تمّ البحث عن مصادر ضوء عملية ومحمولة عبر التاريخ، كانت المشاعل والشمع مصادر مبكرة للضوء ولكن تم استبدالها إلى حد كبير بالفوانيس، حيث تعلم الناس حرق الزيوت الحيوانية والمعدنية المختلفة، ومع ذلك لم يتم تسخير الكهرباء لتوليد الضوء حتى القرن التاسع عشر، تُصنع المصابيح الكهربائية الآن من بطاريات يمكن إعادة شحنها ويمكن استخدامها أكثر من مرة، تمّ تصميم الأضواء الأخرى للعمليات الخاصة مثل العمل تحت الماء أو في ظروف درجات الحرارة العالية.
تصميم المصابيح اليدوية:
تصميم المصباح الأكثر شيوعاً هو المصباح اليدوي البسيط الذي يتكون من مقبض يشبه الأنبوب يحتوي على البطاريات، يتم لصق هذا المقبض على مجموعة رأس ملولبة تضم آلية المصباح، تعمل هذه الوحدات على بطاريات قياسية وتوفر مخرجات إضاءة نموذجية، التصاميم الخاصة مطلوبة للاستخدام الصناعي أو المهني وهذه المصابيح مصنوعة من مواد قياس أثقل وهي أكثر متانة.
تهدف أيضاً إلى إنتاج شعاع ضوء أكثر إشراق، تستخدم الشرطة ورجال الإطفاء والجيش المصابيح الكاشفة ذات الحزم الأكثر إشراق، فوانيس التخييم عبارة عن وحدات أكبر وعادة ما تعمل ببطاريات شديدة التحمل، غالباً ما تستخدم هذه الأنابيب الفلورية كمصدر للضوء بسبب كفاءتها العالية في استخدام الطاقة، ومع ذلك هذا النوع من اللمبات لا يلقي شعاع قوي أو موجه، علاوة على ذلك فإن زيادة حجم ووزن هذا النوع من الفوانيس يحد من قابليته للحمل.
تشمل العوامل التي يجب مراعاتها عند تصميم المصابيح اليدوية خروج الضوء والمتانة والقدرة على العمل في بيئات خاصة، يعد عمر البطارية عامل مهم وقد تم تصميم بعض المصابيح لتوصيلها بمأخذ كهربائي لإعادة شحنها أو للحفاظ على الشحن حتى الحاجة إليها، تستخدم الأضواء الأخرى مصابيح خاصة مثل مصابيح الكشاف من الجيل الجديد المصممة بصمامات ثنائية، هذه ليست ساطعة مثل المصابيح المتوهجة التقليدية، لكن استهلاكها للطاقة منخفض.
كيفية تصنيع المصابيح اليدوية:
بناء المساكن باستخدام البلاستك:
تتشكل المكونات البلاستيكية التي تستعمل في بناء المصباح اليدوي بالحقن باستخدام البوليمرات المتينة، في هذه العملية تُخلط الكريات البلاستيكية مع عوامل التلدين والملونات، يتم تسييل هذا الخليط عن طريق التسخين ثم حقنه في قوالب ذات شكل مناسب عن طريق مكبس حقن، يخضع القالب بعد ذلك لضغط عالٍ لضمان ملء القوالب بالكامل ولإبقاء القوالب معاً ضد قوة البلاستيك السائل المحقون.
يتم تشكيل أغطية النهاية؛ حيث يتم عادةً تشكيل كل من الخيوط الداخلية والخارجية، أيضاً يمكن استخدام ضغوط تصل إلى 2500 طن للقوالب عالية السرعة أو متعددة التجاويف، بعد عملية الحقن يتم تبريد البلاستيك المصهور عن طريق دفع الماء عبر قنوات في القالب، ثم يتصلب البلاستيك ويبرد ويتحرر الضغط. في هذه المرحلة، يتم فصل نصفي القالب ويمكن إزالة الجزء البلاستيكي للتشطيب.
مصدر ضوء:
المصابيح المتوهجة هي أكثر مصادر الضوء شيوعاً والمستخدمة في المصابيح الكاشفة، تتكون هذه من خيوط معدنية محكمة الغلق في لمبة من الزجاج، عندما تتعرض الفتيل لتيار كهربائي تتسبب مقاومة السلك في تسخينه وإصدار ضوء في الأطوال الموجية المرئية، ثمّ يتم لحام الفتيل بسلكين يمران عبر فتحات في حبة زجاجية أسطوانية تشكل قاعدة المصباح، يوضع هذا الهيكل في تركيبات ويتم وضع مظروف زجاجي أسطواني فوق الفتيل.
