مصباح يدوي

المصباح اليدوي ( بالإنجليزية الأمريكية ) أو الشعلة الكهربائية ( بالإنجليزية الكومنولثية )، والتي يتم اختصارها عادةً إلى الشعلة، هو مصباح كهربائي محمول باليد. في السابق، كان مصدر الضوء عادةً عبارة عن مصباح متوهج صغير ، ولكن تم استبداله بمصابيح الثنائيات الباعثة للضوء (LED) منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. يتكون المصباح اليدوي النموذجي من مصدر ضوء مثبت في عاكس، وغطاء شفاف (يُدمج أحيانًا مع عدسة ) لحماية مصدر الضوء والعاكس، وبطارية ، ومفتاح ، وكلها محاطة بعلبة.

أدى اختراع الخلايا الجافة والمصابيح الكهربائية المتوهجة المصغرة إلى جعل أول مصابيح يدوية تعمل بالبطارية ممكنة حوالي عام 1899. تستخدم المصابيح اليدوية اليوم في الغالب الثنائيات الباعثة للضوء وتعمل بالبطاريات التي يمكن التخلص منها أو القابلة لإعادة الشحن . يتم تشغيل بعضها عن طريق تحريك المستخدم لمقبض أو هز المصباح أو الضغط عليه. يحتوي بعضها على ألواح شمسية لإعادة شحن البطارية. تُستخدم المصابيح اليدوية كمصدر للضوء في الهواء الطلق، في الأماكن التي لا تحتوي على إضاءة مثبتة بشكل دائم، أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، أو عندما تكون هناك حاجة إلى مصدر ضوء محمول.

بالإضافة إلى المصابيح اليدوية متعددة الأغراض، تم تكييف العديد من الأشكال لاستخدامات خاصة. فالمصابيح اليدوية التي يتم تثبيتها على الرأس أو الخوذة والمصممة لعمال المناجم والمخيمين تترك كلتا اليدين حرتين. ويمكن استخدام بعض المصابيح اليدوية تحت الماء أو في أجواء قابلة للاشتعال.

كانت المصابيح اليدوية المبكرة تعمل ببطاريات الزنك والكربون ، والتي لم تكن قادرة على توفير تيار كهربائي ثابت وكانت تتطلب "راحة" دورية لمواصلة العمل. ^[1] ولأن هذه المصابيح اليدوية المبكرة كانت تستخدم أيضًا مصابيح كربونية غير موفرة للطاقة، فقد كانت "الراحة" تحدث على فترات قصيرة. وبالتالي، لم يكن من الممكن استخدامها إلا في ومضات قصيرة، ومن هنا جاء الاسم الشائع في أمريكا الشمالية "مصباح يدوي". ^[2]

تم اختراع أول بطارية جافة عام 1887. وعلى عكس البطاريات السابقة، استخدمت معجون إلكتروليت بدلاً من السائل. كانت هذه أول بطارية مناسبة للأجهزة الكهربائية المحمولة، حيث لم تنسكب أو تنكسر بسهولة وعملت في أي اتجاه. ظهرت أول بطاريات جافة منتجة بكميات كبيرة عام 1896، وسرعان ما تبع ذلك اختراع الأضواء الكهربائية المحمولة. قدمت الأضواء الكهربائية المحمولة باليد مزايا في الراحة والأمان مقارنة بمشاعل الاحتراق والشموع والفوانيس . كان المصباح الكهربائي عديم الرائحة والدخان وينبعث منه حرارة أقل من الإضاءة التي تعمل بالاحتراق. يمكن تشغيله وإيقاف تشغيله على الفور وتجنب خطر الحريق.

في 10 يناير 1899، حصل المخترع البريطاني رحيم سوتوديه على براءة اختراع أمريكية رقم 617592، مُنحت لشركة American Electrical Novelty and Manufacturing Company . ^[3] كان هذا "الجهاز الكهربائي" الذي صممه ميسل يعمل ببطاريات "D" موضوعة من الأمام إلى الخلف في أنبوب ورقي مع مصباح كهربائي وعاكس نحاسي خشن في النهاية. ^{[2] [4]} تبرعت الشركة ببعض هذه الأجهزة لشرطة مدينة نيويورك ، التي استجابت لها بشكل إيجابي.

كانت المصابيح ذات الخيوط الكربونية والخلايا الجافة الخام إلى حد ما سببًا في جعل المصابيح اليدوية المبكرة بدعة باهظة الثمن، مع انخفاض المبيعات وانخفاض اهتمام الشركات المصنعة. أدى تطوير مصباح خيوط التنغستن في عام 1904، والذي كان فعاليته ثلاثة أضعاف أنواع خيوط الكربون، إلى جانب البطاريات المحسنة بأحجام مختلفة، إلى جعل المصابيح اليدوية أكثر فائدة وشعبية. كانت ميزة التحكم الفوري وغياب اللهب تعني أن المصابيح الكهربائية المحمولة باليد بدأت تحل محل المصابيح القائمة على الاحتراق مثل فانوس الأعاصير . ^[5]

بحلول عام 1907، كانت هناك عدة أنواع من المصابيح اليدوية متاحة: النوع الأنبوبي المحمول باليد، ونمط الفانوس الذي يمكن وضعه للاستخدام المطول، ومصابيح القلم بحجم الجيب للعمل عن قرب، ومصابيح عاكسة كبيرة من نوع كشاف الضوء لإضاءة الأشياء البعيدة. في عام 1922، كان هناك ما يقدر بنحو 10 ملايين مستخدم للمصابيح اليدوية في الولايات المتحدة، مع مبيعات سنوية من البطاريات المتجددة والمصابيح اليدوية بقيمة 20 مليون دولار، وهو ما يضاهي مبيعات العديد من الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالخطوط. ^[6] أصبحت المصابيح اليدوية شائعة جدًا في الصين؛ بحلول نهاية الثلاثينيات من القرن العشرين، صنعت 60 شركة مصابيح يدوية، بعضها يبيع بأقل من ثلث تكلفة النماذج المستوردة المكافئة. ^[7] أصبحت المصابيح المصغرة المطورة للاستخدامات في المصابيح اليدوية والسيارات قطاعًا مهمًا في صناعة المصابيح المتوهجة.

