A neonlámpa fényének leírása
Mi az a neonlámpa
Az inert neongázzal töltött kisnyomású kisülési cső egy klasszikus neon – egy olyan lámpa, amely teljes hosszában egyenletes narancsvörös neonfényt bocsát ki. A világítóberendezésekben használt inert gázok közé tartozik a hélium, xenon, argon, kripton, de eltérő emissziós spektrummal rendelkeznek, ami lehetővé teszi ezek kombinálását és különböző színek létrehozását.
Szerkezetileg a neon nem különbözik más gázkisüléses lámpáktól, beleértve a fénycsöveket is. Az eszköz elindításához 0,1-1 milliamper áramerősség szükséges. Ez az érzékenység lehetővé tette a neonlámpák használatát a hálózati feszültség jelzőiben, feltéve, hogy az áramütés elleni védelem érdekében lecsökkentő ellenállást alkalmaztak.
Ugyanakkor a gyújtási feszültség a lombik hosszától, átmérőjétől és gáztöltésétől függően elérheti a 12 000 voltot.Ezért a készülék indításához és működésének fenntartásához inverter jelenléte szükséges az áramkörben. A neonvilágítás fő alkalmazása Európában és az Egyesült Államokban a reklám és a szórakoztatás területén található. Oroszországban ez a divat tíz-tizenöt éves késéssel terjedt el, bár a technológiát az 50-es évek óta alkalmazzák az ipari izzító- és jelzőberendezésekben.
Hol lehet neont venni?
Az első neont 1910-ben Georges Claude készítette, de találmányához Maurice Travers és William Ramsay angol kémikusok munkáját használta fel, akik melléktermékként a levegőből eltávolítva szerezték meg a neont. A légköri levegőben a Ne maximális koncentrációja eléri a 0,00182%-ot. Ez bolygóméretekben nagyon kicsi, de ipari méretekben történő előállításához elegendő.
A neon előállításának módja a levegő összes nehéz komponensének cseppfolyósítása, amelynek eredményeként egy maradék nem cseppfolyósított komponens - a hélium-neon keverék - képződik. Három módszert használnak a hélium és a neon elkülönítésére:
- a neon adszorpciója hűtött aktív szénnel;
- fagyasztás folyékony hidrogénnel;
- kettős rektifikálás a kondenzátor-párologtatóban;
- a préselt keverék hideg desztillációja.
Ez a legújabb technológia, amely ipari méretekben 99,9%-os tisztaságú gáz előállítását teszi lehetővé.
Videó: A neon a legINERTESebb gáz a FÖLDÖN
A neon típusai
Minden világító színes csövet, amely néha a szükséges módon ívelt, tévesen neonnak nevezik. Klasszikus formájában azonban egy ilyen lámpa inert neonnal töltött üvegburából készül, két vagy három elektródával a végén.A visszajelző lámpák kisebbek, mint a LED elem, a gázkisülési csövek pedig elérik a tíz métert és a 20 mm átmérőt.
A lombik gyártása során úgy kapja meg a szükséges formát, hogy az üveget gázégőn hevítik, neonnal töltik meg, és néhány csepp higanyt adnak hozzá, hogy az izzást élénkítsék. A készülék instabil a mechanikai igénybevétellel szemben, ártalmatlanítása speciális biztonsági intézkedéseket igényel a higanygőz mérgezésével kapcsolatban. A készülék egyszerűsége azonban csak az izzó épségére, az elektródák összetételére és az indítóelemek használhatóságára korlátozza a tartósságát. A klasszikus neonban szó szerint nincs kiégnivaló, így a helyes működésük akár 80 000 órán keresztül is folyamatosan működik.
Rugalmas
Az üveglámpák működésének összetettsége olyan alternatív technológiák feltalálásához vezetett, amelyek utánozzák a neonvilágítást. Csereként népszerűvé váltak a PVC vagy szilikon szalagba szerelt LED szalagok, amelyek szétszórják az izzók sugarait, így a fény egyenletesen oszlik el a szalag felületén. Az úgynevezett rugalmas neon:
- könnyen felszerelhető - speciális rögzítőkbe vagy hornyokba van beszerelve, 180 °-os hajlítással és 10 mm-es hajlítási átmérővel;
- mechanikailag stabil és szoros;
- elérhető;
- gazdaságos az energiafogyasztás szempontjából - egy 50 cm hosszú szalagot egy hagyományos, 3-4 V feszültségű USB-csatlakozó táplál.
Hideg
Egyfajta rugalmas neon, de technológiailag más elv szerint készült. Fényforrásként foszfort használnak, amely egy rugalmas rézhuzalt takar.Egy vékony rézhuzalt spirál alakban tekernek egy foszforrétegre és egy átlátszó dielektrikumra. Az egész szerkezet átlátszó műanyag héjjal rendelkezik. A rúddal ellátott spirál a mágneses tekercs elvén működik, és a mágneses tér gerjeszti a fénypor izzását.
A hideg neon működése akkor lehetséges, ha speciális invertereken keresztül csatlakozik a hálózathoz, amelyek legfeljebb 6000 Hz frekvenciájú áramot termelnek. Maga a lámpa egy rugalmas, strapabíró és zárt zsinór, amely a foszfor típusától függően eltérő színnel rendelkezik.
A menet átmérőjét a gyártók gyakran csak a külső héj vastagságával szabályozzák, a belső rész változatlan marad. Ezért csak akkor van értelme vastag zsinórt venni, ha azt a szerkezeti horony mérete indokolja.
