A neon izzó izzásának leírása
Mi az a neonlámpa
Az inert neongázzal töltött kisnyomású kisülési cső a klasszikus neoncső, egy olyan lámpa, amely teljes hosszában egyenletes narancsvörös neonfényt bocsát ki. A világítóberendezésekben használt inert gázok közé tartozik a hélium, a xenon, az argon és a kripton, de ezek különböző izzási spektrummal rendelkeznek, ami lehetővé teszi a kombinálásukat és különböző színek létrehozását.
A neon szerkezetileg nem különbözik más kisülési lámpáktól, beleértve a fénycsöveket is. A készülék indításához 0,1-1 milliamper áram szükséges. Ez az érzékenység lehetővé tette a neonlámpák használatát hálózati feszültségjelzőkben, feltéve, hogy az áramütés elleni védelem érdekében lecsökkentő ellenállást használnak.
Ugyanakkor a gyújtási feszültség az izzó hosszától, átmérőjétől és gáztöltésétől függően elérheti a 12 000 voltot. Ezért a készülék indításához és karbantartásához inverterre van szükség az áramkörben. A neonvilágítás fő felhasználási területe a reklám és a szórakoztatás Európában és az Egyesült Államokban. Oroszországban ez a divat tíz-tizenöt éves késéssel terjedt el, bár az ipari berendezésekben már az 50-es évek óta használják az izzó kisülés és a jelzőtechnológiát.
Honnan származik a neon
Az első neont 1910-ben Georges Claude készítette, de találmányához Maurice Travers és William Ramsay brit kémikusok munkáját használta fel, akik a neont a levegőből melléktermékként keletkező neon eltávolításával nyerték. A légköri levegőben a Ne maximális koncentrációja eléri a 0,00182%-ot. Ez globális szinten nagyon alacsony, de elegendő ahhoz, hogy ipari méretekben kitermeljük.
A neon előállításának módja az, hogy a levegő összes nehéz összetevőjét elfolyósítjuk, így marad egy maradék el nem folyósított összetevő, a hélium-neon keverék. A hélium és a neon szétválasztására három módszert alkalmaznak:
- Neonadszorpció hűtött aktív szénnel;
- fagyasztás folyékony hidrogénnel;
- kettős desztilláció egy elpárologtató kondenzátorban;
- a sűrített keverék hideg rektifikálása.
Ez utóbbi technológia az, amely ipari méretekben 99,9%-os tisztaságú gázt állít elő.
Videó: Neon - a földkerekség leg INERT gáza
Neon típusok
Bármilyen világító színes csövet, néha megfelelően hajlítva, tévesen neonnak neveznek. Klasszikus formájában azonban az ilyen lámpa egy inert neonnal töltött üveggömbből áll, amelynek végein két vagy három elektróda van. A jelzőlámpák kisebbek, mint a LED-elem, és a kisülési csövek akár tíz méter hosszúak és 20 mm átmérőjűek is lehetnek.
Az izzót úgy alakítják ki, hogy az üveget gázlámpán melegítik, neonnal töltik meg, és néhány csepp higanyt adnak hozzá, hogy fényesebbé tegyék a ragyogást. A készülék mechanikailag instabil, és a higanygőz mérgező volta miatt az ártalmatlanítás különleges biztonsági intézkedéseket igényel. A készülék egyszerűsége azonban az izzó épségére, az elektródák összetételére és a kioldóelemek szervizelhetőségére korlátozza a készülék élettartamát. Egy klasszikus neonban szó szerint nincs semmi, ami kiéghetne, így akár 80 000 órát is kibírnak folyamatos üzemben.
Rugalmas .
Az üvegizzók működtetésének nehézségei a neonvilágítást utánzó alternatív technológiák feltalálásához vezettek. Helyettük a PVC- vagy szilikoncsíkokba ágyazott LED-csíkok váltak népszerűvé, amelyek szétszórják az izzók sugarát, így a fény egyenletesen oszlik el a csík felületén. Az úgynevezett rugalmas neon:
- könnyen felszerelhető - speciális rögzítőelemekbe vagy hornyokba szerelve, 180°-os hajlítással és 10 mm-es hajlítási átmérővel;
- mechanikailag stabil és zárt;
- megfizethető;
- alacsony energiafogyasztás - az 50 cm-es szalag tápellátása szabványos USB-csatlakozáson keresztül történik, 3-4 voltos feszültséggel.
Hideg
A különböző rugalmas neonok, de technológiailag másképp kivitelezve. Fényforrásként egy foszfort használnak, amellyel egy rugalmas rézhuzal van bevonva. Egy foszforréteg és egy átlátszó dielektrikum tetején egy vékony rézhuzal van spirálisan feltekerve. Az egész szerkezet átlátszó műanyag burkolattal rendelkezik. A rúddal ellátott tekercs a mágneses tekercs elvén működik, és a mágneses mező gerjeszti a foszfor lumineszcenciáját.
A hideg neon üzemmód akkor lehetséges, ha a hálózathoz speciális, 6000 Hz-ig terjedő áramot szolgáltató invertereken keresztül csatlakozik. Maga a lámpa egy rugalmas, robusztus és tömített zsinór, amely a foszfor típusától függően különböző színű fényt ad.
A zsinór átmérőjét a gyártók gyakran csak a külső köpeny vastagságával szabályozzák, a belső rész változatlan marad. Ezért csak akkor van értelme vastagabb zsinórt venni, ha azt az építési nyílás mérete indokolja.