تم تقديم مصابيح LED في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ^{[8] قامت} شركة Maglite بتصنيع أول مصباح LED خاص بها في عام 2006. ^[9]

تستخدم المصابيح المتوهجة المصابيح المتوهجة، والتي تتكون من مصباح زجاجي وخيوط من التنغستن . يتم وضع المصابيح تحت الفراغ أو مملوءة بالأرجون أو الكريبتون أو الزينون . تستخدم بعض المصابيح المتوهجة عالية الطاقة مصباح هالوجين حيث يحتوي المصباح على غاز هالوجين مثل اليود أو البروم لتحسين عمر المصباح وفعاليته. في جميع المصابيح المتوهجة باستثناء المصابيح التي يمكن التخلص منها أو المصابيح الجديدة، يمكن للمستخدم استبدال المصباح؛ قد لا يتجاوز عمر المصباح بضع ساعات. ^[10]

يختلف خرج الضوء من مصباح متوهج في مصباح يدوي بشكل كبير حسب نوع المصباح. ينتج مصباح سلسلة المفاتيح المصغر لومن واحد أو اثنين. ينتج مصباح يدوي ثنائي الخلايا باستخدام مصباح مصغر شائع بنمط التركيز المسبق ما يقرب من 15 إلى 20 لومن من الضوء ^[11] وشعاع بقوة حوالي 200 شمعة . تستخدم إحدى العلامات التجارية الشائعة لمصباح يدوي قابل لإعادة الشحن مصباح هالوجين وينتج 218 لومن. بالمقارنة، ينتج مصباح متوهج منزلي بقوة 60 وات حوالي 900 لومن. تختلف الكفاءة الضوئية أو اللومن المنتجة لكل واط من مدخلات مصابيح المصباح اليدوي على مدى النطاق التقريبي من 8 إلى 22 لومن / واط، اعتمادًا على حجم المصباح والغاز المملوء، حيث تتمتع مصابيح 12 فولت المملوءة بالهالوجين بأعلى كفاءة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

حلت الثنائيات الباعثة للضوء الأبيض القوية (LEDs) محل المصابيح المتوهجة في الغالب في المصابيح اليدوية العملية. كانت مصابيح LED موجودة لعقود من الزمان، بشكل أساسي كمصابيح مؤشر منخفضة الطاقة. في عام 1999، قدمت شركة Lumileds Corporation في سان خوسيه، كاليفورنيا ، مصباح Luxeon LED، وهو مصباح LED عالي الطاقة للضوء الأبيض. أتاح هذا مصابيح LED ذات استهلاك طاقة أقل ووقت تشغيل أفضل من المصابيح اليدوية المتوهجة ذات خرج الضوء المماثل. كان أول مصباح يدوي LED Luxeon هو Arc LS، الذي تم تصميمه في عام 2001. ^{[ بحاجة لمصدر ]} تنتج مصابيح LED البيضاء في عبوات بقطر 5 مم بضعة لومن فقط لكل منها؛ يمكن تجميع العديد من الوحدات معًا لتوفير ضوء إضافي. تعمل مصابيح LED ذات الطاقة الأعلى، والتي تستهلك أكثر من 100 مللي أمبير لكل منها، على تبسيط مشكلة التصميم البصري لإنتاج شعاع قوي ومحكم التحكم.

يمكن أن تكون مصابيح LED أكثر كفاءة بشكل ملحوظ من المصابيح المتوهجة ، حيث تنتج مصابيح LED البيضاء حوالي 100 لومن لكل واط، مقارنة بـ 8-10 لومن لكل واط من المصابيح المتوهجة الصغيرة. يتمتع مصباح LED بعمر بطارية أطول من مصباح يدوي متوهج مع خرج مماثل. ^[10] كما أن مصابيح LED أقل هشاشة من المصابيح الزجاجية. تحتوي مصابيح LED على أطياف مختلفة من الضوء مقارنة بمصادر الضوء المتوهجة، وهي مصنوعة في عدة نطاقات من درجة حرارة اللون ومؤشر تجسيد اللون . نظرًا لأن مصباح LED يتمتع بعمر طويل مقارنة بالعمر المعتاد لمصباح يدوي، فغالبًا ما يتم تثبيته بشكل دائم. غالبًا ما يمكن ترقية المصابيح اليدوية المصنوعة لمصباح متوهج إلى مصباح LED أكثر كفاءة. ^[12]

يجب أن تحتوي مصابيح LED عمومًا على نوع من التحكم للحد من التيار عبر الصمام الثنائي. تتطلب المصابيح اليدوية التي تستخدم خلية واحدة أو اثنتين من الخلايا التي يمكن التخلص منها بجهد 1.5 فولت محول تعزيز لتوفير الجهد الأعلى المطلوب بواسطة LED الأبيض، والذي يحتاج إلى حوالي 3.4 فولت للعمل. قد تستخدم المصابيح اليدوية التي تستخدم ثلاث خلايا جافة أو أكثر مقاومًا فقط للحد من التيار. تنظم بعض المصابيح اليدوية التيار عبر مصابيح LED إلكترونيًا لتثبيت خرج الضوء أثناء تفريغ البطاريات. تحافظ مصابيح LED على درجة حرارة لون ثابتة تقريبًا بغض النظر عن جهد الدخل أو التيار، بينما تنخفض درجة حرارة لون المصباح المتوهج بسرعة مع تفريغ البطارية، لتصبح أكثر احمرارًا وأقل وضوحًا. قد تحتوي مصابيح LED اليدوية المنظمة أيضًا على مستويات إخراج يمكن للمستخدم اختيارها ومناسبة لمهمة ما، على سبيل المثال، ضوء منخفض لقراءة خريطة وإخراج مرتفع للتحقق من علامة طريق. سيكون من الصعب القيام بذلك بمصباح متوهج واحد لأن فعالية المصباح تنخفض بسرعة عند الإخراج المنخفض.

