Описание на блясъка на неонова лампа
Какво е неонова лампа
Разрядна тръба с ниско налягане, пълна с инертен неонов газ, е класически неон - лампа, която произвежда равномерна оранжево-червена неонова светлина по цялата си дължина. Инертните газове, използвани в осветителните устройства, включват хелий, ксенон, аргон, криптон, но те имат различни емисионни спектри, което ви позволява да ги комбинирате и да създавате различни цветове.
Структурно неонът не се различава от другите газоразрядни лампи, включително флуоресцентните. За да стартирате устройството, е необходим ток в диапазона от 0,1-1 милиампера. Тази чувствителност направи възможно използването на неонови лампи в индикатори за мрежово напрежение, при условие че се използва понижаващ резистор за защита от токов удар.
В същото време напрежението на запалване, в зависимост от дължината, диаметъра и газовото пълнене на колбата, може да достигне 12 000 волта.Следователно, стартирането и поддържането на работата на устройството изисква наличието на инвертор във веригата. Основното приложение на неоновото осветление е намерило в областта на рекламата и развлеченията в Европа и Съединените щати. В Русия тази мода се разпространи със закъснение от десет до петнадесет години, въпреки че технологията се използва в промишлените устройства за светещ разряд и индикация от 50-те години.
Откъде ще вземеш неон
Първият неон е направен през 1910 г. от Жорж Клод, но за своето изобретение той използва работата на Морис Травърс и Уилям Рамзи, английски химици, които получават неон, като го премахват от въздуха като страничен продукт. В атмосферния въздух максималната концентрация на Ne достига 0,00182%. Това е много малко в планетарен мащаб, но достатъчно за производството му в индустриален мащаб.
Начинът за получаване на неон е да се втечнят всички тежки компоненти на въздуха, в резултат на което се образува остатъчен не втечнен компонент - хелий-неоновата смес. Използват се три метода за разделяне на хелий и неон:
- адсорбция на неон от охладен активен въглен;
- замразяване с течен водород;
- двойна ректификация в кондензатор-изпарител;
- студена дестилация на компресираната смес.
Това е най-новата технология, която позволява да се получи газ с чистота 99,9% в промишлен мащаб.
Видео: Неонът е най-ИНЕРТНИЯ газ на ЗЕМЯТА
Видове неон
Всяка светеща цветна тръба, понякога извита по необходимия начин, погрешно се нарича неонова. Въпреки това, в класическия си вид, такава лампа е направена от стъклена колба, пълна с инертен неон, с два или три електрода в краищата.Индикаторните лампи са по-малки от LED елемента, а газоразрядните тръби достигат десет метра дължина и 20 mm в диаметър.
При производството на колбата й се придава необходимата форма чрез нагряване на стъклото на газова горелка, напълнена с неон, и се добавят няколко капки живак за изсветляване на сиянието. Устройството е нестабилно на механично натоварване и изхвърлянето му изисква специални мерки за безопасност, свързани с токсичността на живачните пари. Простотата на устройството обаче ограничава неговата издръжливост само до целостта на крушката, състава на електродите и изправността на изходните елементи. В класическия неон буквално няма какво да изгори, така че правилната им работа може да продължи непрекъснато до 80 000 часа.
Гъвкава
Сложността на работата на стъклените лампи доведе до изобретяването на алтернативни технологии, които имитират неоновото осветление. Като заместител станаха популярни LED лентите, монтирани в PVC или силиконови ленти, които разпръскват лъчите на крушките, така че светлината да се разпределя равномерно по повърхността на лентата. Така нареченият гъвкав неон:
- лесен за монтаж - монтира се в специални крепежни елементи или канали с огъване от 180 ° и диаметър на огъване 10 mm;
- механично стабилен и стегнат;
- на разположение;
- икономичен по отношение на консумацията на енергия - лента с дължина 50 см се захранва от конвенционален USB конектор с напрежение 3-4 волта.
Студ
Един вид гъвкав неон, но технологично направен по различен принцип. Като източник на светлина се използва люминофор, който покрива гъвкава медна жица.Тънка медна жица е навита в спирала върху слой от фосфор и прозрачен диелектрик. Цялата конструкция има прозрачна пластмасова обвивка. Спирала с пръчка работи на принципа на магнитна намотка и именно магнитното поле възбужда сиянието на фосфора.
Работата на студен неон е възможна при свързване към мрежата чрез специални инвертори, които произвеждат ток с честота до 6000 Hz. Самата лампа е гъвкав, издръжлив и запечатан кабел с различен цвят на светене в зависимост от вида на фосфора.
Диаметърът на резбата често се регулира от производителите само от дебелината на външната обвивка, вътрешната част остава непроменена. Следователно има смисъл да се вземе дебел шнур само ако е оправдан от размера на структурния жлеб.
