Вещество внутри неоновой лампы 6 букв. Неоновая лампа – новые источники света
Технические характеристики
Свет лампы обладает малой инерционностью и допускает яркостную модуляцию с частотой до 20 кГц . Лампы подключаются к источнику питания через токоограничительный резистор так, чтобы ток через лампу был не более 1 миллиампера (типичное значение для миниатюрных ламп), однако, понижение силы тока до 0,1...0,2 мА значительно продлевает срок службы лампы. В некоторых лампах резистор вмонтирован в цоколь. Использование лампы без резистора чрезвычайно опасно , поскольку может привести к перерастанию разряда в дуговой, с возрастанием тока через неё до значения, ограниченного лишь внутренним сопротивлением источника питания и подводящих проводов, и, как следствие, коротким замыканием и (или) разрывом баллона лампы.
Напряжение зажигания лампы обычно не более 100 вольт , напряжение гашения порядка 40-65 вольт. Срок службы - 80 000 часов или более (ограничен поглощением газа стеклом колбы и потемнением колбы от распылённых электродов; «перегорать» в лампе просто нечему).
Применение
- Благодаря очень малому току потребления, неоновая лампа является простым, экономичным и надёжным индикатором включения сетевого напряжения 220 вольт.
- Существуют сравнительно большие неоновые декоративные лампы, предназначенные для установки в стандартный патрон E14 или E27 и работающие от напряжения 220 В . В СССР такие лампы продавались обычно только в комплекте со светильниками-ночниками, а электроды имели сравнительно большую площадь и могли быть фигурными - например, в виде изогнутого пламени свечи. В настоящее время лампы такого типа продолжают выпускаться в Китае. Декоративные лампы содержат встроенный балластный резистор , что позволяет включать их в осветительную сеть напрямую.
- Минимальный ток , необходимый для зажигания неоновых ламп низкого давления настолько мал, что его может дать даже ёмкость тела человека, то есть такие лампы очень чувствительны. Это используют в пробниках-индикаторах , позволяющих обнаруживать наличие переменного напряжения на фазном проводе осветительной электросети или на корпусах приборов. Такой пробник должен в обязательном порядке содержать резистор номиналом порядка 1 МОм , включённый последовательно с неоновой лампой, для исключения возможности поражения человека электрическим током.
- Как почти все газоразрядные лампы , неоновая лампа может загораться без непосредственного электрического питания - от воздействия электромагнитного поля , например, от передающей КВ -антенны, плазменной лампы или трансформатора Теслы . Примером такой лампы является лампа Бализор , используемая для подсветки высоковольтных проводов ЛЭП.
- Неоновая лампа применяется в стробоскопическом устройстве контроля частоты вращения диска электрофона .
- Неоновая лампа может применяться не только как элемент индикации . Благодаря наличию отрицательного динамического сопротивления, она может выступать и в качестве активного элемента, хотя и несколько уступает здесь по универсальности тиратрону тлеющего разряда. Наиболее часто она применяется в этом качестве в релаксационных генераторах , а также используется в качестве порогового элемента . Может она применяться и в более сложных схемах: например на неоновых лампах можно делать счётчики .
- Неоновая лампа также может использоваться как элемент защиты от кратковременных перенапряжений в сигнальных цепях соответствующего напряжения (если допустимое напряжение защищаемой цепи ниже порога её зажигания, а выбросы напряжения достигают его), например в телефонных линиях (во входных цепях телефонных аппаратов).
Неоновые лампы производства СССР и России представлены широким ассортиментом приборов, в том числе специального применения, имеющих различные габариты, характеристики, форму электродов: ВМН-1, ВМН-2, ИН-3, ИН-3А, ИН-25, ИН-28, ИН-29, ИНС-1, ИФ-1, МН-3, МН-4, МН-6, МН-7, МН-11, МН-15, 95СГ-9, ТН-0,2-2, ТН-0,3, ТН-0,3-3, ТН-0,5, ТН-0,9, ТН-1, ТН-20, ТН-30, ТН-30-1, ТН-30-2М, ТНИ-1,5Д, ТМН-2, ТНУ-2, УВН (ТНУВ), а также многочисленным семейством люминофорных ламп серии ТЛ.
Среди ламп специального применения следует отметить:
- ВМН-1, ВМН-2 - волномерные неоновые лампы.
