Neona spuldzes spīduma apraksts
Kas ir neona lampa
Ar inerto gāzi neonu piepildīta zemspiediena izlādes caurule ir klasiskā neona lampa, kas visā tās garumā rada vienmērīgu oranži sarkanu neona gaismu. Apgaismes ierīcēs tiek izmantotas tādas inertās gāzes kā hēlijs, ksenons, argons un kriptons, taču tām ir atšķirīgi spīduma spektri, kas ļauj tās kombinēt un radīt dažādas krāsas.
Neona spuldzes strukturāli neatšķiras no citām gāzizlādes spuldzēm, tostarp luminiscences spuldzēm. Lai iedarbinātu ierīci, ir nepieciešama 0,1-1 miliampēra strāva. Šī jutība ir ļāvusi izmantot neona lampas elektrotīkla sprieguma indikatoros ar nosacījumu, ka tiek izmantots pazeminošs rezistors, lai pasargātu no elektrošoka.
Tajā pašā laikā aizdedzes spriegums atkarībā no spuldzes garuma, diametra un gāzes pildījuma var sasniegt 12 000 voltu. Tāpēc ierīces palaišanai un uzturēšanai ķēdē ir nepieciešams invertors. Eiropā un ASV neona apgaismojums galvenokārt tiek izmantots reklāmā un izklaidē. Krievijā šī mode izplatījās ar desmit līdz piecpadsmit gadu aizkavēšanos, lai gan rūpnieciskajās iekārtās kvēlizlādes un indikācijas tehnoloģija tiek izmantota jau kopš 50. gadiem.
No kurienes nāk neons
Pirmo neonu 1910. gadā izgatavoja Žoržs Klods, taču izgudrojumam viņš izmantoja britu ķīmiķu Morisa Traversa un Viljama Ramsija (Maurice Travers and William Ramsay) darbu, kuri neonu ieguva, izdalot to no gaisa kā blakusproduktu. Atmosfēras gaisā maksimālā Ne koncentrācija sasniedz 0,00182%. Tas ir ļoti maz globālā mērogā, bet pietiekams, lai to iegūtu rūpnieciskā mērogā.
Neona iegūšanas veids ir sašķidrināt visus smagos gaisa komponentus, tādējādi iegūstot atlikušo nesasšķidrināto komponentu - hēlija un neona maisījumu. Hēlija un neona atdalīšanai izmanto trīs metodes:
- Neona adsorbcija ar atdzesētu aktivēto ogli;
- sasalšana ar šķidro ūdeņradi;
- dubultā destilācija iztvaicētāja kondensatorā;
- saspiestā maisījuma aukstā rektifikācija.
Tieši ar pēdējo minēto tehnoloģiju rūpnieciskā mērogā iegūst 99,9 % tīrības gāzi.
Video: Neons - visneinerģētākā gāze uz zemes
Neona veidi
Jebkuru spīdīgu krāsainu caurulīti, dažkārt attiecīgi izliektu, kļūdaini sauc par neonu. Tomēr klasiskajā formā šāda lampa ir izgatavota no stikla spuldzes, kas piepildīta ar inertu neonu, ar diviem vai trim elektrodiem tās galos. Indikatoru lampas ir mazākas nekā LED elementi, un izlādes lampas ir līdz pat desmit metru garas un 20 mm diametrā.
Spuldzes formu veido, uzkarsējot stiklu uz gāzes degļa, kas piepildīts ar neonu, un tiek pievienoti daži dzīvsudraba pilieni, lai padarītu spīdumu spilgtāku. Ierīce ir mehāniski nestabila, un tās iznīcināšanai nepieciešami īpaši drošības pasākumi dzīvsudraba tvaiku toksiskuma dēļ. Tomēr ierīces vienkāršība ierobežo tās ilgmūžību līdz spuldzes integritātei, elektrodu sastāvam un iedarbināšanas elementu apkalpošanas iespējām. Klasiskajos neonos burtiski nav nekā, kas varētu izdegt, tāpēc tie var kalpot līdz pat 80 000 stundu nepārtrauktā režīmā.
