Deskripsi cahaya bohlam neon
Apa itu lampu neon?
Tabung pelepasan tekanan rendah yang diisi dengan neon gas inert adalah tabung neon klasik - lampu yang menghasilkan lampu neon merah-oranye seragam sepanjang panjangnya. Gas inert yang digunakan dalam perangkat penerangan termasuk helium, xenon, argon, dan kripton, tetapi mereka memiliki spektrum cahaya yang berbeda, yang memungkinkan Anda untuk menggabungkannya dan menciptakan warna yang berbeda.
Secara struktural, neon tidak berbeda dengan lampu discharge lainnya, termasuk lampu neon. Diperlukan arus 0,1 hingga 1 miliampere untuk memulai perangkat. Sensitivitas ini memungkinkan untuk menggunakan lampu neon pada indikator tegangan saluran, asalkan resistor step-down digunakan untuk melindungi dari sengatan listrik.
Pada saat yang sama, tegangan pengapian, tergantung pada panjang, diameter, dan pengisian gas bohlam dapat mencapai 12.000 volt. Oleh karena itu, memulai dan memelihara perangkat memerlukan keberadaan inverter di sirkuit. Penggunaan utama lampu neon adalah dalam periklanan dan hiburan di Eropa dan Amerika Serikat. Di Rusia, mode ini menyebar dengan penundaan sepuluh hingga lima belas tahun, meskipun dalam perangkat industri, pelepasan cahaya dan teknologi indikasi telah digunakan sejak tahun 50-an.
Dari mana datangnya neon?
Neon pertama dibuat pada tahun 1910 oleh Georges Claude, tetapi untuk penemuannya ia menggunakan karya Maurice Travers dan William Ramsay, ahli kimia Inggris yang memperoleh neon dengan menghilangkannya dari udara sebagai produk sampingan. Di udara atmosfer, konsentrasi maksimum Ne mencapai 0,00182%. Ini sangat kecil pada skala planet ini, tetapi cukup untuk ekstraksi pada skala industri.
Metode produksi neon adalah untuk mencairkan semua komponen berat udara, menghasilkan komponen non-cair sisa - campuran helium-neon. Tiga metode digunakan untuk memisahkan helium dan neon:
- adsorpsi neon oleh karbon aktif yang didinginkan;
- pembekuan dengan hidrogen cair;
- distilasi ganda dalam evaporator-kondensor;
- rektifikasi dingin dari campuran terkompresi.
Ini adalah teknologi terakhir yang menghasilkan 99,9% gas murni dalam skala industri.
Video: Neon - gas paling INERT di Bumi
Jenis neon
Setiap tabung berwarna bercahaya, kadang-kadang ditekuk dengan cara yang benar, secara keliru disebut neon. Namun, dalam bentuk klasiknya, lampu semacam itu terbuat dari bola kaca yang diisi dengan neon inert, dengan dua atau tiga elektroda di ujungnya. Bohlam indikator lebih kecil dari elemen LED, dan tabung pelepasan memiliki panjang hingga sepuluh meter dan diameter 20 mm.
Ketika labu dibuat, itu dibentuk dengan memanaskan kaca di atas obor gas, diisi dengan neon, dan beberapa tetes merkuri ditambahkan untuk mencerahkan cahaya. Perangkat tidak stabil terhadap dampak mekanis, dan pembuangannya memerlukan tindakan keamanan khusus terkait dengan toksisitas uap merkuri. Namun, kesederhanaan perangkat membatasi umur panjangnya pada integritas bohlam, komposisi elektroda, dan kemudahan servis elemen pemicu. Tidak ada yang benar-benar terbakar dalam neon klasik, sehingga operasi yang benar dapat terus berlanjut tanpa gangguan hingga 80.000 jam.
Fleksibel
Kesulitan mengoperasikan lampu kaca telah menyebabkan penemuan teknologi alternatif yang meniru pencahayaan neon.Sebagai gantinya, strip LED yang tertanam dalam polivinil klorida atau strip silikon menjadi populer, menyebarkan sinar lampu sehingga cahaya didistribusikan secara merata di atas permukaan strip. Yang disebut neon fleksibel:
- mudah dipasang - dipasang di perlengkapan atau alur khusus dengan tikungan 180 ° dan diameter tekuk 10 mm;
- stabil secara mekanis dan kedap udara;
- terjangkau;
- ekonomis dalam hal konsumsi daya - strip sepanjang 50 cm ditenagai dari konektor USB standar dengan tegangan 3-4 volt.
Dingin
Berbagai neon fleksibel, tetapi dieksekusi secara teknologi dengan prinsip yang berbeda. Sebagai sumber cahaya menggunakan fosfor, yang dilapisi dengan kawat tembaga fleksibel. Di atas lapisan fosfor dan kawat tembaga tipis dielektrik transparan dililitkan secara spiral. Seluruh struktur memiliki selubung plastik transparan. Kumparan dengan batang bekerja berdasarkan prinsip kumparan magnet, dan medan magnetlah yang menggairahkan pendaran fosfor.
Pengoperasian neon dingin dimungkinkan ketika terhubung ke jaringan melalui inverter khusus, menghasilkan frekuensi arus hingga 6000 Hz. Lampu itu sendiri adalah kabel yang fleksibel, tahan lama dan disegel dengan warna cahaya yang berbeda tergantung pada jenis fosfor.
Diameter kabel sering diatur oleh pabrikan hanya dengan ketebalan kulit luar, bagian dalam tetap sama. Oleh karena itu, masuk akal untuk mengambil kabel tebal hanya jika dibenarkan oleh ukuran slot desain.
