Beskrivelse av gløden til en neonlampe
Hva er en neonlampe
Et lavtrykksutladningsrør fylt med en inert neongass er en klassisk neon – en lampe som produserer et ensartet oransjerødt neonlys i hele lengden. De inerte gassene som brukes i belysningsenheter inkluderer helium, xenon, argon, krypton, men de har forskjellige emisjonsspektre, som lar deg kombinere dem og lage forskjellige farger.
Strukturelt er neon ikke forskjellig fra andre gassutladningslamper, inkludert fluorescerende. For å starte enheten kreves en strøm i området 0,1-1 milliampere. Denne følsomheten gjorde det mulig å bruke neonlamper i indikatorer for nettspenning, forutsatt at en nedtrappingsmotstand ble brukt for å beskytte mot elektrisk støt.
Samtidig kan tenningsspenningen, avhengig av lengden, diameteren og gassfyllingen av kolben, nå 12 000 volt.Derfor krever start og vedlikehold av driften av enheten tilstedeværelsen av en omformer i kretsen. Den viktigste anvendelsen av neonbelysning har funnet innen reklame og underholdning i Europa og USA. I Russland spredte denne moten seg med en forsinkelse på ti til femten år, selv om teknologien har blitt brukt i industrielle glødeutladnings- og indikasjonsenheter siden 50-tallet.
Hvor får du tak i neon
Det første neonet ble laget i 1910 av Georges Claude, men for sin oppfinnelse brukte han arbeidet til Maurice Travers og William Ramsay, engelske kjemikere som skaffet neon ved å fjerne det fra luften som et biprodukt. I atmosfærisk luft når den maksimale konsentrasjonen av Ne 0,00182%. Dette er veldig lite på planetarisk skala, men nok til produksjon i industriell skala.
Måten å oppnå neon på er å gjøre alle de tunge komponentene i luften flytende, noe som resulterer i dannelsen av en gjenværende ikke-flytende komponent - helium-neonblandingen. Tre metoder brukes for å skille helium og neon:
- adsorpsjon av neon med avkjølt aktivert karbon;
- frysing med flytende hydrogen;
- dobbel likeretting i kondensator-fordamperen;
- kald destillasjon av den komprimerte blandingen.
Det er den nyeste teknologien som gjør det mulig å oppnå gass med 99,9 % renhet i industriell skala.
Video: Neon er den mest INNERTE gassen på JORDA
Typer neon
Ethvert lysende farget rør, noen ganger buet på den nødvendige måten, kalles feilaktig neon. Men i sin klassiske form er en slik lampe laget av en glasspære fylt med inert neon, med to eller tre elektroder i endene.Indikatorlamper er mindre enn LED-elementet, og gassutladningsrør når ti meter i lengde og 20 mm i diameter.
Ved fremstillingen av kolben gis den den nødvendige formen ved å varme opp glasset på en gassbrenner, fylt med neon, og noen få dråper kvikksølv tilsettes for å lysne gløden. Enheten er ustabil overfor mekanisk påkjenning, og avhending krever spesielle sikkerhetstiltak knyttet til toksisiteten til kvikksølvdamp. Imidlertid begrenser enhetens enkelhet dens holdbarhet bare til pærens integritet, sammensetningen av elektrodene og brukbarheten til startelementene. I klassisk neon er det bokstavelig talt ingenting å brenne ut, så deres korrekte drift kan fortsette kontinuerlig opp til 80 000 timer.
Fleksibel
Kompleksiteten ved bruk av glasslamper har ført til oppfinnelsen av alternative teknologier som etterligner neonbelysning. Som erstatning har det blitt populært med LED-striper, montert i PVC- eller silikonlister, som sprer strålene på pærene slik at lyset fordeles jevnt over overflaten av stripen. Den såkalte fleksible neon:
- enkel å montere - den er installert i spesielle festemidler eller spor med en bøy på 180 ° og en bøydiameter på 10 mm;
- mekanisk stabil og tett;
- tilgjengelig;
- økonomisk når det gjelder strømforbruk - en 50 cm lang stripe drives av en konvensjonell USB-kontakt med en spenning på 3-4 volt.
Kald
En slags fleksibel neon, men teknologisk laget etter et annet prinsipp. Som lyskilde brukes en fosfor, som dekker en fleksibel kobbertråd.En tynn kobbertråd er viklet i en spiral over et lag av fosfor og et gjennomsiktig dielektrikum. Hele strukturen har et gjennomsiktig plastskall. En spiral med en stav fungerer etter prinsippet om en magnetisk spole, og det er magnetfeltet som eksiterer lyset til fosforet.
Driften av kald neon er mulig når den er koblet til nettverket gjennom spesielle omformere som produserer strøm med en frekvens på opptil 6000 Hz. Selve lampen er en fleksibel, slitesterk og forseglet ledning med ulik glødfarge avhengig av type fosfor.
Diameteren på tråden reguleres ofte av produsenter bare av tykkelsen på det ytre skallet, den indre delen forblir uendret. Derfor er det fornuftig å ta en tykk ledning bare hvis det er rettferdiggjort av størrelsen på det strukturelle sporet.