قد تستهلك مصابيح LED ما يصل إلى 1 وات أو أكثر من البطارية، مما ينتج الحرارة وكذلك الضوء. وعلى النقيض من خيوط التنغستن، التي يجب أن تكون ساخنة لإنتاج الضوء، فإن كل من خرج الضوء وعمر مصباح LED ينخفضان مع درجة الحرارة. غالبًا ما يملي تبديد الحرارة لمصباح LED أن مصابيح LED الصغيرة عالية الطاقة تحتوي على أجسام من الألومنيوم أو غيرها من الأجسام عالية التوصيل الحراري، وعاكسات، وأجزاء أخرى لتبديد الحرارة؛ يمكن أن تصبح دافئة أثناء الاستخدام. ^[13]

يختلف خرج الضوء من مصابيح LED بشكل أكبر من المصابيح المتوهجة. قد تنتج مصابيح "Keychain" التي تعمل ببطاريات زر ، أو المصابيح التي تستخدم LED واحدًا بقطر 5 مم، بضعة لومن فقط. حتى مصباح LED صغير يعمل بخلية AA، ولكنه مزود بـ LED، يمكنه إصدار 100 لومن. تنتج أقوى مصابيح LED أكثر من 100000 لومن وقد تستخدم مصابيح LED متعددة. ^[14]

تتمتع مصابيح LED بكفاءة عالية في إنتاج الضوء الملون مقارنة بالمصابيح المتوهجة والمرشحات. قد يحتوي مصباح يدوي LED على مصابيح LED مختلفة للضوء الأبيض والملون، ويمكن للمستخدم تحديدها لأغراض مختلفة. تُستخدم مصابيح LED الملونة للإشارة، ومهام التفتيش الخاصة، والفحص الجنائي، أو لتتبع مسار دماء الحيوانات البرية الجريحة. قد يحتوي المصباح اليدوي على LED أحمر مخصص للحفاظ على التكيف الداكن للرؤية. يمكن استخدام مصابيح LED فوق البنفسجية لمصابيح التفتيش، على سبيل المثال، للكشف عن الأصباغ الفلورية المضافة إلى أنظمة تكييف الهواء للكشف عن التسرب، أو فحص العملات الورقية ، أو التحقق من علامات الفلورسنت فوق البنفسجية على حاملي تذاكر الغسيل أو الفعاليات. يمكن استخدام مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء لمصابيح أنظمة الرؤية الليلية. قد يتم تحديد مصابيح LED لتكون متوافقة مع أجهزة الرؤية الليلية .

يستخدم نوع أقل شيوعًا من المصابيح الكاشفة مصباح تفريغ عالي الكثافة (مصباح HID) كمصدر للضوء. يستخدم مصباح التفريغ الغازي HID مزيجًا من أملاح هاليد المعدن والغاز النبيل كحشو. تنتج مصابيح HID ضوءًا أكثر من مصباح يدوي متوهج تقليدي باستخدام نفس كمية الكهرباء، وإن لم يكن بقدر مصابيح LED عالية الطاقة. يدوم المصباح لفترة أطول وهو أكثر مقاومة للصدمات من المصباح المتوهج العادي، لأنه يفتقر إلى الفتيل الكهربائي الهش نسبيًا الموجود في المصابيح المتوهجة. ومع ذلك، فهي أكثر تكلفة بكثير من المتوهجة، بسبب دائرة الصابورة المطلوبة لبدء تشغيل المصباح وتشغيله. يتطلب مصباح HID وقت إحماء قصير قبل أن يصل إلى الناتج الكامل.

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ابحث عن المصادر:  "Flashlight" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( سبتمبر 2023 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

LEP تعني الفوسفور المُثار بالليزر. مصدر الضوء هو صمام ثنائي ليزر أزرق، يتم توجيهه إلى طبقة الفوسفور لإنتاج ضوء أبيض. مع توفر أول مصباح يدوي LEP في عام 2018، يوجد حاليًا بضع عشرات من مصابيح LEP اليدوية، معظمها من الصين. في الوقت الحالي، هناك نوعان من وحدات LEP المستخدمة. ^[15] يضيء ضوء الليزر إما من خلال طبقة الفوسفور لإنتاج ضوء أبيض، أو يتم توجيهه إلى الطبقة بواسطة مرآة. يتم بناء النوع المرآة داخل وحدة بلاستيكية، بينما عادةً ما يتم بناء النماذج اللامعة بغلاف من النحاس/الألومنيوم، وأصغر بكثير من النوع البلاستيكي.

تسمح ملحقات المصباح اليدوي بتغيير لون الضوء أو توزيعه بشكل مختلف. تعمل المخاريط البلاستيكية الملونة الشفافة التي يتم وضعها فوق عدسة المصباح اليدوي على زيادة الرؤية عند النظر إلى جانب الضوء. تُستخدم مثل هذه العصي التوجيهية بشكل متكرر لتوجيه السيارات أو الطائرات في الليل. تُستخدم العدسات الملونة الموضوعة فوق نهاية المصباح اليدوي للإشارة، على سبيل المثال، في ساحات السكك الحديدية. يكون الضوء الملون مفيدًا أحيانًا للصيادين الذين يتتبعون الطرائد الجريحة بعد الغسق، أو للفحص الجنائي لمنطقة ما. يساعد المرشح الأحمر في الحفاظ على الرؤية الليلية بعد إطفاء المصباح اليدوي، ويمكن أن يكون مفيدًا لمراقبة الحيوانات (مثل السلاحف البحرية الضخمة التي تعشش ) دون إزعاجها. ^[16]

تتوفر أدلة ضوئية قابلة للفصل، تتكون من قضبان بلاستيكية صلبة مثنية أو أنابيب شبه صلبة أو مرنة تحتوي على ألياف بصرية، لبعض المصابيح الكهربائية للتفتيش داخل الخزانات، أو داخل الجدران أو الهياكل؛ عندما لا تكون هناك حاجة إليها، يمكن إزالة دليل الضوء واستخدام الضوء لأغراض أخرى.