- ИН-3 - лампа бокового свечения с направлением светового потока в одну сторону.
- ИН-6 - управляемая трёхэлектродная неоновая лампа. Тиратроном не является, имеет несколько иной принцип действия. Разряд в ней зажжён постоянно, но, в зависимости от управляющего напряжения, перескакивает то на индикаторный, то на вспомогательный катод. Управляется такая лампа отрицательным напряжением величиной в несколько В, подаваемым на индикаторный катод. Электроды лампы расположены таким образом, что когда разряд горит на индикаторном катоде, он хорошо заметен оператору, когда на вспомогательном - нет.
- ИН-21 - лампа, способная без отрицательных для себя последствий выдерживать высокую температуру, и потому применяющаяся в электроплитах, в частности, модели «Электра-1001». Имеет электроды, выполненные в форме полукругов, отличается высокой эстетичностью.
- ИН-25 - неоновая лампа с уменьшенным отношением диаметра баллона к диаметру светящегося пятна, для матричных табло с улучшенными эргономическими показателями.
- ИН-28 - трёхэлектродные неоновые лампы с гибкими выводами, имеющие срок службы не менее 5000 часов , несмотря на значительный ток разряда (до 15,6 мА ). Применяются в метрополитене в качестве единичных элементов надтоннельных табло системы ЭСИЧ .
- ИФ-1 - индикатор ультрафиолетового излучения, в частности, для датчиков пламени. Принцип действия неизвестен, по всей видимости, на лампу подают напряжение чуть ниже напряжения зажигания, а при наличии излучения она зажигается.
- МН-3 - лампа с пониженным напряжением горения (около 40 В ). Электроды изготовлены из чистого железа, молибдена, никеля. Катоды покрыты тонкой пленкой бария, кальция или цезия для снижения напряжения горения. Дополнительным ионизирующим фактором выступает таблетка радиоактивного материала, прикрепленная к внешнему электроду.
- УВН (по новой системе обозначений - ТНУВ, а название УВН перешло к прибору, в котором она применена) - лампа с сужением в середине колбы для увеличения напряжений зажигания и горения, предназначена для указателей высокого напряжения.
Обозначения отечественных люминофорных неоновых ламп состоят из букв ТЛ, буквы, означающей цвет свечения (О - оранжевый, Г - синий, З - зелёный, Ж - жёлтый), числа, характеризующего номинальный ток разряда в мА, и числа, характеризующего напряжение зажигания в сотнях вольт. Например, ТЛО-1-1 - лампа оранжевого свечения на ток в 1 мА с напряжением зажигания в 100 В. По другой версии, первая цифра обозначает типоразмер: 1 - баллон малого диаметра, цоколь E10 либо Ba9s, 3 - баллон большого диаметра, цоколь Ba15s, а вторая - код напряжения зажигания: 1 - 145 В, 2 - 185 В, номинальный ток же во всех случаях одинаков и составляет 1,3 мА. Долговечность этих ламп при номинальном токе меньше, чем у ламп без люминофора: 2000 часов, продление их срока службы возможно тем же способом, что и для обычных неоновых ламп - уменьшением тока.
Неоновые лампы производства других стран
В других странах в прошлом выпускались индикаторные и декоративные неоновые лампы различных конструкций и габаритов. В настоящее время выпускается лишь ограниченный ассортимент декоративных фигурных неоновых ламп, а из индикаторных моделей в массовом производстве осталась, по сути, лишь одна - сверхминиатюрная NE-2, конструкция которой за 50 с лишним лет не претерпела особых изменений. Однако эта лампа теперь выпускается в нескольких типоразмерах. Лампа повышенной яркости имеет обозначение NE-2H, где H означает "high". Помимо обычных ламп этого типа, выпускаются и люминофорные: зелёная (NE-2G), синяя (NE-2B), белая (NE-2W) и другие. Причём, из люминофорных разновидностей этой лампы широко распространена лишь зелёная, а модели иных цветов дефицитны . Всем лампам NE-2, особенно люминофорным, также целесообразно продлевать срок службы уменьшением тока.
Зарубежные неоновые лампы с цоколями, в частности, Ba9s, в настоящее время выполняют в основном на основе ламп NE-2, добавляя к ним цоколи, резисторы (не во всех случаях) и внешние колбы, зачастую пластмассовые.