Et karakteristisk trekk ved kald neon er det fullstendige fraværet av oppvarming av filamentet under langvarig drift. Den eneste ulempen med teknologien er at med hyppige skarpe vinklede bøyninger langs en liten diameter, brytes fosforbelegget med dannelsen av mørke soner på ledningen.
Der det brukes neonlamper, eksempler med bilder
Opprinnelig bestemte egenskapene til neonpærer bruken av dem innen elektroteknikk som:
- nettspenningsindikatorer i elektriske apparater;
- kontroll- og indikatorenheter for å bestemme tilstedeværelsen av spenning på lederne;
- indikatorer på tilstedeværelsen av elektromagnetisk stråling - i Balizor-enheten lyser neon når det utsettes for et elektromagnetisk felt;
- sikring i alarmkretsene.
Neonlamper i moderne tid brukes for det meste innen handel, design og underholdning.
Hvordan en neonlampe fungerer
Det klassiske gassutladningsneonet bruker neonets evne til å sende ut fotoner av lys når gassmolekyler utveksler energi i et forseldet medium under påvirkning av elektrisitet. Når AC er koblet til, fordeles gløden jevnt over hele pæren. Hvis strømmen er konstant, er gløden konsentrert rundt katoden.
Koblingsskjema
Indikatorlys er koblet til gjennom en nedtrappingsmotstand i henhold til følgende skjema.
For eksempel krever belysningsenheter basert på LED-elementer et mer komplekst tilkoblingsskjema gjennom en ballast, som i figuren nedenfor.
Tilkobling av et gassutladningsneon innebærer tilstedeværelsen av en passende strøm i omformerkretsen.
Den første ordningen anses som standard. Den andre lar deg redusere lengden på lederne, og i tilfelle feil på en av sidene av kretsen, fortsetter den andre å fungere.
Avhengig av lengden og diameteren på gassutladningsrøret, kreves det en opptrappingstransformator med effekten vist i tabellen for å starte den.
Å koble elektriske armaturer til høyspenningsenheter krever kunnskap om elektro- og elektroteknikk. Ved en feil beregning kan utslippet bli til en bue, etterfulgt av et brudd på pæren.
Kald neon kobles gjennom en omformer til en 12 eller 24 volt strømforsyning, avhengig av lengden på lysledningen.
LED neon kobles på samme måte som LED strips, men alle tilkoblinger gjøres gjennom kontakter, etterfulgt av forsegling av krysset, som i videoen.
Hvordan få et annet spekter av glød
RGB-bånd i nærvær av en kontroller er i stand til å endre fargen, modusene og intensiteten til gløden til fleksibel neon med en imitasjon av kranser eller et strobelys. I gassutladningslamper brukes forskjellige inerte gasser eller deres kombinasjoner med fargen på pæreglasset for å oppnå forskjellige farger. For å oppnå en grønn glød pumpes for eksempel xenon som lyser i blått inn i en gul kolbe.
Fordeler og ulemper
Utladningsneon avgir mykt, og, om jeg kan si det, mer analogt lys sammenlignet med andre typer enheter. Blant fordelene med disse lampene er:
- ensartetheten til gløden sammen med muligheten for å konsentrere lyset på en av elektrodene ved bruk av likestrøm;
- holdbarhet - fraværet av forbruksvarer i designet;
- drift av små indikatorlamper direkte fra 220 V-nettverket;
- muligheten for å produsere kolber og katoder av forskjellige former;
Samtidig er enheten med gassutladningslamper ikke uten ulemper og anses som foreldet av følgende grunner:
- støy under drift fra en opptrappingstransformator;
- skjørhet av en glasskolbe;
- kompleksiteten til resirkulering på grunn av tilstedeværelsen av giftig kvikksølvdamp inne i strukturen.
De viktigste forskjellene fra LED-stripen
Ledningen, som fungerer etter prinsippet om fosforglød under påvirkning av et elektromagnetisk felt, sender ut lys 360 ° akkurat som et gassutladningsrør, men samtidig bøyer den seg i alle retninger og bruker mindre energi. Den fleksible stripen på LED-elementer avgir lys 180° i én retning og bøyes kun i ett plan. Fordelen med en fleksibel LED-stripe som imiterer neon er dens mekaniske stabilitet, brukervennlighet og muligheten til å kontrollere modusen gjennom kontrolleren.
Selvfølgelig er RGB-tapesystemet begrenset av bøyningens retning og radius, samt en smal glødvektor, men disse manglene kompenseres av muligheten til å lage unike lysshow når du bruker programmerbare kontrollere med forskjellige driftsmoduser. Samtidig er den lysende neontråden tynnere (opptil 2 mm), og dette lar deg montere den i trange skjøter og sprekker, noe som er viktig for autotuning og dekorative oppgraderinger av ulike enheter.
Det skal legges til at nå kommer moten for retro tilbake, inkludert analog, så de gamle utladningslampene mister ikke sin relevans innen design og markedsføring. Prisen og vanskeligheten i drift gjorde den klassiske neon til et valg for velstående kjøpere som ønsker å skille seg ut med sin status og gode smak.