المصباح القلمي هو مصباح يدوي صغير بحجم القلم ، ويحتوي غالبًا على بطاريتين AA أو AAA . في بعض الأنواع، يحتوي المصباح المتوهج على عدسة متكاملة تركز الضوء، لذلك لا يوجد عاكس مدمج في المصباح القلمي. يستخدم البعض الآخر المصابيح المتوهجة المثبتة في العاكسات. أصبحت مصابيح القلم LED شائعة بشكل متزايد. قد تكون الوحدات منخفضة التكلفة قابلة للتخلص منها دون توفير إمكانية استبدال البطاريات أو المصابيح وأحيانًا يتم طباعتها بإعلانات لأغراض ترويجية.

تم تصميم مصباح الرأس ليتم ارتداؤه على الرأس، وغالبًا ما يكون به مكونات منفصلة للمصباح والبطارية. يمكن تثبيت حزمة البطارية في الجزء الخلفي من الرأس أو في جيب لتحسين التوازن. تترك مصابيح الرأس أيدي المستخدمين حرة. يمكن تثبيت مصباح الرأس على حافة القبعة، أو بناؤه لتركيبه على خوذة صلبة ، بدلاً من استخدام الأشرطة؛ تشبه الأنواع الأخرى إطارات النظارات. على غرار مصباح الرأس، يصدر مصباح يدوي بزاوية الرأس ضوءًا عموديًا على طول أنبوب البطارية؛ يمكن تثبيته على عصابة رأس أو حزام أو حزام أو وضعه على سطح مستو. تسمح بعض الأنواع للمستخدم بتعديل زاوية الرأس. كان مصباح Fulton MX991/U مصباحًا يدويًا بزاوية الرأس تم إصداره لأفراد الجيش الأمريكي؛ لا تزال الأضواء ذات الطراز المماثل شائعة.

يتم أحيانًا تركيب الأضواء التكتيكية على مسدس أو بندقية . وهي تسمح بإضاءة الهدف مؤقتًا. وهي صغيرة بما يكفي ليتم تركيبها بسهولة على ماسورة البندقية. يجب أن تتحمل الأضواء التكتيكية تأثير الارتداد ويجب التحكم فيها بسهولة أثناء حمل السلاح.

على الرغم من أن معظم المصابيح اليدوية مصممة بحيث يستبدل المستخدم البطاريات والمصباح حسب الحاجة، إلا أنه يتم تصنيع مصابيح يدوية مغلقة بالكامل وقابلة للاستخدام مرة واحدة ، مثل مصابيح سلسلة المفاتيح الرخيصة. عندما تنفد البطاريات أو يفشل المصباح، يتم التخلص من المنتج بالكامل.

يجب أن تكون مصابيح الغوص محكمة الغلق تحت الضغط، وتُستخدم للغوص الليلي والإضاءة التكميلية حيث لا يصل الضوء السطحي. قد تحتوي حجرة البطارية في مصباح الغوص على محفز لإعادة تجميع أي غاز هيدروجين ينبعث من البطارية حيث لا يمكن تنفيس الغاز أثناء الاستخدام.

يستخدم الأشخاص الذين يعملون في مناطق خطرة ذات تركيزات كبيرة من الغازات أو الأتربة القابلة للاشتعال، مثل المناجم وغرف محركات السفن والمصانع الكيميائية أو صوامع الحبوب ، مصابيح يدوية "غير قابلة للاشتعال" أو "آمنة بطبيعتها" أو "مضادة للانفجار" ومصممة بحيث لا يحتمل أن تتسبب أي شرارة في المصباح اليدوي في حدوث انفجار خارج الضوء. قد يتطلب المصباح اليدوي موافقة من سلطة معينة للخدمة المحددة والغازات أو الأتربة المحددة المتوقعة. يجب ألا تتجاوز ارتفاع درجة الحرارة الخارجية للمصباح اليدوي نقطة الاشتعال التلقائي للغاز، لذا فإن استبدال المصابيح أو البطاريات الأكثر قوة قد يبطل الموافقة.

تحتوي مصابيح التفتيش على أدلة ضوئية مثبتة بشكل دائم تحتوي على ألياف بصرية أو قضبان بلاستيكية. وهناك طراز آخر يحتوي على مصباح مثبت في نهاية كابل مرن، أو مسبار شبه صلب أو مفصلي. وتستخدم مثل هذه المصابيح للتفتيش داخل الخزانات، أو داخل الهياكل مثل الطائرات. وفي حالة استخدامها لتفتيش الجزء الداخلي من الخزانات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال، يمكن أيضًا تصنيف مصابيح التفتيش على أنها مقاومة للهب (مقاومة للانفجار) بحيث لا يمكنها إشعال السوائل أو الأبخرة. ^[17]

منظار الأذن ومنظار العين هي أدوات طبية تجمع بين مصدر ضوء محمول باليد وعدسات مكبرة لفحص قناة الأذن والعينين على التوالي.

على متن السفن الحربية، يمكن استخدام الفوانيس القتالية كإضاءة محمولة للطوارئ. يتم تركيب الفانوس القتالي في المقصورات الرئيسية للسفينة، ويمكن فصله عن حامله واستخدامه كإضاءة محمولة في حالة خروج الإضاءة الأساسية عن الخدمة. يمكن أن تستخدم الفوانيس القتالية مصابيح متوهجة أو مصابيح LED وقد تحتوي على بطاريات أساسية يمكن التخلص منها أو قابلة لإعادة الشحن. ^[18]

العديد من المصابيح الكهربائية أسطوانية التصميم، مع تركيب مجموعة المصباح على أحد طرفيها. ومع ذلك، جاءت التصميمات المبكرة في مجموعة متنوعة من الأشكال الأخرى. بعضها يشبه الشمعدانات ، مع وجود مصباح مثبت في الجزء العلوي من أنبوب بطارية مثبت على قاعدة مسطحة، بمقبض. يشبه العديد منها الفوانيس ، التي تتكون من صندوق بطارية بمقبض والمصباح والعاكس متصلان بالواجهة الأمامية. تُستخدم الفوانيس الكهربائية لإضاءة المنطقة العريضة المحيطة بالفانوس مباشرةً، بدلاً من تكوين شعاع ضيق؛ يمكن وضعها على سطح مستوٍ أو تثبيتها على دعامات. تستخدم بعض الفوانيس الكهربائية مصابيح فلورسنت مصغرة لتحقيق كفاءة أعلى من المصابيح المتوهجة. يمكن أن توفر الأضواء الكاشفة الكهربائية المحمولة باليد عاكسات ومصابيح أكبر وبطاريات أكثر قوة من المصابيح الكهربائية الأنبوبية المخصصة لوضعها في الجيب.