Elastīgs .
Sarežģītā stikla spuldžu ekspluatācija ir novedusi pie alternatīvu tehnoloģiju izgudrošanas, kas imitē neona apgaismojumu. Tā vietā ir kļuvušas populāras PVC vai silikona sloksnēs iestrādātas LED lentes, kas izkliedē spuldžu starus tā, ka gaisma vienmērīgi sadalās pa lentes virsmu. Tā sauktais elastīgais neons:
- viegli uzstādāms - iestrādāts speciālos stiprinājumos vai rievās ar 180° lieces leņķi un 10 mm lieces diametru;
- mehāniski stabila un hermētiski noslēgta;
- par pieņemamu cenu;
- zems enerģijas patēriņš - 50 cm sloksni darbina standarta USB savienojums ar 3 līdz 4 voltu spriegumu.
Cold
Dažādi elastīgi neoni, bet tehnoloģiski izpildīti atšķirīgā veidā. Kā gaismas avots tiek izmantots luminofors, ar kuru ir pārklāta lokana vara stieple. Virs fosfora slāņa un caurspīdīga dielektriķa spirālveidā ir uzvilkta plāna vara stieple. Visai konstrukcijai ir caurspīdīgs plastmasas apvalks. Spirāle ar stieni darbojas pēc magnētiskās spoles principa, un tieši magnētiskais lauks ierosina luminofora luminiscenci.
Aukstā neona darbība ir iespējama, ja pie elektrotīkla tiek pieslēgts ar speciāliem invertoriem, kas ražo strāvu ar frekvenci līdz 6000 Hz. Pati lampa ir elastīgs, izturīgs un hermētiski noslēgts vads ar dažādām krāsām atkarībā no luminofora veida.
Stieples diametru ražotāji bieži vien regulē tikai pēc ārējā apvalka biezuma, bet iekšējā daļa paliek nemainīga. Tāpēc ir lietderīgi izmantot biezāku auklu tikai tad, ja to attaisno konstrukcijas spraugas izmērs.
Aukstajam neonam raksturīga iezīme ir tā, ka nepārtrauktas darbības laikā kvēldiegu pavedieni pilnībā nesasilst. Tehnoloģijas vienīgais trūkums ir tas, ka ar biežiem asiem līkumiem maza diametra fosfora pārklājums tiek bojāts, veidojot uz stieples aptumšotus laukumus.
Kur izmantot neona gaismu, piemēri ar fotoattēliem
Neona spuldžu īpašības sākotnēji noteica to izmantošanu elektrotehnikas jomā kā:
- tīkla sprieguma indikatori elektroierīcēs;
- kontroles un indikatoru ierīces sprieguma klātbūtnes noteikšanai uz vadiem;
- elektromagnētiskā starojuma indikatori - Balizor neons spīd elektromagnētiskā lauka iedarbībā;
- drošinātājs signalizācijas ķēdēs.
Mūsdienās neona lampas galvenokārt tiek izmantotas komerciālajā, dizaina un izklaides nozarē.
Kā darbojas neona lampa
Klasiskajā gāzizlādes neona lādiņā tiek izmantota neona spēja izstarot gaismas fotonus, kad gāzes molekulas elektrības ietekmē apmainās ar enerģiju izlādētā vidē. Ja ir pieslēgta maiņstrāva, spīdums vienmērīgi sadalās pa visu spuldzīti. Ja strāva ir tieša, spīdums koncentrējas ap katodu.
Elektroinstalācijas shēma
Indikatoru lampas tiek pieslēgtas, izmantojot pazeminošo rezistoru, saskaņā ar turpmāk norādīto elektroinstalācijas shēmu.
Piemēram, apgaismes ķermeņiem ar LED elementiem ir nepieciešams sarežģītāks savienojums, izmantojot balastu, kā parādīts attēlā zemāk.
Gāzes izlādes neona savienojums nozīmē, ka ķēdē ir piemērots jaudas invertors.