Ciri khas neon dingin adalah tidak adanya pemanasan filamen selama operasi yang lama. Satu-satunya kelemahan teknologi adalah bahwa dengan seringnya tikungan tajam pada lapisan fosfor berdiameter kecil rusak dengan pembentukan area gelap pada kawat.
Di mana menggunakan lampu neon, contoh dengan foto
Awalnya, sifat-sifat lampu neon ditentukan penggunaannya dalam bidang teknik elektro sebagai:
- indikator tegangan listrik pada peralatan listrik;
- perangkat indikator kontrol untuk menentukan adanya tegangan pada konduktor;
- indikator adanya radiasi elektromagnetik - di perangkat neon Balizor bersinar saat terkena medan elektromagnetik;
- sekering di sirkuit alarm.
Lampu neon di zaman modern digunakan, sebagian besar, dalam perdagangan, desain, dan hiburan.
Cara kerja lampu neon
Neon pelepasan gas klasik menggunakan kemampuan neon untuk memancarkan foton cahaya ketika molekul gas bertukar energi di lingkungan yang kosong di bawah aksi listrik. Ketika arus bolak-balik terhubung, cahaya didistribusikan secara merata ke seluruh bohlam. Jika arus konstan, cahaya terkonsentrasi di sekitar katoda.
Diagram pengkabelan
Lampu indikator dihubungkan melalui resistor step-down sesuai dengan rangkaian berikut.
Misalnya, perlengkapan pencahayaan pada elemen LED memerlukan skema pengkabelan yang lebih kompleks melalui pemberat, seperti pada gambar di bawah ini.
Menghubungkan neon pelepasan gas berarti inverter daya yang sesuai di sirkuit.
Sirkuit pertama dianggap standar. Yang kedua memungkinkan Anda untuk mengurangi panjang konduktor, dan jika satu sisi sirkuit gagal, yang kedua terus bekerja.
Tergantung pada panjang dan diameter tabung pelepasan, diperlukan transformator step-up dengan kapasitas yang ditunjukkan pada tabel.
Menghubungkan lampu listrik ke perangkat tegangan tinggi membutuhkan pengetahuan tentang kelistrikan dan teknik elektro. Jika salah menghitung, debit bisa berubah menjadi busur, diikuti dengan meledaknya bohlam.
Neon dingin dihubungkan melalui inverter ke catu daya 12 atau 24 volt, tergantung pada panjang kabel pijar.
LED-neon terhubung mirip dengan strip LED, tetapi semua koneksi dibuat melalui konektor, diikuti dengan menyegel persimpangan, seperti dalam video.
Cara mendapatkan spektrum cahaya yang berbeda
Pita RGB dengan adanya pengontrol mampu mengubah warna, mode, dan intensitas pendaran lampu neon fleksibel atau lampu strobo. Pada lampu pelepasan, gas mulia yang berbeda atau kombinasinya dengan warna bohlam kaca digunakan untuk menghasilkan warna yang berbeda. Misalnya, untuk mendapatkan cahaya hijau, xenon yang bersinar biru dipompa ke bohlam kuning.
Keuntungan dan kerugian
Neon pelepasan gas memancarkan cahaya analog yang lembut, dan, dapat dikatakan, lebih banyak dibandingkan dengan perangkat jenis lain. Diantara kelebihan lampu ini adalah :
- keseragaman luminesensi bersama dengan kemampuan untuk memusatkan cahaya pada salah satu elektroda saat menggunakan arus searah;
- daya tahan - tidak ada elemen habis pakai dalam desain;
- pengoperasian lampu indikator kecil langsung dari listrik 220 V;
- kemungkinan pembuatan bohlam dan katoda dari berbagai bentuk;
Pada saat yang sama, perangkat lampu pelepasan gas bukannya tanpa kerugian dan dianggap ketinggalan zaman karena alasan berikut:
- kebisingan selama operasi dari transformator step-up;
- kerapuhan bohlam kaca;
- kesulitan pembuangan karena adanya uap merkuri beracun di dalam desain.
Perbedaan utama dari strip LED
Kabel, bekerja berdasarkan prinsip cahaya fosfor di bawah pengaruh medan elektromagnetik dengan cara yang sama seperti tabung pelepasan memancarkan cahaya pada 360 °, tetapi membengkok ke segala arah dan mengkonsumsi lebih sedikit energi. Strip LED fleksibel memancarkan cahaya 180° ke satu sisi dan hanya menekuk di satu bidang. Keuntungan dari strip LED fleksibel, meniru neon, adalah stabilitas mekanisnya, kemudahan pengoperasian, dan kemampuan untuk mengontrol mode melalui pengontrol.
Tentu saja, sistem pita-RGB dibatasi oleh arah dan jari-jari kelengkungan, serta vektor cahaya yang sempit, tetapi kelemahan ini dikompensasi oleh kemungkinan membuat pertunjukan cahaya yang unik dengan menggunakan pengontrol yang dapat diprogram dengan mode operasi yang berbeda. Pada saat yang sama, benang neon bercahaya lebih tipis (hingga 2 mm), dan ini memungkinkan Anda untuk memasangnya di sambungan dan slot yang sempit, yang penting dalam penyetelan otomatis dan peningkatan dekoratif berbagai perangkat.
Perlu ditambahkan bahwa sekarang mode untuk retro, termasuk analog, kembali, sehingga lampu pelepasan gas lama tidak kehilangan relevansinya di bidang desain dan pemasaran. Harga dan kesulitan dalam pengoperasian telah membuat lampu neon klasik menjadi pilihan bagi pelanggan kaya yang ingin menonjol karena status dan seleranya yang bagus.