Интересно, что неоновая лампа изобретена была буквально по частям. Сначала было обнаружено загадочное свечение инертных газов, затем создали газоразрядную трубку, потом учёные открыли неон, а через несколько лет была создана сама неоновая лампа. Расскажем обо всем по порядку.
Кто стал изобретателем неоновой лампы?
К изобретению неоновой лампы оказались причастны сразу несколько ученых:
- В 1675 году астрономом из Франции, Жаном Пикаром, было замечено странное свечение в трубке барометра, работающего на ртути;
- В 1855 году германский физик, Генрих Гейслер, создал устройство, которое позже модифицировалось в газоразрядную трубку;
- В 1898 году сразу два британских изобретателя, Моррис Трейвис и Уильям Рэмзи, открыли три газа, среди которых был неон;
- В начале XX века число этих ученых пополнил французский инженер Жан Клод, который и стал изобретателем неоновой лампы .
Это был человек, думающий и как инженер, и как предприниматель. К изобретению неоновой лампы его подтолкнула перспективная идея поставки сжиженного кислорода в медицинские клиники. Чтобы добиться высокого качества кислорода, ему приходилось очищать его от инертных газов. После удаления примесей из кислорода, Клод решил найти им применение.
Эксперименты других ученых со «светящимися трубками» натолкнули его на мысли провести собственные опыты. Инженер закачал аргон и неон в трубки, и пропустил через них электрический заряд. В трубках возникло свечение – красное от неона и голубое от аргона. Жан Клод был вдохновлен результатом. Опыты с очищением кислорода были забыты, и Клод начинает работать над созданием лампы.
Предпринимательское чутье не подвело его. Необычайно яркое неоновое освещение, представленное им в 1910 году на парижской выставке достижений, имело невероятный успех. Инженер запатентовал изобретение, и в 1915 году открыл собственную компанию – Claude Neon Lights. С этого времени все, кто хотел воспользоваться идеей неоновой подсветки, обязаны были оплатить лицензию. Уже к концу 20-х годов доход Claude Neon Lights составлял почти 10 млн. долларов ежегодно, а неоновые вывески становились все популярнее.
К сожалению, популярность неоновой подсветки не была вечной. Постепенно ее начало вытеснять современное светодиодное освещение – появились , ленты и модули. Они более экономичные, устойчивые к внешним повреждениям и температуре, могут использоваться во влажной среде.
Но неоновые вывески можно еще встретить во многих городах мира – самая большая из них, состоящая из 12 тысяч ламп, находится в американском Лас-Вегасе. Площадь этой гигантской вывески занимает более 6 километров.
Неон - это газ. До конца 19 века он спокойно исполнял почетную обязанность быть частью земной атмосферы. Но тут его открыл английский химик Уильям Рамзай. И спокойной жизни пришел конец. Находчивые инженеры изобрели неоновые лампы, и в 20 годы 20 столетия неоновая реклама покорила весь мир.
Настоящий цвет неона
Когда мы думаем о неоне, то представляем себе горящие разными цветами названия магазинов и ресторанов. На самом – то деле неон светится ярким, красно – оранжевым светом. Богатой гаммы цветов добиваются введением в газ ламп паров ртути и натрия. В Лас-Вегасе улицы ярко освещены изогнутыми газовыми трубками, зазывающими туристов поиграть в казино или послушать пение Уэйна Ньютона.
Как добывают неон?
Неон содержится в атмосфере, поэтому может именно в этот момент, вы вдыхаете чуть – чуть неона. Не волнуйтесь, в одном литре воздуха неона так мало, что его не хватит, чтобы наполнить зернышко воздушной кукурузы. Чтобы отделить неон от воздуха, воздух приходиться сжижать. Точно так же как вода, когда она при охлаждении переходит из парообразного состояния в жидкое, воздух при снижении температуры превращается в жидкость. Только с водой это происходит при 100 градусах Цельсия, а с неоном при минус 246 градусах Цельсия – именно такова температура кипения неона. Жидкий неон отделяется от других составных частей воздуха. При сжижении неон получается в смеси с азотом и гелием.
Материалы по теме:
Почему озоновые дыры не заполняют «вручную»?
