Beskrivning av glöden från en neonlampa

Vad är en neonlampa?

Ett lågtrycksurladdningsrör fyllt med den inerta gasen neon är det klassiska neonröret, en lampa som ger ett jämnt orangerött neonljus i hela sin längd. De inerta gaser som används i belysningsanordningar är helium, xenon, argon och krypton, men de har olika glödspektrum, vilket gör det möjligt att kombinera dem och skapa olika färger.

Neon skiljer sig inte strukturellt från andra urladdningslampor, inklusive lysrör. En ström på 0,1-1 milliampere behövs för att starta apparaten. Denna känslighet har gjort det möjligt att använda neonlampor i nätspänningsindikatorer, förutsatt att ett nedtrappningsmotstånd används för att skydda mot elstötar.

Samtidigt kan tändspänningen, beroende på glödlampans längd, diameter och gasfyllning, nå upp till 12 000 volt. För att starta och underhålla enheten krävs därför en omformare i kretsen. Neonljus används främst inom reklam och underhållning i Europa och USA. I Ryssland spreds detta mode med tio till femton års fördröjning, även om glödladdnings- och indikeringsteknik har använts i industriell utrustning sedan 50-talet.

Testning av självlysande bokstäver för skyltning.

Varifrån kommer neon?

Det första neonet tillverkades 1910 av Georges Claude, men för sin uppfinning använde han sig av Maurice Travers och William Ramsay, brittiska kemister som framställde neon genom att eliminera det från luften som en biprodukt. I atmosfärisk luft är den högsta koncentrationen av Ne 0,00182 %. Detta är mycket lågt i global skala, men tillräckligt för att utvinna det i industriell skala.

För att framställa neon måste alla tunga komponenter i luften göras flytande, vilket resulterar i en kvarvarande obundet komponent, helium-neon-blandningen. Tre metoder används för att separera helium och neon:

• Adsorption av neon i kylt aktivt kol;
• frysning med flytande väte;
• dubbel destillation i en förångningskylare;
• kall rektifiering av den komprimerade blandningen.

Det är den senare tekniken som producerar gas med 99,9 % renhet i industriell skala.

Video: Neon - den mest INERT gasen på jorden

Typer av neon

Alla lysande färgade rör, ibland böjda på lämpligt sätt, kallas felaktigt för neon. I sin klassiska form består en sådan lampa av en glaskolv fylld med inert neon, med två eller tre elektroder i ändarna. Indikatorlampor är mindre än LED-elementet och urladdningsrören är upp till tio meter långa och 20 mm i diameter.

Glödlampan formas genom att glaset värms upp på en gasbrännare, fylld med neon och några droppar kvicksilver som tillsätts för att göra glöden starkare. Anordningen är mekaniskt instabil och bortskaffandet kräver särskilda säkerhetsåtgärder på grund av kvicksilverångans giftighet. Anordningens enkelhet begränsar dock dess livslängd till glödlampans integritet, elektrodernas sammansättning och de utlösande elementens serviceförmåga. Det finns bokstavligen ingenting som kan brinna ut i en klassisk neonlampa, så de kan hålla i upp till 80 000 timmar i kontinuerlig drift.

Flexibel .

Svårigheten att använda glaslampor har lett till att man har uppfunnit alternativa tekniker som efterliknar neonljus. Som ersättning har LED-remsor som är inbäddade i PVC- eller silikonremsor blivit populära, som sprider lampornas strålar så att ljuset fördelas jämnt över remsans yta. Det så kallade flexibla neonet:

• Lätt att montera - monteras i särskilda fästanordningar eller spår med en 180°-böjning och en böjdiameter på 10 mm;
• mekaniskt stabila och förseglade;
• överkomligt;
• Låg strömförbrukning - 50 cm-listen drivs via en vanlig USB-anslutning med 3 till 4 volt.

LED Flex monteras på panelen med fästen.

Kall

En mängd olika flexibla neon, men tekniskt utförda på ett annat sätt. Som ljuskälla används en fosfor som är belagd med en flexibel koppartråd. Ovanpå ett skikt av fosfor och ett transparent dielektrikum lindas en tunn koppartråd i en spiral. Hela konstruktionen har ett genomskinligt plasthölje. Spolen med staven fungerar enligt principen för en magnetspole, och det är magnetfältet som framkallar fosforens luminescens.

Ett av diagrammen över fosfortrådskonstruktionen.

Kall neon-drift är möjlig när den är ansluten till elnätet via särskilda växelriktare som producerar ström vid frekvenser på upp till 6000 Hz. Själva lampan är en flexibel, robust och förseglad sladd med olika färger beroende på typ av fosfor.

Diametern på sladden regleras ofta av tillverkarna endast genom tjockleken på den yttre manteln, den inre delen förblir oförändrad. Därför är det bara vettigt att ta en tjockare sladd om det är motiverat med tanke på storleken på byggplatsen.

Ett karakteristiskt kännetecken för kall neon är att det inte förekommer någon uppvärmning av glödtråden under kontinuerlig drift. Den enda nackdelen med tekniken är att fosforbeläggningen bryts vid frekventa skarpa böjningar i små diametrar och att det bildas mörka områden på tråden.

Olika typer av ljuskällor.

