Beskrivelse af gløden fra en neonlampe
Hvad er en neonlampe
Et lavtryksudladningsrør fyldt med en inert neongas er en klassisk neon - en lampe, der frembringer et ensartet orangerødt neonlys i hele sin længde. De inaktive gasser, der bruges i belysningsenheder, omfatter helium, xenon, argon, krypton, men de har forskellige emissionsspektre, som giver dig mulighed for at kombinere dem og skabe forskellige farver.
Strukturelt adskiller neon sig ikke fra andre gasudladningslamper, inklusive fluorescerende. For at starte enheden kræves en strøm i området 0,1-1 milliampere. Denne følsomhed gjorde det muligt at bruge neonlamper i indikatorer for netspænding, forudsat at en nedtrapningsmodstand blev brugt til at beskytte mod elektrisk stød.
Samtidig kan tændspændingen, afhængig af kolbens længde, diameter og gasfyldning, nå op på 12.000 volt.Derfor kræver start og vedligeholdelse af enhedens drift tilstedeværelsen af en inverter i kredsløbet. Den vigtigste anvendelse af neonbelysning har fundet inden for reklame og underholdning i Europa og USA. I Rusland spredte denne mode sig med en forsinkelse på ti til femten år, selvom teknologien er blevet brugt i industrielle glødeudladnings- og indikationsanordninger siden 50'erne.
Hvor får du neon
Den første neon blev lavet i 1910 af Georges Claude, men til sin opfindelse brugte han arbejde fra Maurice Travers og William Ramsay, engelske kemikere, der opnåede neon ved at fjerne det fra luften som et biprodukt. I atmosfærisk luft når den maksimale koncentration af Ne 0,00182%. Dette er meget lille på planetarisk skala, men nok til dets produktion i industriel skala.
Måden at opnå neon på er at gøre alle de tunge komponenter i luften flydende, hvilket resulterer i dannelsen af en resterende ikke-flydende komponent - helium-neon-blandingen. Tre metoder bruges til at adskille helium og neon:
- adsorption af neon med afkølet aktivt kul;
- frysning med flydende brint;
- dobbelt ensretning i kondensator-fordamperen;
- kold destillation af den komprimerede blanding.
Det er den nyeste teknologi, der gør det muligt at opnå gas med 99,9 % renhed i industriel skala.
Video: Neon er den mest INERTE gas på JORDEN
Typer af neon
Ethvert lysende farvet rør, nogle gange buet på den nødvendige måde, kaldes fejlagtigt neon. Men i sin klassiske form er en sådan lampe lavet af en glaspære fyldt med inert neon med to eller tre elektroder i enderne.Indikatorlamper er mindre end LED-elementet, og gasudladningsrør når ti meter i længden og 20 mm i diameter.
Ved fremstillingen af kolben får den den nødvendige form ved at opvarme glasset på en gasbrænder, fyldt med neon, og et par dråber kviksølv tilsættes for at lysne gløden. Enheden er ustabil over for mekanisk belastning, og dens bortskaffelse kræver særlige sikkerhedsforanstaltninger relateret til toksiciteten af kviksølvdampe. Enhedens enkelhed begrænser dog kun dens holdbarhed til pærens integritet, elektrodernes sammensætning og startelementernes brugbarhed. I klassisk neon er der bogstaveligt talt intet at brænde ud, så deres korrekte drift kan fortsætte kontinuerligt op til 80.000 timer.
Fleksibel
Kompleksiteten ved at betjene glaslamper har ført til opfindelsen af alternative teknologier, der efterligner neonbelysning. Som erstatning er LED strips blevet populære, monteret i PVC eller silikone strips, som spreder pærernes bjælker, så lyset fordeles jævnt over overfladen af listen. Den såkaldte fleksible neon:
- let at montere - den er installeret i specielle fastgørelseselementer eller riller med en bøjning på 180 ° og en bøjningsdiameter på 10 mm;
- mekanisk stabil og tæt;
- ledig;
- økonomisk med hensyn til strømforbrug - en 50 cm lang strimmel drives af et konventionelt USB-stik med en spænding på 3-4 volt.
Kold
En slags fleksibel neon, men teknologisk lavet efter et andet princip. Som lyskilde bruges en fosfor, som dækker en fleksibel kobbertråd.En tynd kobbertråd er viklet i en spiral over et lag af fosfor og et gennemsigtigt dielektrikum. Hele strukturen har en gennemsigtig plastikskal. En spiral med en stang fungerer efter princippet om en magnetisk spole, og det er magnetfeltet, der exciterer lyset fra fosforet.
Driften af kold neon er mulig, når den er tilsluttet netværket gennem specielle invertere, der producerer strøm med en frekvens på op til 6000 Hz. Selve lampen er en fleksibel, holdbar og forseglet ledning med en forskellig glødfarve afhængig af typen af fosfor.
Diameteren af tråden reguleres ofte af producenterne kun af tykkelsen af den ydre skal, den indre del forbliver uændret. Derfor er det kun fornuftigt at tage en tyk ledning, hvis den er berettiget af størrelsen af den strukturelle rille.
