Filamentとは
フィラメントとは、電球の内部にある細い金属線またはコイルのことで、加熱されることで光を放ちます。融点が高いタングステンで作られているのが一般的で、白熱電球が可視光を発生させるための主要な構成要素です。
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燃焼を防ぐため、フィラメントは酸素の含まれていない密閉された空間内に収められています。電球の黎明期には、内部の空気を取り除いてほぼ真空状態にしていましたが、これによりタングステン原子が蒸発し、電球の寿命が短くなる原因となっていました。この問題を解決するため、現代の電球ではアルゴンなどの不活性ガスを使用してタングステン原子の減少を抑えています。蒸発したタングステン原子がアルゴン原子と衝突すると、フィラメントに向かって跳ね返り、再び固体構造へと戻ります。これにより、燃焼反応による元素の結合を防ぐことができます。
フィラメントに依存する白熱電球は、他の照明技術ほどエネルギー効率が高くありません。エネルギーの大部分を熱を帯びた赤外線光子として放出し、可視光線の領域に収まるのはわずか10％程度であるため、多くのエネルギーを無駄に消費してしまいます。その結果、白熱電球は蛍光灯やLEDといった、より進歩したエネルギー効率の優れた代替品へと徐々に置き換えられてきました。
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