Что такое неоновая лампа?

Что такое неоновая лампа?

Неоновая лампа — это осветительное устройство, которое излучает свет, когда в стеклянной трубке, заполненной неоном, возникает тлеющий разряд.

Лампа может излучать свет разных цветов, комбинируя его с аргоном или используя прозрачную трубку и люминесцентную трубку. Внутри стеклянной трубки установлены два электрода, а тлеющий разряд создается внешним контролируемым напряжением.

В последние годы светодиоды стали основным осветительным прибором, и неоновые лампы используются таким же образом. Преимущества неоновых ламп включают низкое энергопотребление, длительный срок службы, отсутствие выделения тепла и устойчивость к ударам.

Применение неоновых ламп

Неоновые лампы — это лампы, которые излучают свет, заполняя стеклянную трубку неоном. Они используются для различных эффектов и освещения, типичным примером является освещение развлекательных районов. В последние годы неоновые лампы также используются для оформления интерьера.

Другим применением является детектор неонового света. Этот детектор использует ток от неоновой трубки, который проходит через человека в землю. Он имеет то преимущество, что не требует батареек, но следует отметить, что его нельзя использовать в изолированных перчатках, и существует риск поражения электрическим током.

Сама стеклянная трубка, заполненная газом, может быть обработана путем изгибания и растяжения для использования в качестве текстового выражения. Регулируя толщину стеклянной трубки, можно регулировать интенсивность света неоновой трубки. Из-за их низкого энергопотребления и длительного срока службы неоновые трубки иногда используются в течение длительного времени в качестве ночных светильников, индикаторных ламп (пилотных ламп) и других осветительных приборов.

Это было одно из самых популярных осветительных устройств до появления светодиодов и до сих пор используется в ситуациях, описанных выше.

Структура неоновых ламп

Он состоит из стеклянной трубки с двумя электродами из железа или никеля, заполненной неоном под низким давлением около 10~15 мм рт. ст. Стеклянная трубка может быть прозрачной или покрытой флуоресцентной краской изнутри.

Неоновый газ излучает красный свет в прозрачных трубках и розовый или оранжевый свет в трубках, покрытых флуоресцентной краской.

Другая информация о неоновых лампах

1. Излучение неоновой лампы

Когда между электродами подается напряжение, электроны между электродами ускоряются электрическим полем и сталкиваются с неоном, ионизируя его в положительно заряженные катионы и электроны.

Полученные катионы сталкиваются с катодом, который испускает вторичные электроны. Испускаемые вторичные электроны движутся к аноду, вызывая протекание большого электрического тока. Это явление называется тлеющим разрядом.

Этот ток (поток вторичных электронов) имеет достаточно энергии, чтобы возбудить атомы неона в стеклянной трубке. Когда возбужденные атомы возвращаются в свое основное состояние, они излучают свет с длиной волны, соответствующей разнице энергий между энергетическими полосами. В случае атомов неона этот свет наблюдается как красный свет.

2. Характеристики тлеющего разряда

Когда начинается тлеющий разряд, часть газа ионизируется и генерирует больше электронов. Когда это повторяется, электронная лавина вызывает постоянный ток около 0,1~10 мА, протекающий между электродами. Устойчивый разряд в газе низкого давления является характеристикой тлеющего разряда.

Напряжение начала тлеющего разряда в неоновых лампах составляет около 70 В, а напряжение окончания разряда составляет около 60 В. Для продолжения стабильного разряда необходимо подавать стабильное напряжение. Поэтому, как и люминесцентные лампы, неоновые лампы обычно используются в сочетании с балластами.

Дальнейшее повышение напряжения между электродами приводит к дуговому разряду, что делает неоновый газ более нестабильным. Наблюдаемый в этот момент свет меняется на сине-белый. Дуговые разряды генерируют очень много тепла, о чем свидетельствует их использование в дуговой сварке, поэтому необходимо соблюдать осторожность.