تشمل مصادر الضوء المحتملة الأخرى المصابيح الفلورية، والتي غالباً ما تستخدم في فوانيس التخييم، تبعث هذه المصابيح الضوء بسبب إثارة جزيئات الغاز داخل المصباح، تستخدم المصابيح أو الثنائيات الباعثة للضوء في بعض المصابيح المتخصصة، ينبعث منها ضوء عند تعرضها لمستويات منخفضة للغاية من التيار الكهربائي، غالباً ما يتم تركيب المصباح أمام عاكس من الألمنيوم المصقول يساعد على تركيز الضوء أثناء التشغيل.
اعتماداً على التصميم وقدرة الشركات المصنعة يمكن تجميع الوحدات على خط ناقل آلي أو يدويًا، في بعض الطرز خاصة تلك التي تستخدم بطاريات ساعة صغيرة، يتم إدخال البطارية فيها أثناء التجميع، خلاف ذلك يمكن تجميع الوحدة بدون البطاريات التي يتم إدخالها لاحقاً من قبل المستهلك، تتضمن هذه العملية شد مجموعة المصباح على الخيوط الموجودة على الغلاف.
التعبئة والتغليف:
يمكن وضع الوحدات المجمعة في شكل من أشكال العبوات الخارجية مثل عبوة نفطة بلاستيكية شفافة أو غلاف محار، يمكن بعد ذلك إرفاق الغلاف البلاستيكي ببطاقة عرض من الورق المقوى أو تعبئته في صندوق قبل الشحن، تخضع المصابيح اليدوية لسلسلة من اختبارات مراقبة الجودة للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح؛ أولاً يجب فحص المصباح للتأكد من محاذاته بشكل صحيح مع العاكس إذا كان أداء غير محاذي قد يعاني.
ثانياً يتم تقييم مجموعة المفاتيح لتحديد ما إذا كانت تتلامس بشكل صحيح مع الأسلاك الكهربائية، ثالثاً يجب فحص الختم الموجود على حجرة البطارية لتحديد ما إذا كانت الرطوبة لن تدخل دون قصد إلى حجرة البطارية، يجب كلك أن يسمح هذا الختم بتنفيس الغازات التي قد تتشكل أثناء تشغيل البطارية، يجب أن يفي المصباح نفسه بمعايير جودة منفصلة، بشكل عام المصابيح اليدوية المعتمدة صنفة بدرجة حرارة من (TI) إلى (T6)، حيث (Tl) هي درجات حرارة أقل من أو تساوي 842 درجة فهرنهايت.
البيئة الخطرة:
يجب اختبار أي مصباح يدوي سيتم استخدامه في بيئة خطرة أو مكان مغلق بشكل صحيح للتأكد من أنه يفي أو يتجاوز جميع معايير السلامة المعمول بها لتلك المواقع، حيث يتم تحديد المواقع الخطرة بواسطة القانون الوطني للكهرباء وتشمل التصنيفات التالية، مواقع الفئة الأولى هي مناطق قد توجد فيها غازات قابلة للاشتعال بكميات كافية لإنتاج مخاليط قابلة للانفجار أو قابلة للاشتعال.
يمكن وصف مواقع الفئة الثانية بأنها خطرة بسبب وجود غبار قابل للاشتعال، تحتوي مواقع الفئة (III) على ألياف وبرادات قابلة للاشتعال بسهولة، يتم تحديد الأجواء الخطرة من خلال المجموعات وتشمل هذه الأجواء التي تحتوي على الأسيتيلين أو الهيدروجين أو الغازات أو الأبخرة ذات المخاطر المكافئة، مثل أبخرة الإيثيل والغاز الطبيعي، قد يؤدي أيضاً الغبار المعدني بما في ذلك الألمنيوم والمغنيسيوم وسبائكها التجارية إلى خلق أجواء خطرة.
المستقبل:
يواصل المصنعون تحسين تصميم مصابيحهم اليدوية، أصبحت النماذج الجديدة ذات مصادر الطاقة المحسّنة ذات شعبية متزايدة، على سبيل المثال محطة الطاقة الخاصة بمصباح يدوي جديد يعمل بالطاقة الذاتية هو (Freeplay Generator) الثوري وهو آلية فريدة وحاصلة على براءة اختراع تخزن الطاقة الحركية في زنبرك من الصلب الكربوني، حيث يدير المستخدم مقبض لف، يتم إطلاق هذه الطاقة عند تشغيل الضوء وبالتالي تشغيل الضوء بدون أي مصدر طاقة خارجي.