قد تتضمن الأجهزة المحمولة متعددة الوظائف مصباحًا يدويًا كواحدة من ميزاتها، على سبيل المثال، مجموعة راديو محمول/مصباح يدوي. تحتوي العديد من الهواتف الذكية على زر أو تطبيق برمجي متاح لزيادة إضاءة الشاشة الخلفية إلى أقصى شدة أو لتشغيل فلاش الكاميرا أو ضوء الفيديو، مما يوفر وظيفة "المصباح اليدوي".

بالإضافة إلى المصابيح اليدوية العملية، تم تصنيع المصابيح الكهربائية المحمولة المبتكرة واللعبية والزخرفية في عدد لا يحصى من الأشكال؛ في تسعينيات القرن التاسع عشر، كان أحد أقدم تطبيقات مصابيح البطارية المحمولة عبارة عن نوع من دبوس ربطة عنق خزفي مبتكر مع لمبة مخفية وبطارية.

المصدر الأكثر شيوعًا للطاقة في المصابيح الكاشفة هو البطارية. تشمل أنواع البطاريات الأساسية ( التي يمكن التخلص منها ) المستخدمة في المصابيح الكاشفة الخلايا الزرية ، وبطاريات الكربون والزنك في كل من الأنواع العادية والثقيلة، والبطاريات القلوية ، وبطاريات الليثيوم .

تشمل الأنواع الثانوية القابلة لإعادة الشحن بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات NiMH وبطاريات NiCd وبطاريات ليثيوم أيون . يلعب اختيار البطاريات دورًا حاسمًا في حجم ووزن ووقت تشغيل وشكل المصباح اليدوي. قد يفضل مستخدمو المصباح اليدوي نوعًا شائعًا من البطاريات لتبسيط عملية الاستبدال.

تعتبر الخلايا الأولية أكثر اقتصادية للاستخدام غير المتكرر. يمكن تخزين بعض أنواع الخلايا الأولية المصنوعة من الليثيوم لسنوات مع انخفاض خطر التسرب مقارنة ببطاريات الزنك. يعد عمر التخزين الطويل مفيدًا حيث تكون المصابيح الكهربائية مطلوبة فقط في حالات الطوارئ. تعد بطاريات الليثيوم الأولية مفيدة أيضًا في درجات حرارة أقل من بطاريات الزنك، والتي تحتوي جميعها على إلكتروليتات قائمة على الماء. تتمتع بطاريات الليثيوم الأولية بمقاومة داخلية أقل من بطاريات الزنك الأولية، وبالتالي فهي أكثر كفاءة في المصابيح الكهربائية عالية الاستنزاف.

قد يكون من الأفضل تشغيل المصابيح اليدوية التي تستخدم لفترات طويلة كل يوم باستخدام بطاريات قابلة لإعادة الشحن (ثانوية). قد تسمح المصابيح اليدوية المصممة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن بالشحن دون إزالة البطاريات؛ على سبيل المثال، قد يتم شحن المصباح الموجود في السيارة بالشحن البطيء ويكون جاهزًا دائمًا عند الحاجة. تحتوي بعض المصابيح اليدوية القابلة لإعادة الشحن على مؤشرات لحالة شحن البطارية. تم تصميم مصابيح انقطاع التيار للحفاظ على شحن بطارياتها من قابس الحائط وتشغيلها تلقائيًا بعد انقطاع التيار الكهربائي؛ يمكن إزالة مصباح انقطاع التيار من مقبس الحائط واستخدامه كمصباح يدوي محمول. تستخدم المصابيح اليدوية التي تعمل بالطاقة الشمسية الطاقة من الخلايا الشمسية لشحن بطارية على متن السيارة لاستخدامها لاحقًا.

يحتوي أحد أنواع المصابيح اليدوية التي تعمل بالطاقة الميكانيكية على كرنك ولف ونابض متصل بمولد كهربائي صغير (دينامو). تستخدم بعض الأنواع الدينامو لشحن مكثف أو بطارية، بينما تضيء أنواع أخرى فقط أثناء حركة الدينامو. تولد أنواع أخرى الكهرباء باستخدام الحث الكهرومغناطيسي . تستخدم مغناطيسًا دائمًا قويًا يمكن أن ينزلق بحرية لأعلى ولأسفل الأنبوب، ويمر عبر ملف من الأسلاك أثناء قيامه بذلك. يؤدي هز المصباح اليدوي إلى شحن مكثف أو بطارية قابلة لإعادة الشحن تزود مصدر الضوء بالتيار. يمكن أن تكون مثل هذه المصابيح اليدوية مفيدة أثناء حالات الطوارئ، عندما قد لا تتوفر طاقة المرافق والبطاريات. كانت المصابيح اليدوية التي تعمل بالدينامو شائعة خلال الحرب العالمية الثانية حيث كان من الصعب العثور على بطاريات بديلة.

على الأقل، يقوم أحد المصنعين بتصنيع مصباح يدوي قابل لإعادة الشحن يستخدم مكثفًا فائقًا لتخزين الطاقة. ^[19] يمكن إعادة شحن المكثف بسرعة أكبر من البطارية ويمكن إعادة شحنه عدة مرات دون فقدان السعة؛ ومع ذلك، فإن وقت التشغيل محدود بالحجم النسبي للمكثفات مقارنة بالبطاريات الكهروكيميائية.