Pirmā shēma tiek uzskatīta par standarta. Otrais samazina vadītāju garumu, un, ja viena ķēdes puse nedarbojas, otrā turpina darboties.
Atkarībā no izplūdes caurules garuma un diametra ir nepieciešams paaugstināšanas transformators ar tabulā norādīto jaudu.
Elektrisko apgaismes ķermeņu savienošanai ar augstsprieguma ierīcēm nepieciešamas zināšanas par elektrību un elektrotehniku. Ja aprēķins ir nepareizs, izlāde var pārvērsties par loku, kā rezultātā spuldze var pārsprāgt.
Aukstais neons tiek pieslēgts ar invertora palīdzību 12 vai 24 voltu barošanas avotam atkarībā no kvēlspuldzes vada garuma.
LED neonu savieno līdzīgi kā LED lentes, taču visi savienojumi tiek veikti ar savienotājiem, pēc tam savienojums tiek noslēgts, kā parādīts video.
Kā iegūt atšķirīgu gaismas spektru
RGB lentes ar kontrolieri spēj mainīt elastīgā neona krāsu, režīmu un apgaismojuma intensitāti, imitējot gaismas vai stroboskopa gaismu. Izlādes lampās dažādu krāsu iegūšanai izmanto dažādas cēlgāzes vai gāzu kombinācijas ar stikla spuldzes krāsu. Piemēram, dzeltenā spuldzītē iesūknē zilu ksenonu, lai radītu zaļu mirdzumu.
Priekšrocības un trūkumi
Gāzizlādes neons izstaro maigāku un, ja tā var teikt, analogāku gaismu salīdzinājumā ar citiem ierīču veidiem. Šo lampu priekšrocības ir šādas:
- luminiscences vienmērīgums un spēja koncentrēt gaismu uz viena no elektrodiem, izmantojot līdzstrāvu;
- ilgmūžība - konstrukcijā nav patērējamu elementu;
- Mazo indikatoru lampu darbība tieši no 220 V elektrotīkla;
- Iespēja izgatavot dažādu formu spuldzes un katodus;
Tajā pašā laikā izlādes spuldžu konstrukcija nav bez trūkumiem un tiek uzskatīta par novecojušu šādu iemeslu dēļ:
- paaugstinošā transformatora troksnis darbības laikā;
- Stikla spuldzes trauslums;
- grūti utilizēt, jo konstrukcijas iekšpusē ir indīgi dzīvsudraba tvaiki.
Galvenās atšķirības no LED lentes
Kabele, kas darbojas pēc fosfora kvēldiega principa elektromagnētiskā lauka ietekmē tāpat kā izlādes caurule, izstaro gaismu 360 ° leņķī, bet tā izliekas visos virzienos un patērē mazāk enerģijas. Elastīgā LED sloksne izstaro gaismu 180° leņķī uz vienu pusi un izliekas tikai vienā plaknē. Elastīgās LED lentes, kas imitē neonu, priekšrocība ir tās mehāniskā stabilitāte, lietošanas ērtums un iespēja kontrolēt režīmu, izmantojot kontrolieri.
Protams, RGB sistēmu ierobežo virziena un lieces rādiuss, kā arī šaurais spīduma vektors, taču šos trūkumus kompensē iespēja veidot unikālus gaismas šovus, izmantojot programmējamus kontrolierus ar dažādiem darbības režīmiem. Tajā pašā laikā gaismas neona vītne ir plānāka (līdz 2 mm) un ļauj to uzstādīt šaurās šuvēs un spraugās, kas ir svarīgi dažādu ierīču automātiskajā regulēšanā un dekoratīvā uzlabošanā.
Jāpiebilst, ka šobrīd atgriežas retro, tostarp analogais, tāpēc vecās gāzizlādes gaismas nav nebūtiskas dizaina un mārketinga jomā. Cena un izsmalcinātība ir padarījusi klasiskās neona lampas par izvēli turīgiem pircējiem, kuri vēlas izcelties ar savu statusu un labu gaumi.