托马斯·爱迪生发明电灯泡的过程可分为以下几个关键步骤：

一、发明背景与目标

传统照明问题：

19世纪初，煤气灯因漏气、堵塞等安全隐患逐渐被淘汰，人们急需安全、持久的照明设备。

爱迪生的目标：

他不仅希望改良照明，还致力于建立配套供电系统，最终成功发明了碳化棉丝灯泡。

二、材料研究与实验

灯丝材料探索

爱迪生尝试了超过1600种材料，包括碳纤维、石墨、白金、铁丝等，均因熔断或发光效率低被排除。 - 关键突破：

1879年10月，他通过高温碳化棉线（后改进为竹丝）制成灯丝，首次实现持续发光。

真空环境优化

为延长灯丝寿命，爱迪生将灯泡抽成真空，减少氧气对灯丝的氧化，使灯泡可连续发光1200小时。

三、设计与改进

电路与外壳设计

爱迪生设计简单电路，并改进灯丝封装工艺，使灯泡更耐用。2. 寿命与性能提升

- 初期碳化棉丝灯泡仅亮45小时，后通过改进材料（如竹丝）和真空技术，寿命显著延长。 - 1880年，他成功制造出可连续发光1200小时的碳化竹丝灯，成为当时最佳产品。

四、专利与商业化

专利纠纷：

爱迪生在1880年申请电灯专利时，因斯旺已提前申请，需通过法律手段解决。2. 商业推广：在摩根等投资人的支持下，爱迪生建立工厂大规模生产电灯泡，并通过展会（如巴黎世界博览会）推广技术，最终实现全球普及。

五、后续发展

材料迭代：1880年后，爱迪生团队尝试钨丝等新材料，进一步延长灯泡寿命。- 技术改进：通过注入特殊气体（如氮气）优化灯泡性能，降低能耗。

总结：爱迪生通过材料创新、真空技术及商业运作，成功发明了可持久发光、安全可靠的电灯泡，推动了电力照明时代的到来。