catching fire. However, his filament had low resistance, thus needing heavy copper wires to supply it. Swan first publicly demonstrated his incandescent carbon lamp at a lecture for the Newcastle upon Tyne Chemical Society on 18 December 1878. However, after burning with a bright light for some minutes in his laboratory, the lamp broke down owing to excessive current. On 17 January 1879 this lecture was successfully repeated with the lamp shown in actual operation; Swan had solved the problem of incandescent electric lighting by means of a vacuum lamp. On 3 February 1879 he publicly demonstrated a working lamp to an audience of over seven hundred people in the lecture theatre of the Literary and Philosophical Society of Newcastle upon Tyne, Sir William Armstrong of Cragside presiding. Swan turned his attention to producing a better carbon filament, and the means of attaching its ends. He devised a method of treating cotton to produce "parchmentised thread", and obtained British Patent 4933 on 27 November 1880. From that time he began installing light bulbs in homes and landmarks in England. His house, Underhill, Low Fell, Gateshead, was the world's first to have working light bulbs installed. The Lit & Phil Library in Westgate Road, Newcastle, was the first public room lit by electric light during a lecture by Swan on 20 October 1880. In 1881 he founded his own company, The Swan Electric Light Company, and started commercial production. The Savoy, a state of the art theatre in the City of Westminster, London, was the first public building in the world lit entirely by electricity. Swan supplied about 1,200 incandescent lamps, powered by an generator on open land near the theatre. The builder of the Savoy, Richard D'Oyly Carte, explained why he had introduced Swan's electric light: "The greatest drawbacks to the enjoyment of the theatrical performances are, undoubtedly, the foul air and heat which pervade all theatres. As everyone knows, each gas burner consumes as much oxygen as many people, and causes great heat beside. The incandescent lamps consume no oxygen, and cause no perceptible heat." The first generator proved too small to power the whole building, and though the entire front of house was electrically lit, the stage was lit by gas until 28 December 1881. At that performance, Carte stepped on stage and broke a glowing lightbulb before the audience to demonstrate the safety of Swan's new technology. On 29 December 1881, The Times described the electric lighting as visually superior to gaslight. The first private residence, other than the inventor's, lit by the new incandescent lamp was that of his friend, Sir William Armstrong at Cragside, near Rothbury, Northumberland. Swan personally supervised the installation there in December 1880. Swan had formed "The Swan Electric Light Company Ltd" with a factory at Benwell, Newcastle, and had established the first commercial manufacture of incandescent lightbulbs by the beginning of 1881. Swan's carbon rod lamp and carbon filament lamp, while functional, were still relatively impractical owing to low resistance (needing very expensive thick copper wiring) and short running life. While searching for a better filament for his light bulb, Swan inadvertently made another advance. In 1881, he developed and patented a process for squeezing nitrocellulose through holes to form conducting fibres. His newly established company (which by merger eventually became the Edison and Swan United Company) used Swan's cellulose filaments in their bulbs. The textile industry has also used this process. The first ship to use Swan's invention was The City of Richmond, owned by the Inman Line. She was fitted with incandescent lamps in June 1881. The Royal Navy also introduced them to its ships soon after; with HMS Inflexible having the new lamps installed in the same year. Swan was one of the early developers of the electric safety lamp for miners, exhibiting his first in Newcastle upon Tyne at the North of England Institute of Mining and Mechanical Engineers on 14 May 1881. This required a wired supply, so the following year, he presented one with a battery and other improved versions followed. By 1886, a lamp with better light output than a flame safety lamp was in production by the Edison Swan Company. However, it suffered from problems of reliability and was not a success. It took development by others over the next 20 years or so before effective electric lamps were in common use.
Эдисонмен байланысты
Қатар жүргізілген тәуелсіз зерттеулер нәтижесінде Суонның қыздырылатын электр шамдары Томас Эдисонның шамдарымен бірдей уақытта жасалды, ал Суонның алғашқы сәттілі шамы мен Эдисонның шамы екеуі де 1880 жылы патенттелді. Эдисонның шамды жасаудағы мақсаты – оны ірі жүйенің бір бөлігі ретінде қолдану болды: ұзақ қызмет ететін, жоғары кедергісі бар шам, оны өзі құрастырып жатқан кең ауқымды электр жарықтандыру желісімен экономикалық тұрғыдан тиімді жұмыс істеу үшін параллель қосылымға түсіруге болатын. 1886 жылы Эдисван өндірісті Солтүстік Лондонның Пондерс-Энд қаласындағы бұрынғы юта фабрикасына көшірді. 1916 жылы Эдисван Ұлыбританиядағы алғашқы радиотермиондық клапан фабрикасын Пондерс-Энд қаласында ашты. Бұл аймақ, жақын орналасқан Бримсдаунмен бірге, кейіннен термиондық клапандар, катодты сәулелі түтіктер және т.б. өндірісінің орталығына айналды, ал Энфилдтің жақын аудандары 20-шы ғасырдың көп бөлігінде электроника өнеркәсібінің маңызды орталығы болды. Эдисван 1920 жылдардың соңында British Thomson-Houston және Associated Electrical Industries (AEI) компанияларының құрамына кірді.