يقوم عاكس ذو شكل مكافئ تقريبًا بتركيز الضوء المنبعث من المصباح في شعاع موجه. تسمح بعض المصابيح اليدوية للمستخدم بتعديل الموضع النسبي للمصباح والعاكس، مما يعطي تأثير تركيز متغير من ضوء غامر عريض إلى شعاع ضيق. يمكن أن تكون العاكسات مصنوعة من معدن مصقول أو زجاج أو بلاستيك مع لمسة نهائية عاكسة مطلية بالألمنيوم. يستخدم بعض المصنعين حصى أو "قشر البرتقال"، بدلاً من عاكس ناعم، لتحسين اتساق شعاع الضوء المنبعث. عند استخدام مصابيح LED متعددة، يمكن وضع كل منها في عاكس مكافئ خاص بها. تحتوي المصابيح اليدوية التي تستخدم مجموعة " الانعكاس الداخلي الكلي " على عنصر بصري شفاف (أنبوب ضوء) لتوجيه الضوء من المصدر إلى الشعاع؛ لا يلزم وجود سطح عاكس. بالنسبة لحجم معين من مصدر الضوء، يسمح عاكس أو عدسة أكبر بإنتاج شعاع أضيق، مع التقاط نفس جزء الضوء المنبعث. تستخدم بعض المصابيح اليدوية عدسات فرينل ، والتي تسمح بتقليل وزن العدسة.

قد يكون للعاكس غطاء شفاف مسطح لمنع دخول الأوساخ والرطوبة، ولكن بعض التصميمات تحتوي على عدسة بلاستيكية أو زجاجية "عين الثور" لتشكيل شعاع مركّز. يجب أن تقاوم العدسة أو غطاء العاكس الصدمات وحرارة المصباح، ويجب ألا يفقد الكثير من الضوء المنقول بسبب الانعكاس أو الامتصاص. قد لا تحتوي المصابيح اليدوية الصغيرة جدًا على عاكس أو عدسة منفصلة عن المصباح. تحتوي بعض أنواع مصابيح القلم أو مصابيح LED الصغيرة على عدسة مدمجة.

يشكل العاكس شعاعًا ضيقًا يسمى "الرمي" في لغة الهواة، بينما يفوت الضوء المنبعث إلى الأمام العاكس ويشكل طوفانًا واسعًا أو "انسكابًا" من الضوء. نظرًا لأن مصابيح LED تنبعث منها معظم الضوء في نصف الكرة الأرضية، فإن مصابيح العدسات التي تواجه الصمام الثنائي الباعث للضوء للأمام أو مصابيح العاكس التي تواجهه للخلف تشع انسكابًا أقل. قد تحرك مصابيح "التكبير" ذات التركيز المتغير أو "الغمر للرمي" العاكس أو العدسة أو قد تحرك الباعث؛ ويمثل تحريك الباعث مشكلة للمصمم في الحفاظ على تبديد الحرارة للصمام الثنائي الباعث للضوء.

استخدمت المصابيح اليدوية الأصلية في تسعينيات القرن التاسع عشر حلقة معدنية حول جسم المصباح اليدوي كجهة اتصال واحدة للمفتاح ؛ وكان جهة الاتصال الثانية عبارة عن حلقة معدنية متحركة يمكن قلبها لأسفل لتلمس الحلقة، لإكمال الدائرة. وقد تم استخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من تصميمات المفاتيح الميكانيكية باستخدام مفاتيح منزلقة أو مفاتيح هزازة أو أزرار ضغط مثبتة على الجانب أو الطرف في المصابيح اليدوية. ومن بين التركيبات الشائعة مفتاح منزلق يسمح بترك الضوء مضاءً لفترة طويلة، مقترنًا بزر مؤقت للاستخدام المتقطع أو الإشارة. (في الطرز السابقة، كان الزر عبارة عن مفتاح وكان المنزلق ببساطة يقفل الزر لأسفل). ونظرًا لأن الفولتية والتيارات منخفضة، فإن تصميم المفتاح يقتصر فقط على المساحة المتاحة وتكلفة الإنتاج المرغوبة. وقد تُغطى المفاتيح بغطاء مطاطي مرن لاستبعاد الأوساخ والرطوبة وقد تكون مضاءة من الخلف لسهولة تحديد الموقع. ويعتمد نوع شائع آخر من المفاتيح على لف رأس الضوء. وقد تحتوي الأضواء المثبتة على الأسلحة على مفاتيح عن بعد لسهولة التشغيل.

تسمح عناصر التحكم الإلكترونية للمستخدم باختيار مستويات خرج متغيرة أو أوضاع تشغيل مختلفة مثل وضع إشارات الضوء الوامضة المبرمجة مسبقًا أو وضع الأضواء الساطعة. يمكن تشغيل عناصر التحكم الإلكترونية بواسطة أزرار أو أشرطة تمرير أو مغناطيسات أو رؤوس دوارة أو حلقات تحكم دوارة. تتضمن بعض طرز المصابيح الكاشفة مستشعر تسارع للسماح لها بالاستجابة للاهتزاز، أو لاختيار الأوضاع بناءً على الاتجاه الذي يتم فيه تثبيت الضوء عند تشغيله. يسمح أحد المصنعين على الأقل للمستخدم ببرمجة ميزات المصباح الكاشف من خلال منفذ USB . قد يوفر عنصر التحكم الإلكتروني أيضًا مؤشرًا لسعة البطارية المتبقية أو الجهد أو يوفر معلومات بخصوص إعادة الشحن أو خفض السطوع تلقائيًا عندما تقترب البطارية من التفريغ الكامل.

استخدمت المصابيح اليدوية المبكرة أليافًا مبركنةً أو أنابيب مطاطية صلبة ذات أغطية معدنية في نهايتها. كما تم استخدام العديد من المواد الأخرى بما في ذلك الفولاذ المسحوب والنحاس المطلي والنحاس أو الفضة وحتى الخشب والجلد. تصنع المصابيح اليدوية الحديثة عمومًا من البلاستيك أو الألومنيوم. تتراوح المواد البلاستيكية من البوليسترين والبولي إيثيلين منخفضي التكلفة إلى مخاليط أكثر تعقيدًا من ABS أو الإيبوكسي المقوى بالزجاج. لدى بعض الشركات المصنعة تركيبات بلاستيكية خاصة لمنتجاتها. ^[20] يسمح البلاستيك المرغوب فيه لتصنيع المصابيح اليدوية بسهولة التشكيل والخصائص الميكانيكية الكافية لحالة المصباح اليدوي النهائية. يعد الألومنيوم، سواء كان عاديًا أو مطليًا أو مؤكسدًا ، خيارًا شائعًا. إنه موصل للكهرباء ويمكن تصنيعه بسهولة ويبدد الحرارة جيدًا. يتم استخدام العديد من سبائك الألومنيوم القياسية. تشمل المعادن الأخرى النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم ، والتي يمكن تلميعها لتوفير لمسة نهائية زخرفية. يمكن صب الزنك في أشكال معقدة . يوفر المغنيسيوم وسبائكه القوة وتبديد الحرارة بشكل مماثل للألمنيوم مع وزن أقل، ولكنها تتآكل بسهولة.