Характерна особеност на студения неон е пълната липса на нагряване на нишката при продължителна работа. Единственият недостатък на технологията е, че при чести завои с остри ъгли по протежение на малък диаметър фосфорното покритие се нарушава с образуването на тъмни зони върху жицата.
Къде се използват неонови лампи, примери със снимки
Първоначално свойствата на неоновите крушки определят тяхното използване в областта на електротехниката като:
- индикатори за мрежово напрежение в електрически уреди;
- контролни и индикаторни устройства за определяне наличието на напрежение върху проводниците;
- индикатори за наличието на електромагнитно излъчване - в устройството Balizor неонът свети, когато е изложен на електромагнитно поле;
- предпазител в алармените вериги.
Неоновите лампи в съвремието се използват в по-голямата си част в областта на търговията, дизайна и развлеченията.
Как работи неоновата лампа
Класическият газоразряден неон използва способността на неона да излъчва фотони на светлината, когато газовите молекули обменят енергия в разредена среда под действието на електричество. Когато е свързан AC, сиянието се разпределя равномерно в крушката. Ако токът е постоянен, тогава сиянието се концентрира около катода.
Електрическа схема
Индикаторните светлини са свързани чрез понижаващ резистор съгласно следната схема.
Например, осветителните устройства, базирани на LED елементи, изискват по-сложна схема на свързване чрез баласт, както е на фигурата по-долу.
Свързването на газоразряден неон предполага наличието на подходяща мощност във веригата на инвертора.
Първата схема се счита за стандартна. Вторият ви позволява да намалите дължината на проводниците и в случай на повреда на една от страните на веригата, втората продължава да работи.
В зависимост от дължината и диаметъра на газоразрядната тръба, за стартирането й е необходим усилващ трансформатор с мощността, показана в таблицата.
Свързването на електрически тела към устройства с високо напрежение изисква познания по електротехника и електротехника. При неправилно изчисление разрядът може да се превърне в дъга, последвано от разкъсване на крушката.
Студеният неон се свързва чрез инвертор към захранване от 12 или 24 волта, в зависимост от дължината на светещия кабел.
LED неонът е свързан по същия начин като LED лентите, но всички връзки се извършват чрез конектори, последвано от запечатване на кръстовището, както е във видеото.
Как да получите различен спектър на сияние
RGB-лентите в присъствието на контролер са в състояние да променят цвета, режимите и интензитета на блясъка на гъвкав неон с имитация на гирлянди или стробоскоп. В газоразрядните лампи се използват различни инертни газове или техните комбинации с цвета на стъклото на колбата за получаване на различни цветове. Например, за да се получи зелен блясък, светещият в синьо ксенон се изпомпва в жълта колба.
Предимства и недостатъци
Discharge neon излъчва мека и, ако мога така да се изразя, по-аналогична светлина в сравнение с други видове устройства. Сред предимствата на тези лампи са:
- равномерността на сиянието заедно с възможността за концентриране на светлина върху един от електродите при използване на постоянен ток;
- издръжливост - липсата на консумативи в дизайна;
- работа на малки индикаторни лампи директно от мрежата 220 V;
- възможността за производство на колби и катоди с различни форми;
В същото време устройството на газоразрядните лампи не е без недостатъци и се счита за остаряло поради следните причини:
- шум по време на работа от повишаващ трансформатор;
- чупливост на стъклена колба;
- сложността на рециклирането поради наличието на токсични живачни пари вътре в конструкцията.
Основните разлики от LED лентата
Шнурът, който работи на принципа на светене на фосфора под въздействието на електромагнитно поле, излъчва светлина на 360 ° точно като газоразрядна тръба, но в същото време се огъва във всяка посока и консумира по-малко енергия. Гъвкавата лента върху LED-елементи излъчва светлина на 180° в една посока и се огъва само в една равнина. Предимството на гъвкавата LED лента, имитираща неон, е нейната механична стабилност, лекота на работа и възможността за управление на режима чрез контролера.
Разбира се, системата RGB лента е ограничена от посоката и радиуса на огъването, както и от тесен вектор на светене, но тези недостатъци се компенсират от възможността за създаване на уникални светлинни шоута при използване на програмируеми контролери с различни режими на работа. В същото време светещата неонова нишка е по-тънка (до 2 мм) и това ви позволява да я монтирате в тесни фуги и пукнатини, което е важно за автоматична настройка и декоративни надстройки на различни устройства.
Трябва да се добави, че сега модата за ретро се завръща, включително аналогови, така че старите газоразрядни лампи не губят своята актуалност в областта на дизайна и маркетинга. Цената и трудността при работа направиха класическия неон избор за богатите купувачи, които искат да се откроят със своя статус и добър вкус.