A hideg neon jellemzője az izzószál melegedésének teljes hiánya hosszan tartó működés során. A technológia egyetlen hátránya, hogy gyakori éles szögű, kis átmérőjű hajlításokkal a foszforbevonat megszakad, és sötét zónák képződnek a huzalon.
Ahol neonlámpákat használnak, példák fotókkal
Kezdetben a neon izzók tulajdonságai határozták meg az elektrotechnika területén való felhasználásukat:
- hálózati feszültségjelzők elektromos készülékekben;
- vezérlő- és jelzőberendezések a vezetékeken lévő feszültség jelenlétének meghatározására;
- elektromágneses sugárzás jelenlétének jelzői - a Balizor készülékben a neon világít, ha elektromágneses mezőnek van kitéve;
- biztosítékot a riasztó áramkörökben.
A modern időkben a neonlámpákat nagyrészt a kereskedelem, a tervezés és a szórakoztatás területén használják.
Hogyan működik a neonlámpa
A klasszikus gázkisüléses neon a neon azon képességét használja fel, hogy fényfotonokat bocsát ki, amikor a gázmolekulák energiát cserélnek egy ritkított közegben elektromosság hatására. Az AC csatlakoztatásakor a fény egyenletesen oszlik el az izzóban. Ha az áram állandó, akkor az izzás a katód körül koncentrálódik.
Bekötési rajz
A visszajelző lámpák lecsökkentő ellenálláson keresztül vannak csatlakoztatva a következő séma szerint.
Például a LED-elemeken alapuló világítóberendezések bonyolultabb csatlakozási sémát igényelnek egy előtéten keresztül, mint az alábbi ábrán.
A gázkisüléses neon csatlakoztatása megfelelő teljesítmény jelenlétét jelenti az inverter áramkörében.
Az első séma standardnak tekinthető. A második lehetővé teszi a vezetők hosszának csökkentését, és az áramkör egyik oldalának meghibásodása esetén a második továbbra is működik.
A gázkisülési cső hosszától és átmérőjétől függően a táblázatban feltüntetett teljesítményű lépcsős transzformátor szükséges az indításhoz.
Az elektromos szerelvények nagyfeszültségű készülékekhez való csatlakoztatásához elektro- és elektrotechnikai ismeretek szükségesek. Helytelen számítással a kisülés ívbe fordulhat, majd az izzó elszakad.
A hideg neon egy inverteren keresztül csatlakozik a 12 vagy 24 voltos tápegységhez, a világító kábel hosszától függően.
A LED neon csatlakoztatása ugyanúgy történik, mint a LED szalagok, de minden csatlakozás csatlakozókon keresztül történik, ezt követi a csomópont tömítése, mint a videóban.
Hogyan lehet más spektrumú fényt elérni
Az RGB-szalagok egy vezérlő jelenlétében képesek megváltoztatni a rugalmas neon fényének színét, módozatait és intenzitását füzér vagy villogó fény utánzatával. A gázkisüléses lámpákban különböző inert gázokat vagy ezek kombinációit használják az izzóüveg színével, hogy különböző színeket kapjanak. Például a zöld fény eléréséhez kéken világító xenont pumpálnak egy sárga lombikba.
Előnyök és hátrányok
A kisülési neon lágy, és ha szabad így mondani, hasonlóbb fényt bocsát ki, mint más típusú készülékek. Ezen lámpák előnyei közé tartozik:
- az izzás egyenletessége, valamint a fény koncentrálásának lehetősége az egyik elektródára egyenáram használatakor;
- tartósság - a fogyóeszközök hiánya a tervezésben;
- kisméretű jelzőlámpák működése közvetlenül a 220 V-os hálózatról;
- különféle formájú lombikok és katódok gyártásának lehetősége;
Ugyanakkor a gázkisüléses lámpák készüléke nem mentes a hátrányoktól, és a következő okok miatt elavultnak tekinthető:
- zaj a működés közben egy fokozó transzformátorból;
- üveglombik törékenysége;
- az újrahasznosítás bonyolultsága a szerkezeten belüli mérgező higanygőz jelenléte miatt.
A fő különbségek a LED szalagtól
Az elektromágneses tér hatására foszfor izzás elvén működő zsinór ugyanúgy 360°-os fényt bocsát ki, mint egy gázkisülési cső, ugyanakkor bármilyen irányba elhajlik és kevesebb energiát fogyaszt. A LED-elemeken lévő rugalmas szalag egy irányba 180°-ban bocsát ki fényt, és csak egy síkban hajlik. A neont imitáló flexibilis LED szalag előnye a mechanikai stabilitása, a könnyű kezelhetőség és az üzemmód vezérlőn keresztüli vezérlése.
Természetesen az RGB szalagrendszert korlátozza a hajlítás iránya és sugara, valamint a szűk fényvektor, de ezeket a hiányosságokat kompenzálja az egyedi fényshow-k készítésének lehetősége a különböző üzemmódú programozható vezérlők használatakor. Ugyanakkor a világító neonszál vékonyabb (legfeljebb 2 mm), és ez lehetővé teszi, hogy szűk illesztésekbe és résekbe szerelje fel, ami fontos a különféle eszközök automatikus hangolásához és dekoratív frissítéséhez.
Hozzá kell tenni, hogy most visszatér a retro divatja, beleértve az analógot is, így a régi kisülőlámpák nem veszítik el relevanciájukat a tervezés és a marketing területén. Az ár és a kezelés nehézsége a klasszikus neont a gazdag vásárlók választásává tette, akik státuszukkal és jó ízlésükkel szeretnének kitűnni.