Образцы люминесцентных ламп были переданы для производства Московскому электроламповому заводу и Московскому заводу «Светотехник», однако начавшаяся война затормозила их массовое изготовление. Широкое внедрение этих ламп в народное хозяйство и в быт началось лишь в послевоенные годы.
Первоначально люминесцентные лампы были несовершенными, цветопередача была плохой. Лица людей, освещенных ими, имели мертвенный оттенок. Опыты с лампами более высокого давления также оказались малоудачными — лампы нередко взрывались. Пошли слухи, что люминесцентное освещение вредно для глаз. Сергей Иванович смеялся над ними и вспоминал, что в конце ХIХ века, когда появилось электрическое освещение, во многих ботатых домах спальни детей продолжали освещать керосиновыми лампами, ибо матерям казалось, что электрический свет вреден для детского организма.
3. Л. Моргенштерн вспоминала, что однажды Сергей Иванович сказал: «Представьте, повесят наши лампы на Кузнецком мосту. Кругом будут ходить люди, похожие на мертвецов, а лампы начнут взрываться, да еще в какого-нибудь министра угодят. Всем тогда достанется на орехи». Конечно, это была шутка, но над усовершенствованием люминесцентных ламп Вавилов с сотрудниками работали с большим упорством, и труд увенчался успехом.
Обычные источники света — лампы накаливания — весьма неэкономичны: в них около 95 — 96 процентов энергии расходуется на невидимое глазом инфракрасное излучение и только 4 — 5 процентов — на излучение видимого света. Кроме того, спектр излучения ламп накаливания сильно сдвинут в сторону длинных волн по сравнению со спектром дневного света. Это создает неправильную цветовую окраску у освещаемых предметов.
Во время излучения лампа накаливания использует энергию металлического волоска, раскаленного электрическим током, и ее свечение подчиняется законам температурного излучения. Уменьшение тепловых потерь и улучшение спектрального состава излучения лампы накаливания можно осуществить, лишь увеличивая температуру ее волоска.
Но, чтобы излучение лампы накаливания походило на дневной свет, необходимо поднять температуру до температуры Солнца, что составляет около 6000 градусов Цельсия. Это неосуществимо, так как все встречающиеся в природе вещества, из которых делается волосок, имеют гораздо более низкую температуру плавления.
Как известно, люминесценция не сопровождается нагреванием тела — ее природа иная, чем природа температурного излучения. Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, из которой откачан воздух и в которую введены пары ртути под давлением около 0,01 миллиметра ртутного столба. На внутренние стенки трубки тонким слоем нанесено неорганическое кристаллическое люминесцирующее вещество — кристаллофосфор. С обеих сторон в трубку введены электроды, имеющие вид небольших спиралей, соединяющиеся посредством специальных пусковых устройств с электрической сетью.
При прохождении тока через электроды они раскаляются, и с их поверхности вылетают электроны. В трубке происходит электрический разряд в парах ртути, в результате чего возникает ультрафиолетовое излучение, поглощаемое кристаллофосфором. Возбуждаясь, кристаллофосфор дает видимое излучение требуемого спектрального состава.
Спектральный состав зависит от свойств используемого кристаллофосфора, что позволяет варьировать его в широких пределах. Обычно кристаллофосфоры подбираются так, чтобы свечение имитировало дневной свет, поэтому люминесцентные лампы часто называют лампами дневного света.
По своей экономичности люминесцентные источники света в 4 раза превосходят лампы накаливания. Они обладают и другими преимуществами, что позволяет использовать их для освещения заводских цехов, шахт, картинных галерей, улиц и жилых помещений. Их производство быстро растет. Недалек тот день, когда лампу накаливания, уступившую место люминесцентной лампе, можно будет встретить лишь в музеях истории техники.