Var man kan använda neonljus, exempel med foton

Neonljusens egenskaper gjorde att de ursprungligen användes inom elektroteknik:

• indikatorer för nätspänning i elektriska apparater;
• Kontroll- och indikeringsanordningar för att upptäcka spänning i ledarna;
• indikatorer på elektromagnetisk strålning - i Balizor lyser neonet när det utsätts för ett elektromagnetiskt fält;
• en säkring i signalkretsar.

Neonlampor används numera främst inom kommersiell verksamhet, design och underhållning.

För reklamskyltar.

För dekoration av fasader.

För zonindelning av utrymmen.

Som inredning och belysning.

För stämningsfull belysning i nöjeslokaler.

I fotografiska studior, för att uppnå unika fotografiska effekter.

Inom motorsport och biltrimning.

För att modernisera och uppgradera en mängd olika hushållsapparater, inklusive datorn.

Hur en neonlampa fungerar

Den klassiska gasurladdningsneonlampan använder neons förmåga att avge fotoner när gasmolekyler utbyter energi i ett urladdat medium under påverkan av elektricitet. När en växelström är ansluten fördelas glöden jämnt över hela glödlampan. Om strömmen är direkt är glöden koncentrerad kring katoden.

Simulering av ljus.

Kopplingsschema

Indikatorlamporna ansluts via ett nedtrappningsmotstånd enligt följande kopplingsschema.

Belysningsarmaturer med LED-element kräver till exempel en mer komplicerad anslutning via en förkopplingsenhet, vilket visas i illustrationen nedan.

Anslutningen av en neon för gasutmatning innebär att det behövs en lämplig kraftomvandlare i kretsen.

Den första kretsen anses vara standard. Den andra minskar ledarnas längd och om den ena sidan av kretsen går sönder fortsätter den andra att fungera.

Möjliga ledningsfel.

Beroende på utloppsrörets längd och diameter krävs en upptrappningstransformator med den kapacitet som anges i tabellen.

Den första kolumnen i diameterkolumnen motsvarar en löklängd på 1 meter, den andra kolumnen motsvarar 2 meter osv.

Att ansluta elektriska armaturer till högspänningsenheter kräver kunskap om elektricitet och elektroteknik. Om beräkningen är felaktig kan urladdningen övergå i en ljusbåge, vilket leder till att glödlampan spricker.

Cold neon är ansluten via en inverter till en 12- eller 24-volts strömförsörjning, beroende på längden på glödsladden.

LED-neonet ansluts på samma sätt som LED-remsor, men alla anslutningar görs via kontakter och sedan förseglas anslutningen, som i videon.

Hur man får ett annat ljusspektrum

RGB-band med en styrenhet kan ändra färg, läge och intensitet för belysning av det flexibla neonet med en simulering av ljus eller stroboskopljus. I urladdningslampor används olika ädelgaser eller kombinationer av gaser med glaskolvens färg för att producera olika färger. Till exempel pumpas blå xenon in i en gul glödlampa för att ge ett grönt sken.

Färgen på de olika ädelgaserna.

Fördelar och nackdelar

Gasurladdningsneon ger ett mjukare och, om jag får säga så, mer analogt ljus jämfört med andra typer av apparater. Fördelarna med dessa lampor är bland annat:

• jämnhet i luminescensen samt förmågan att koncentrera ljuset till en av elektroderna vid användning av likström;
• Hållbarhet - inga förbrukningselement i konstruktionen;
• Drift av små indikatorlampor direkt från 220 V-nätet;
• Möjlighet att tillverka olika former av glödlampor och katoder;

Ovanligt likströmsneon med en katod av en viss form.

Samtidigt är utformningen av urladdningslampor inte utan nackdelar och anses föråldrad av följande skäl:

• buller under drift från upptrappningstransformatorn;
• Glaslökens skörhet;
• svåra att göra sig av med på grund av giftiga kvicksilverångor i konstruktionen.

De viktigaste skillnaderna jämfört med LED-band

Sladden, som fungerar enligt principen om fosforglöd under påverkan av elektromagnetiska fält på samma sätt som urladdningsröret, avger ljus på 360°, men den böjer sig i alla riktningar och förbrukar mindre energi. Den flexibla LED-remsan strålar ljuset 180° åt ena sidan och böjer sig bara i ett plan. Fördelen med ett flexibelt LED-band som simulerar ett neon är den mekaniska stabiliteten, användarvänligheten och möjligheten att styra läget via en styrenhet.

Fördelen med LED-flex är dess mångsidighet och mångsidighet.

RGB-systemet är naturligtvis begränsat av riktningen, böjningsradien och den smala glödvektorn, men dessa nackdelar kompenseras av möjligheten att skapa unika ljusshower med hjälp av programmerbara styrenheter med olika driftsätt. Samtidigt är den självlysande neontråden tunnare (upp till 2 mm) och gör det möjligt att installera den i smala skarvar och springor, vilket är viktigt för automatisk inställning och dekorativ uppgradering av olika enheter.

Motorcykeltuning med tunn neontråd och tjock LED-flex.

Det bör tilläggas att retro, även analogt, är på väg tillbaka nu, så de gamla gasurladdningslamporna är inte irrelevanta i design och marknadsföring. Pris och sofistikering har gjort de klassiska neonljusen till ett val för rika köpare som vill sticka ut med sin status och goda smak.