A hideg neon jellemző tulajdonsága, hogy folyamatos működés közben teljesen hiányzik az izzószál felmelegedése. A technológia egyetlen hátránya, hogy a kis átmérőjű, gyakori éles kanyaroknál a foszforbevonat megszakad, és a huzalon sötét területek keletkeznek.
Hol használjuk a neonfényeket, példák fotókkal
A neonfények tulajdonságai eredetileg az elektrotechnika területén való felhasználásukat határozták meg, mint:
- hálózati feszültségjelzők az elektromos készülékekben;
- ellenőrző és jelzőberendezések a vezetőkön lévő feszültség jelenlétének érzékelésére;
- elektromágneses sugárzás jelzői - a Balizorban a neon világít, ha elektromágneses mezőnek van kitéve;
- biztosíték a jelzőáramkörökben.
A neonlámpákat manapság elsősorban a kereskedelmi, a design és a szórakoztatóiparban használják.
Hogyan működik a neonlámpa
A klasszikus gázkisüléses neon a neon azon képességét használja ki, hogy fényfotonokat bocsát ki, amikor a gázmolekulák elektromos áram hatására energiát cserélnek ki a kisülő közegben. Váltakozó áram bekötésekor az izzás egyenletesen oszlik el az izzó egészén. Ha az áram egyenáramú, az izzás a katód körül koncentrálódik.
Kapcsolási rajz
A jelzőlámpák egy lefokozó ellenálláson keresztül vannak csatlakoztatva az alábbi kapcsolási rajz szerint.
A LED-es elemekkel ellátott világítótestek például bonyolultabb csatlakozást igényelnek az előtéten keresztül, ahogy az alábbi ábrán látható.
A gázkisüléses neon csatlakoztatása megfelelő teljesítmény-invertert jelent az áramkörben.
Az első áramkör szabványosnak tekinthető. A második csökkenti a vezetékek hosszát, és ha az áramkör egyik oldala meghibásodik, a másik továbbra is működik.
A kisülési cső hosszától és átmérőjétől függően a táblázatban feltüntetett kapacitású fokozattranszformátorra van szükség.
Az elektromos lámpatestek nagyfeszültségű eszközökhöz való csatlakoztatása elektromos és elektrotechnikai ismereteket igényel. Ha a számítás helytelen, a kisülés ívvé alakulhat, ami az izzó szétrobbanásához vezethet.
A hideg neon egy inverteren keresztül 12 vagy 24 voltos tápegységhez csatlakozik, az izzó vezeték hosszától függően.
A LED-neonok csatlakoztatása a LED-csíkokhoz hasonlóan történik, de minden csatlakoztatás csatlakozókon keresztül történik, majd a csatlakozási pont lezárása következik, ahogy a videón is látható.
Hogyan kaphatunk egy másik fényspektrumot
A vezérlővel ellátott RGB-szalagok képesek megváltoztatni a rugalmas neon színét, módját és megvilágításának intenzitását a fények vagy stroboszkópfények szimulációjával. A kisülési lámpákban különböző nemesgázokat vagy az üveggömb színével kombinált gázokat használnak a különböző színek előállításához. Például kék xenont pumpálnak egy sárga izzóba, hogy zöld fényt kapjanak.
Előnyök és hátrányok
A gázkisüléses neon lágyabb és, ha szabad így mondanom, analógabb fényt bocsát ki, mint más típusú eszközök. E lámpák előnyei a következők:
- a lumineszcencia egyenletessége, valamint az egyenáram használatakor a fény koncentrálhatósága az egyik elektródán;
- tartósság - nincsenek fogyó elemek az építésben;
- Kis jelzőlámpák működtetése közvetlenül 220 V-os hálózatról;
- Különböző izzóformák és katódok gyártásának lehetősége;
Ugyanakkor a kisülési lámpák kialakítása nem mentes a hátrányoktól, és a következő okok miatt elavultnak tekinthető:
- zaj a működés közben a felhajtó transzformátorból;
- Az üveggömb törékenysége;
- Nehéz ártalmatlanítani a mérgező higanygőz jelenléte miatt a szerkezet belsejében.
Fő különbségek a LED szalaghoz képest
Az elektromágneses mező hatására az elektromágneses mező hatására a kisülési csőhöz hasonlóan a foszfor izzásának elvén működő zsinór 360 °-ban bocsát ki fényt, de minden irányban elhajlik, és kevesebb energiát fogyaszt. A rugalmas LED-szalag 180°-ban sugározza a fényt az egyik oldalra, és csak egy síkban hajlik. A neont szimuláló hajlékony LED-csík előnye a mechanikai stabilitás, a könnyű kezelhetőség és az üzemmód vezérlésének lehetősége egy vezérlőn keresztül.
Természetesen az RGB-rendszert korlátozza az irány és a hajlítási sugár, valamint a keskeny izzóvektor, de ezeket a hátrányokat ellensúlyozza az egyedi fényshow-k létrehozásának lehetősége a különböző üzemmódú programozható vezérlőkkel. Ugyanakkor a világító neonszál vékonyabb (akár 2 mm), és lehetővé teszi a szűk illesztésekbe és résekbe való beszerelést, ami fontos a különböző eszközök automatikus hangolásánál és dekoratív frissítésénél.
Hozzá kell tenni, hogy a retro, beleértve az analógot is, mostanában visszatérőben van, így a régi gázkisüléses lámpák nem lényegtelenek a tervezés és a marketing terén. Az ár és a kifinomultság miatt a klasszikus neonlámpák a jómódú vásárlók választása, akik státuszukkal és jó ízlésükkel szeretnének kitűnni.