Popis žiary neónovej žiarovky
Čo je neónová lampa
Nízkotlaková výbojka naplnená inertným plynom neónom je klasická neónová trubica, lampa, ktorá po celej svojej dĺžke vydáva rovnomerné oranžovo-červené neónové svetlo. Medzi inertné plyny používané v osvetľovacích zariadeniach patria hélium, xenón, argón a kryptón, ktoré však majú rôzne spektrá žiarenia, čo umožňuje ich kombinovanie a vytváranie rôznych farieb.
Neón sa konštrukčne nelíši od iných výbojok vrátane žiariviek. Na spustenie zariadenia je potrebný prúd 0,1-1 miliampér. Táto citlivosť umožnila používať neónové žiarovky v indikátoroch sieťového napätia za predpokladu, že sa použije znižovací rezistor na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom.
Zároveň môže zápalné napätie v závislosti od dĺžky, priemeru a plynovej náplne žiarovky dosiahnuť 12 000 voltov. Spustenie a údržba jednotky si preto vyžaduje menič v obvode. Neónové osvetlenie sa v Európe a USA používa najmä v reklame a v zábavnom priemysle. V Rusku sa táto móda rozšírila s oneskorením desiatich až pätnástich rokov, hoci v priemyselných zariadeniach sa technológia žiarových výbojov a indikácie používa už od 50. rokov.
Odkiaľ pochádza neón
Prvý neón vyrobil v roku 1910 Georges Claude, ale pri svojom vynáleze využil prácu Mauricea Traversa a Williama Ramsayho, britských chemikov, ktorí získali neón jeho odstránením zo vzduchu ako vedľajšieho produktu. V atmosférickom vzduchu dosahuje maximálna koncentrácia Ne 0,00182 %. V celosvetovom meradle je to veľmi málo, ale na priemyselnú ťažbu to stačí.
Spôsob výroby neónu spočíva v skvapalnení všetkých ťažkých zložiek vzduchu, čím vznikne zvyšná neskvapalnená zložka, zmes hélia a neónu. Na separáciu hélia a neónu sa používajú tri metódy:
- Adsorpcia neónu chladeným aktívnym uhlím;
- zmrazenie kvapalným vodíkom;
- dvojitá destilácia v odparovacom kondenzátore;
- rektifikácia stlačenej zmesi za studena.
Práve táto technológia vyrába plyn s čistotou 99,9 % v priemyselnom meradle.
Video: Neón - najinertnejší plyn na svete
Typy neónu
Každá svietiaca farebná trubica, niekedy vhodne ohnutá, sa mylne nazýva neón. V klasickej podobe je však takáto lampa vyrobená zo sklenenej žiarovky naplnenej inertným neónom s dvoma alebo tromi elektródami na jej koncoch. Indikátory sú menšie ako LED prvky a výbojky majú dĺžku až desať metrov a priemer 20 mm.
Žiarovka sa tvaruje zahrievaním skla na plynovom horáku, naplní sa neónom a pridá sa niekoľko kvapiek ortuti na rozjasnenie žiary. Zariadenie je mechanicky nestabilné a jeho likvidácia si vyžaduje osobitné bezpečnostné opatrenia vzhľadom na toxicitu ortuťových pár. Jednoduchosť zariadenia však obmedzuje jeho životnosť na integritu žiarovky, zloženie elektród a servisovateľnosť spúšťacích prvkov. V klasických neónových žiarovkách sa doslova nič nevypáli, takže môžu vydržať až 80 000 hodín nepretržitej prevádzky.
Flexibilné .
Náročnosť prevádzky sklenených žiaroviek viedla k vynájdeniu alternatívnych technológií, ktoré napodobňujú neónové osvetlenie. Ako náhrada sa stali obľúbenými LED pásy vložené do PVC alebo silikónových pásov, ktoré rozptyľujú lúče žiaroviek tak, aby sa svetlo rovnomerne rozložilo po povrchu pásu. Takzvaný flexibilný neón:
- jednoduchá inštalácia - montáž do špeciálnych upevňovacích prvkov alebo drážok s ohybom 180° a priemerom ohybu 10 mm;
- mechanicky stabilné a utesnené;
- cenovo dostupné;
- nízka spotreba energie - 50 cm pásik je napájaný cez štandardné USB pripojenie s napätím 3 až 4 V.
Studená
Rôzne flexibilné neóny, ale technologicky realizované iným spôsobom. Ako zdroj svetla sa používa luminofor, ktorým je potiahnutý pružný medený drôt. Na vrstve fosforu a priehľadného dielektrika je špirálovito navinutý tenký medený drôt. Celá konštrukcia má priehľadný plastový plášť. Cievka s tyčinkou funguje na princípe magnetickej cievky a práve magnetické pole excituje luminiscenciu luminoforu.
Prevádzka so studenou neónou je možná pri pripojení k sieti prostredníctvom špeciálnych meničov produkujúcich prúd s frekvenciou až do 6000 Hz. Samotná lampa je pružný, robustný a utesnený kábel s rôznymi farbami svietenia v závislosti od typu luminoforu.
Priemer šnúry výrobcovia často regulujú len hrúbkou vonkajšieho plášťa, vnútorná časť zostáva nezmenená. Preto má zmysel použiť hrubšiu šnúru len vtedy, ak je to odôvodnené veľkosťou stavebného otvoru.