يمكن سحب المعادن إلى شكل أنبوبي، أو يمكن تشغيل أنبوبي مبثوق لإضافة خيوط لغطاء الرأس والذيل، وتجعيدات للإمساك، ومسطحات أو ثقوب زخرفية ووظيفية في الجسم. قد تحتوي مصابيح LED اليدوية على زعانف تبريد مُشغلة في علبها المعدنية. غالبًا ما يتم حقن البلاستيك في شكل نهائي تقريبًا، مما يتطلب بضع خطوات عملية إضافية لإكمال التجميع. ^[21] توفر العلب المعدنية تبديدًا أفضل للحرارة لمصباح LED، لكن البلاستيك ليس موصلًا للكهرباء وقد يقاوم التآكل والتلف.

تقوم المنظمات الصناعية والبحرية والسلامة العامة والعسكرية بتطوير مواصفات للمصابيح اليدوية في الأدوار المتخصصة. عادةً، تكون هناك حاجة إلى إنتاج الضوء والأبعاد الكلية وتوافق البطارية ومتانتها لتلبية الحدود الدنيا. قد يتم اختبار المصابيح اليدوية من حيث مقاومة الصدمات ومقاومة الماء والمواد الكيميائية وعمر مفتاح التحكم.

يتم اختبار المصابيح اليدوية المخصصة للاستخدام في المناطق الخطرة التي تحتوي على غاز قابل للاشتعال أو غبار للتأكد من أنها لا يمكن أن تسبب انفجارًا. ^[22] تحتوي المصابيح اليدوية المعتمدة للمناطق التي تحتوي على غاز قابل للاشتعال على علامات تشير إلى الوكالة المعتمدة ( MSHA و ATEX و UL وما إلى ذلك) ورموز للظروف التي تم اختبارها. قد تكون المصابيح اليدوية للمناطق الخطرة مصممة لفصل المصباح تلقائيًا في حالة كسر المصباح، لمنع اشتعال الغاز القابل للاشتعال. ^[23]

تحدد اللوائح الخاصة بالسفن والطائرات عدد وخصائص المصابيح الكهربائية العامة التي يتم تضمينها كجزء من معدات السلامة القياسية للسفينة. وقد يلزم أن تكون المصابيح الكهربائية للقوارب الصغيرة مقاومة للماء وأن تطفو. وقد تصدر الخدمات العسكرية الموحدة نماذج معينة من المصابيح الكهربائية، أو قد توفر معايير أداء دنيا لأعضائها ليتبعوها عند شراء المصابيح الكهربائية الخاصة بهم.

وصف المعيار السابق للجيش الأمريكي MIL-F-3747E معيار الأداء للمصابيح اليدوية البلاستيكية التي تستخدم بطاريتين أو ثلاث بطاريات جافة من نوع D، إما في شكل مستقيم أو بزاوية، وفي أنواع قياسية مقاومة للانفجار والحرارة وموجهة لحركة المرور والتفتيش. وصف المعيار فقط المصابيح اليدوية المتوهجة وتم سحبه في عام 1996.

في الولايات المتحدة، نشرت ANSI في عام 2009 معيار الأداء الأساسي للمصابيح اليدوية FL1 . يحدد هذا المعيار الطوعي إجراءات الاختبار وشروط إجمالي خرج الضوء، وشدة الشعاع، ومسافة العمل، ومقاومة الصدمات والماء، ووقت تشغيل البطارية بنسبة 10٪ من خرج الضوء الأولي. يقدم معيار FL1 تعريفات للمصطلحات المستخدمة في تسويق المصابيح اليدوية، بهدف السماح للمستهلك بمقارنة المنتجات التي تم اختبارها بالمعيار. ^[24] يوصي المعيار برموز رسومية معينة وكلمات لحزمة المنتج، حتى يتمكن المستهلك من تحديد المنتجات التي تم اختبارها وفقًا للمعيار. يمكن إجراء الاختبار من قبل الشركة المصنعة نفسها أو من قبل مختبر اختبار تابع لجهة خارجية.

يتطلب معيار FL1 إجراء القياسات المذكورة على العبوة باستخدام نوع البطاريات المعبأة مع المصباح اليدوي، أو باستخدام نوع محدد من البطاريات. يتم قياس خرج الضوء الأولي باستخدام مقياس ضوئي كروي متكامل ، بعد 30 ثانية من تشغيل الضوء باستخدام بطاريات جديدة (أو مشحونة حديثًا). يتم الإبلاغ عن إجمالي الضوء المنبعث باللومن . يتم تحديد شدة الضوء عن طريق قياس ألمع بقعة في الشعاع الناتج عن المصباح اليدوي، بالشمعة . نظرًا لأن هذا مقياس لكل الضوء المنبعث بزاوية صلبة ("مخروط" الضوء في اتجاه معين)، فإن شدة الشعاع مستقلة عن المسافة.

تُعرَّف مسافة العمل بأنها المسافة التي يصل عندها الحد الأقصى للضوء الساقط على سطح ما ( الإضاءة ) إلى 0.25 لوكس . وهذا يُقارن بالقمر المكتمل في ليلة صافية. تُحسب المسافة من الجذر التربيعي لـ (شدة الشعاع بالشمعة مقسومة على 0.25 لوكس)؛ على سبيل المثال، تُنتج شدة الشعاع التي تبلغ 1000 شمعة تصنيفًا لنطاق العمل للجذر التربيعي لـ (1000/0.25)، أو 63 مترًا. تُقدَّم النتيجة بالأمتار أو الأقدام. تكون مسافة العمل من وجهة نظر مستخدم المصباح اليدوي. قد يكون الضوء الموجه مباشرة إلى المراقب مرئيًا على خلفية داكنة لمسافات أطول من هذه المسافة، خاصةً إذا كان المراقب لديه معدات للرؤية الليلية.