In what are considered to be independent lines of inquiry, Swan's incandescent electric lamp was developed at the same time that Thomas Edison was working on his incandescent lamp, with Swan's first successful lamp and Edison's lamp both patented in 1880. Edison's goal in developing his lamp was for it to be used as one part of a much larger system: a long life high resistance lamp that could be connected in parallel to work economically with the large scale electric lighting utility he was creating. In 1886, Ediswan moved production to a former jute mill at Ponders End, North London. In 1916, Ediswan set up the UK's first radio thermionic valve factory at Ponders End. This area, with nearby Brimsdown subsequently developed as a centre for the manufacture of thermionic valves, cathode ray tubes, etc., and nearby parts of Enfield became an important centre of the electronics industry for much of the 20th century. Ediswan became part of British Thomson Houston and Associated Electrical Industries (AEI) in the late 1920s.
Фотография
Суан ылғал фотопластиналармен жұмыс істегенде, жылу күміс бромиді эмульсиясының сезімталдығын арттыратынын байқады. 1871 жылға қарай, ол құрғақ тақталарды пайдалану әдісін жасады және шыны тақталардың орнына нитроцеллюлоза пластигін қолданды, осылайша фотосуретке қолайлы кезеңді бастады. Сегіз жыл өткен соң, ол бромды қағазды патенттеді, оның жетілдірілген түрлері әлі күнге дейін қара-ақ фотосуреттерді басу үшін қолданылады. 1864 жылы Суан көміртекті басып шығару процесін, тұрақты фотосурет жасау әдісін патенттеді. Трансферлік қадамды қосу арқылы Суан толық тондық диапазоны бар суреттерді оңай түсіре алды.
When working with wet photographic plates, Swan noticed that heat increased the sensitivity of the silver bromide emulsion. By 1871, he had devised a method of using dry plates, and substituting nitrocellulose plastic for glass plates, thus initiating the age of convenience in photography. Eight years later, he patented bromide paper, developments of which are still used for black and white photographic prints. In 1864, Swan patented the transfer process for making carbon prints, a permanent photographic process. By adding the transfer step, Swan was able easily to make photographs with a full tonal range.
Құрметтер
1894 жылы Суон Корольдік қоғамның (FRS) мүшесі болып сайланды, ал 1898 жылы Электр инженерлері институтының президенті болып сайланды; сол кезде Суон оның үш құрметті мүшесінің бірі болды, ал қалған екеуі – Лорд Келвин және Генри Уайльд. Ол 1900–1901 жылдары Химия өнеркәсібі қоғамының президенті болды, ал 1903 жылы Фарадей қоғамының тұңғыш президенті болып сайланды. Оған Корольдік қоғамның Хьюз медалі табысталды және ол Фармацевтикалық қоғамның құрметті мүшесі аталды. 1906 жылы ол Корольдік өнер қоғамының Альберт медалін алды. 1945 жылы Лондон электр компаниясы Суонды еске алу үшін жаңа 1554 тонналық SS «Сэр Джозеф Сван» деп аталатын жағалау кемесін құрметтеп атады.
In 1894, Swan was elected a Fellow of the Royal Society (FRS), and in 1898 he was elected president of the Institution of Electrical Engineers; at the time, Swan was one of its three honorary members, the other two being Lord Kelvin and Henry Wilde. He also served as president of the Society of Chemical Industry from 1900 1901, and in 1903 he was chosen first president of the Faraday Society. awarded the Royal Society's Hughes Medal, and made an honorary member of the Pharmaceutical Society. In 1906, he received the Albert medal of the Royal Society of Arts. In 1945, the London Power Company commemorated Swan by naming a new 1,554 GRT coastal collier SS Sir Joseph Swan.
Жеке өмір
Сван 1862 жылдың 31 шілдесінде Лондонның Камбервелл шіркеуінде Ливерпульдік Уильям Уайттың үшінші қызы Франсис "Фэнни" Уайтке алғаш рет үйленді. Олардың үш баласы тірі қалды: Камерон, Мэри Эдмондс және Джозеф Генри. Франсис 1868 жылдың 9 қаңтарында қайтыс болды, ал ол 1871 жылдың 3 қазанында Швейцарияның Нойшатель қаласында Франсистің кіші қарындасы Ханна Уайтке екінші рет үйленді. Олардың бес баласы болды: Хильда, Фрэнсис Изобель, Кеннет Рейден, Персиваль және Дороти. Сэр Кеннет Рейден Сван QC болды және патенттік құқық бойынша мойындалған сарапшы еді. Сван 1914 жылы Суррейдегі Уорлингхэмдегі Оверхилл үйінде қайтыс болды. Қайтыс болғандардың арасында Электр инженерлері институтының, Механикалық инженерлер институтының және Корольдік қоғамның өкілдері болды.
Swan married firstly Frances "Fanny" White, third daughter of William White, of Liverpool, at Camberwell Chapel, London, on 31 July 1862. They had three surviving children: Cameron, Mary Edmonds, and Joseph Henry. Frances died on 9 January 1868 and he married secondly Hannah White, the younger sister of Frances, at Neuchâtel, Switzerland, on 3 October 1871. They had five children: Hilda, Frances Isobel, Kenneth Rayden, Percival, and Dorothy. Sir Kenneth Rayden Swan was a QC and an acknowledged authority on patent law. Swan died in 1914 at his home in Overhill, Warlingham, Surrey. Mourners included representatives of the Institution of Electrical Engineers, the Institution of Mechanical Engineers, and the Royal Society.