Charakteristickým znakom studeného neónu je úplná absencia zahrievania vlákna počas nepretržitej prevádzky. Jedinou nevýhodou technológie je, že pri častých ostrých ohyboch v malom priemere sa fosforový povlak porušuje a na drôte vznikajú tmavé plochy.
Kde použiť neónové svetlá, príklady s fotografiami
Vlastnosti neónových svetiel pôvodne určovali ich použitie v oblasti elektrotechniky ako:
- indikátory sieťového napätia v elektrických spotrebičoch;
- kontrolné a indikačné zariadenia na zisťovanie prítomnosti napätia na vodičoch;
- indikátory elektromagnetického žiarenia - v Balizore neón svieti, keď je vystavený elektromagnetickému poľu;
- poistka v signalizačných obvodoch.
Neónové lampy sa v súčasnosti používajú najmä v komerčnom, dizajnérskom a zábavnom sektore.
Ako funguje neónová lampa
Klasický plynový výbojový neón využíva schopnosť neónu vyžarovať fotóny svetla, keď si molekuly plynu vymieňajú energiu vo vybitom prostredí pod vplyvom elektriny. Keď je pripojený striedavý prúd, žiara je rovnomerne rozložená po celej žiarovke. Ak je prúd priamy, žiara sa sústreďuje okolo katódy.
Schéma zapojenia
Kontrolky sú pripojené cez znižovací odpor podľa nasledujúcej schémy zapojenia.
Napríklad svietidlá s prvkami LED si vyžadujú zložitejšie pripojenie prostredníctvom predradníka, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Pripojenie plynového výbojového neónu znamená vhodný menič výkonu v obvode.
Prvý obvod sa považuje za štandardný. Druhá strana skracuje dĺžku vodičov, a ak jedna strana obvodu zlyhá, druhá pokračuje v činnosti.
V závislosti od dĺžky a priemeru výtokovej trubice je potrebný zvyšovací transformátor s výkonom uvedeným v tabuľke.
Pripojenie elektrických svietidiel k vysokonapäťovým zariadeniam si vyžaduje znalosti elektriny a elektrotechniky. Ak je výpočet nesprávny, môže sa výboj zmeniť na oblúk a žiarovka následne praskne.
Studený neón je pripojený cez menič k 12- alebo 24-voltovému napájaniu v závislosti od dĺžky žeraviaceho kábla.
LED neón sa pripája podobne ako LED pásiky, ale všetky spoje sa realizujú prostredníctvom konektorov, po ktorých nasleduje utesnenie spoja, ako je uvedené vo videu.
Ako získať iné spektrum svetla
RGB-stužky s ovládačom dokážu meniť farbu, režim a intenzitu osvetlenia flexibilného neónu so simuláciou svetiel alebo stroboskopov. Vo výbojkách sa na vytvorenie rôznych farieb používajú rôzne vzácne plyny alebo kombinácie plynov s farbou sklenenej baňky. Napríklad modrý xenón sa napumpuje do žltej žiarovky, aby sa vytvorila zelená žiara.
Výhody a nevýhody
Plynový výbojový neón vyžaruje jemnejšie a, ak to tak môžem povedať, analógovejšie svetlo v porovnaní s inými typmi zariadení. Medzi výhody týchto lámp patrí:
- rovnomernosť luminiscencie spolu so schopnosťou koncentrovať svetlo na jednej z elektród pri použití jednosmerného prúdu;
- trvanlivosť - žiadne spotrebné prvky v konštrukcii;
- Prevádzka malých kontroliek priamo zo siete 220 V;
- Možnosť výroby rôznych tvarov žiaroviek a katód;
Konštrukcia výbojok zároveň nie je bez nevýhod a považuje sa za zastaranú z týchto dôvodov:
- hluk počas prevádzky zo zvyšovacieho transformátora;
- Krehkosť sklenenej žiarovky;
- Ťažko sa likviduje kvôli prítomnosti jedovatých ortuťových pár vo vnútri konštrukcie.
Hlavné rozdiely oproti LED pásu
Šnúra, ktorá funguje na princípe žeravenia luminoforu pod vplyvom elektromagnetického poľa rovnako ako výbojka, vyžaruje svetlo v uhle 360°, ale ohýba sa vo všetkých smeroch a spotrebuje menej energie. Flexibilný LED pásik vyžaruje svetlo v uhle 180° na jednu stranu a ohýba sa len v jednej rovine. Výhodou flexibilného LED pásu simulujúceho neón je jeho mechanická stabilita, jednoduchosť použitia a možnosť ovládania režimu pomocou ovládača.
Samozrejme, systém RGB je obmedzený smerom a polomerom ohybu a úzkym vektorom svietenia, ale tieto nevýhody sú kompenzované možnosťou vytvárať jedinečné svetelné šou pomocou programovateľných ovládačov s rôznymi režimami prevádzky. Svietivý neónový závit je zároveň tenší (do 2 mm) a umožňuje inštaláciu do úzkych škár a medzier, čo je dôležité pri automatickom ladení a dekoratívnej modernizácii rôznych zariadení.
Treba dodať, že retro vrátane analógového sa v súčasnosti vracia, takže staré výbojkové svetlá nie sú v oblasti dizajnu a marketingu nepodstatné. Vďaka cene a sofistikovanosti sa klasické neónové svietidlá stali voľbou pre bohatých kupujúcich, ktorí chcú vyniknúť svojím postavením a dobrým vkusom.