Et karakteristisk træk ved kold neon er det fuldstændige fravær af opvarmning af filamentet under langvarig drift. Den eneste ulempe ved teknologien er, at med hyppige skarpe vinklede bøjninger langs en lille diameter brydes fosforbelægningen med dannelsen af mørke zoner på ledningen.
Hvor der anvendes neonlamper, eksempler med fotos
Oprindeligt bestemte egenskaberne af neonpærer deres anvendelse inden for elektroteknik som:
- lysnetspændingsindikatorer i elektriske apparater;
- kontrol- og indikatoranordninger til bestemmelse af tilstedeværelsen af spænding på lederne;
- indikatorer for tilstedeværelsen af elektromagnetisk stråling - i Balizor-enheden lyser neon, når den udsættes for et elektromagnetisk felt;
- sikring i alarmkredsløbene.
Neonlamper i moderne tid bruges for det meste inden for handel, design og underholdning.
Sådan fungerer en neonlampe
Den klassiske gasudladningsneon bruger neonens evne til at udsende fotoner af lys, når gasmolekyler udveksler energi i et forkælet medium under påvirkning af elektricitet. Når AC er tilsluttet, fordeles gløden jævnt i hele pæren. Hvis strømmen er konstant, så er gløden koncentreret omkring katoden.
Ledningsdiagram
Indikatorlys er forbundet gennem en nedtrapningsmodstand i henhold til følgende skema.
For eksempel kræver belysningsenheder baseret på LED-elementer en mere kompleks forbindelsesordning gennem en ballast, som i figuren nedenfor.
Tilslutning af en gasudladningsneon indebærer tilstedeværelsen af en passende strøm i inverterkredsløbet.
Den første ordning betragtes som standard. Den anden giver dig mulighed for at reducere længden af lederne, og i tilfælde af fejl på en af siderne af kredsløbet fortsætter den anden med at arbejde.
Afhængigt af gasudladningsrørets længde og diameter kræves en step-up transformer med den effekt, der er vist i tabellen, for at starte den.
Tilslutning af elektriske armaturer til højspændingsenheder kræver viden om el- og elektroteknik. Ved en forkert beregning kan udledningen blive til en bue, efterfulgt af et brud på pæren.
Kold neon er forbundet via en inverter til en 12 eller 24 volt strømforsyning, afhængigt af længden af den lysende ledning.
LED neon forbindes på samme måde som LED strips, men alle forbindelser foretages gennem stik, efterfulgt af tætning af krydset, som i videoen.
Sådan får du et andet spektrum af glød
RGB-bånd i nærværelse af en controller er i stand til at ændre farven, tilstandene og intensiteten af gløden af fleksibel neon med en efterligning af guirlander eller et strobelys. I gasudladningslamper bruges forskellige inaktive gasser eller deres kombinationer med farven på pæreglasset for at opnå forskellige farver. For at opnå en grøn glød pumpes f.eks. xenon, der lyser i blåt, ind i en gul kolbe.
Fordele og ulemper
Afladning neon udsender blødt, og, hvis jeg må sige det, mere analogt lys sammenlignet med andre typer enheder. Blandt fordelene ved disse lamper er:
- ensartetheden af gløden sammen med muligheden for at koncentrere lyset på en af elektroderne ved brug af jævnstrøm;
- holdbarhed - fraværet af forbrugsstoffer i designet;
- drift af små indikatorlamper direkte fra 220 V netværket;
- muligheden for at fremstille kolber og katoder af forskellige former;
Samtidig er enheden af gasudladningslamper ikke uden ulemper og anses for at være forældet af følgende grunde:
- støj under drift fra en step-up transformer;
- skrøbelighed af en glaskolbe;
- kompleksiteten af genanvendelse på grund af tilstedeværelsen af giftig kviksølvdamp inde i strukturen.
De vigtigste forskelle fra LED-strimlen
Ledningen, der fungerer efter princippet om fosforglød under påvirkning af et elektromagnetisk felt, udsender lys 360 ° ligesom et gasudladningsrør, men samtidig bøjer den i enhver retning og bruger mindre energi. Den fleksible strip på LED-elementer udsender lys 180° i én retning og bøjer kun i ét plan. Fordelen ved en fleksibel LED-strimmel, der imiterer neon, er dens mekaniske stabilitet, lette betjening og evnen til at styre tilstanden gennem controlleren.
Selvfølgelig er RGB-tapesystemet begrænset af bøjningens retning og radius samt en smal glødvektor, men disse mangler kompenseres af evnen til at skabe unikke lysshows ved brug af programmerbare controllere med forskellige driftstilstande. Samtidig er den lysende neontråd tyndere (op til 2 mm), og det giver dig mulighed for at montere den i smalle samlinger og sprækker, hvilket er vigtigt for auto-tuning og dekorative opgraderinger af forskellige enheder.
Det skal tilføjes, at nu vender retromoden tilbage, inklusive analog, så de gamle udladningslamper mister ikke deres relevans inden for design og markedsføring. Prisen og vanskeligheden i drift gjorde den klassiske neon til et valg for velhavende købere, der ønsker at skille sig ud med deres status og gode smag.