يتم قياس وقت التشغيل باستخدام البطاريات المرفقة أو المحددة وترك الضوء يعمل حتى تنخفض شدة الشعاع إلى 10% من القيمة بعد 30 ثانية من التشغيل. لا يقيم المعيار سلوك خرج المصباح اليدوي أثناء وقت التشغيل. قد يعمل المصباح اليدوي المنظم بخرج يتناقص ببطء ثم ينقطع فجأة، ولكن الأنواع غير المنظمة قد يكون لها خرج ضوء يتناقص بشكل حاد بعد فترة قصيرة فقط. قد يستخدم مصنعو المصابيح الأمامية معيارًا مختلفًا يصنف أوقات التشغيل حتى ينخفض ​​خرج الضوء إلى 1 لوكس على مسافة 2 متر؛ هذه القيمة غير قابلة للمقارنة بقياس وقت التشغيل FL 1.

يتم قياس مقاومة التأثير بإسقاط المصباح في ستة اتجاهات مختلفة وملاحظة أنه لا يزال يعمل ولا يوجد به شقوق أو كسور كبيرة؛ يتم الإبلاغ عن الارتفاع المستخدم في الاختبار. يتم تقييم مقاومة الماء، إذا تم تحديدها، بعد اختبار التأثير؛ لا يجب أن يكون هناك ماء مرئي داخل الوحدة ويجب أن تظل تعمل. يتم إعطاء التصنيفات من حيث رمز IP ، حيث يتوافق الرش النفاث مع IP X6، والغمر القصير إلى IPX7، والغمر لمدة 30 دقيقة على متر واحد أو أكثر هو IP X8؛ (يتم الإبلاغ عن العمق إذا كان أكبر من متر واحد). لا يعني تصنيف IP X8 بواسطة FL1 أن المصباح مناسب للاستخدام كضوء للغواصين لأن بروتوكول الاختبار يفحص وظيفة الضوء فقط بعد الغمر، وليس أثناء الغمر. ^[25]

يجب على المستهلك أن يقرر مدى توافق شروط اختبار ANSI مع متطلباته، ولكن يمكن مقارنة جميع الشركات المصنعة التي تختبر وفقًا لمعيار FL1 على أساس موحد. ترتبط قياسات الضوء بشكل مباشر باستخدام المصابيح الكاشفة أكثر من مدخلات الطاقة الاسمية للمصباح (وات)، حيث تختلف أنواع مصابيح LED والمصابيح المتوهجة المختلفة بشكل كبير في كمية الضوء المنتجة لكل واط . حتى نفس مصباح LED أو المصباح في أنظمة بصرية مختلفة سيظهر خصائص شعاع مختلفة. تعتمد رؤية الأشياء على العديد من العوامل بالإضافة إلى كمية الضوء المنبعثة من المصباح الكاشف.

لا يحدد معيار ANSI FL1 قياسات زاوية عرض الشعاع ، ولكن يمكن للمستهلك استخدام شدة الشمعة وتصنيفات اللومن الكلية لتقييم خصائص الشعاع. عندما يكون لمصباحين يدويين مقاييس إجمالية متشابهة للضوء (اللومن)، فإن الوحدة ذات تصنيف الشمعة الأعلى تنتج شعاعًا أكثر تركيزًا من الضوء، ومناسبًا لإضاءة الأشياء البعيدة؛ كما سيكون لها مسافة عمل أعلى. إذا كان لمصباحين تصنيفات شمعة متشابهة، فإن الضوء ذو قيمة اللومن الأعلى سينتج شعاعًا أوسع وسيضيء مساحة أوسع بشكل عام. يتوافق عرض الشعاع (الذي يحتوي على معظم قوة الشعاع، أو "النقطة الساخنة") ببضع درجات مع ضوء موضعي، مفيد للبحث عن الأشياء البعيدة؛ توصف عروض الشعاع التي تبلغ 20 درجة أو أكثر بأنها أضواء كاشفة، ومناسبة لإضاءة منطقة قريبة واسعة. عادةً حتى شعاع المصباح اليدوي الذي يحتوي على نقطة ساخنة صغيرة سيكون به بعض الضوء المرئي كـ "انسكاب" حول البقعة.

في عام 2018، في الولايات المتحدة، نشرت شركة Underwriter's Laboratories معيار UL 1576 للمصابيح الكهربائية والفوانيس، والذي يحدد متطلبات السلامة واختبارات الأداء. ^[26]

نطاقات لومن للمصابيح اليدوية ^[27]

لومن (المدى)	يكتب	التطبيقات
1-20	سلسلة المفاتيح	العثور على ثقوب المفاتيح، والاستخدام عن قرب، والمكملات للرؤية المتكيفة مع الظلام، والمشي في الظلام
30 الى 100	غرض عام	الاستخدام المنزلي، وإصلاح السيارات، والمشي لمسافات طويلة على درب، واستكشاف الكهوف
100 وما فوق	مصابيح يدوية تكتيكية	أضواء مثبتة على الأسلحة
200 وما فوق	مصابيح أمامية للدراجات	يعتمد استخدام الضوء على السرعة وجودة المسار والضوء المحيط
1000 وما فوق	عالية الطاقة	الأنشطة الخارجية، البحث والإنقاذ، استكشاف الكهوف، تحديد الاتجاهات ليلاً، استخدام الدراجات عالية السرعة، ركوب الدراجات الجبلية ليلاً، الغوص

• ج. تريسي، المصابيح الكهربائية في كينيا: الكشف عن الآثار الاجتماعية والاقتصادية والصحية والبيئية في غياب ضمان الجودة، أطروحة ماجستير تناقش استخدام المصابيح الكهربائية في كينيا
• متحف المصابيح اليدوية، وهو موقع ويب لهواة الجمع يعرض العديد من المصابيح اليدوية القديمة أو غير العادية