История на фотоелектричния димов детектор

Димните детектори първоначално са разработени за предотвратяване на пожари в промишлени сгради като фабрики и складове, както и в обществени здания, където големи групи от хора биха били уязвими – например театри. Димните детектори за домашна употреба станаха достъпни за широката общественост едва през 60-те години на XX век. Интересното е, че използването на фотоелектрични сензори за откриване на дим е било част от оригиналния дизайн още на първите промишлени детектори.

Изобретението

Първият патентован електрически пожароизвестител и детектор е създаден през 1890 г. от Франсис Робинс Аптън – сътрудник на прочутия Томас Едисън. Любопитен факт е, че първият електронен сензор за откриване на дим е открит чисто случайно. През 30-те години на XX век швейцарският физик Валтер Йегер работи върху разработката на сензор за откриване на отровни газове. След един неуспешен тест той запалил цигара, а димът от нея задействал електронния сензор. Така се ражда идеята за първото електронно устройство за откриване на дим.

Развитие на технологиите

Първоначалните серийно произвеждани димни детектори използват йонизация за улавяне на частици във въздуха, каквито се отделят при горене. Този тип детектори разполага с йонизационна камера, съдържаща два електрода, които измерват алфа лъчението, докато въздухът преминава през камерата. Устройствата съдържат радиоактивния елемент америций-241 в много ниски концентрации, който генерира поток от алфа частици между двата електрода. Когато дим премине през камерата, той прекъсва този поток и задейства звуковата сигнализация.

Фотоелектричните клетки навлизат в практиката

Фотоелектричните устройства за откриване на дим са изобретени през 1965 г. от Дуейн Пиърсол и Стенли Питърсън в град Лейкууд, щата Колорадо. Десет години по-късно, през 1975 г., Питърсън разработва технология за серийно производство на такива детектори за корпорацията Statitrol на Пиърсол. Фотоелектричните клетки постепенно се утвърждават като надеждна алтернатива на йонизационния метод. Първите модели за домашна употреба обаче използват големи батерии, чието редовно сменяне било непрактично – това наложило прехода към компактни AA батерии.

Как работи фотоелектричният димов детектор

Според Агенцията за опазване на околната среда на САЩ фотоелектричните димни детектори функционират на принципа на прекъсване на светлинен лъч. Устройството се състои от източник на светлина – обикновено бяла светлина или по-често лазер с ниска мощност – и фотоелектрична клетка. Светлинният лъч се проектира напречно през детекторската камера, като клетката обикновено е разположена под ъгъл от 90 градуса спрямо лъча. В нормално състояние лъчът не достига до клетката. Когато обаче димни частици навлязат в камерата, те разсейват светлината и я отклоняват от нормалната ѝ траектория право към фотоелектричната клетка. Това попадение на светлина върху клетката незабавно задейства тревогата.

Съвременното развитие

Притесненията относно наличието на радиоактивни елементи в димните детектори, особено при домашната им употреба, стимулираха разработването на по-достъпни фотоелектрични модели. Макар че концентрациите на америций-241 в повечето household детектори се считат за безопасни, възможността за продължително излагане дори на ниски нива на радиация наскоро породи здравословни опасения. Именно затова интересът към по-евтините фотоелектрични детектори, които изобщо не съдържат радиоактивни материали, непрекъснато расте – те предлагат същата надеждна защита без никакви екологични или здравни компромиси.