Повышая температуру и давление смеси, химики удаляют из нее азот. Гелий удаляется с помощью процесса, называемого адсорбцией. При этом молекулы газов осаждают на твердых веществах. Молекулы неона лучше пристают к поверхности активированного угля, чем молекулы гелия. Это их свойство используют для разделения смеси. Чтобы получить один килограмм неона, надо обработать 88000 килограммов воздуха.
Если налить холодный жидкий неон в стакан, можно увидеть, что он прозрачный и бесцветный - во всяком случае, на ярко – красную расцветку нет и намека. Почему же тогда в рекламе неон ярко светится разными цветами? Закачанный в трубки неон состоит из миллиардов и миллиардов атомов. Каждый атом неона имеет на орбите вокруг ядра десять электронов. Оба конца неоновой трубки подключены к электрической цепи.
Когда ток включен, он проходит вдоль трубки: электроны перескакивают с атома на атом, как им и положено при прохождении тока. Атомы неона возбуждаются при столкновении с электронами так же, как человек, которого грубо толкнули в толпе. Электроны в атоме неона не склонны к бродяжничеству, поэтому после возбуждения атом успокаивается и электрон возвращается на свое место. В результате атом испускает фотон света. Энергия этих фотонов лежит в красной части спектра видимого света.
Неоновые лампы – это ярчайшие новые осветительные приборы, отличающиеся максимальной эффективностью и длительным сроком эксплуатации. Поэтому сегодня они используются в самых разных сферах деятельности человека, среди которых – освещение построек и внутренняя подсветка помещений.
Неоновая лампа – это трубка из стекла, заполненная газом под пониженным давлением.
Достоинства и недостатки
Рассмотрим основные достоинства таких востребованных на сегодняшний день осветительных приборов, как неоновая лампа:
- довольно яркий эффект света;
- длительный срок эксплуатации – в течение 80 000 часов;
- можно изготавливать лампы различной формы;
- не нагревается, значит, пожаробезопасна;
- можно подобрать прибор с любой белой подсветкой;
- можно управлять яркостью;
- работает она без шума.
Но стоит учесть, что хотя такое освещение используется повсеместно, оно имеет и свои недостатки:
- содержит вредные вещества;
- нуждается в высоком напряжении сети, к тому же потребуется высоковольтный трансформатор;
- высокая стоимость.
Как работают?
Неоновая лампа состоит из колбы, в которой протекают следующие процессы: при движении электроны сталкиваются с нейтральными газовыми атомами, которые являются заполнителями этой области, и начинают ионизировать их, выталкивая электроны с верхней области в емкость. Атомы в свою очередь сталкиваются с электронами, вновь оказываясь нейтральными атомами. Благодаря такому обратному превращению излучается квант световой энергии. Как видите, принцип работы неоновых ламп не очень-то и сложный.
При включении такие приборы не сильно нагреваются – температура нагрева достигает максимум 80 °С. Именно по этой причине неоновые трубки также принято именовать светильниками холодного катода. Их сфера применения довольно широкая, так как они отличаются долговечностью, экономичностью и функциональной гибкостью. Основное достоинство таких лампочек состоит в том, что они могут иметь какую угодно форму.
Любой инертный газ и пар металла имеет собственный спектральный световой состав:
- гелиевые трубки излучают светло-желтый либо бледно-розовый свет;
- неоновые трубки – красный свет;
- аргоновые трубки – голубой свет.
Применение неоновых лент
Необходимо отметить, что на рынке неоновых осветительных приборов вы также можете встретить неоновые ленты или, как еще их принято называть, – гибкий неон. Они являются светодиодной гирляндой, запаянной в трубку из ПВХ. Гибкие неоны разделяют на разноцветные и монотонные. Их производят из ПВХ-трубок высокого качества, они могут быть как прозрачные, так и матовые. Одноцветные варианты изготавливаются из матовой трубки.
Лента, в сравнении с лампочкой, обладает многочисленными преимуществами, среди которых стоит отметить:
- отсутствует риск нанесения механического повреждения. Стеклянные светильники очень часто бьются, поэтому они могут быть весьма опасными, в частности, в том случае, если вы ими хотите обустроить детскую. А вот у ленты нет такого недостатка;
- гидроизолированность;
- можно воспользоваться RGB-технологией;
- лента гибкая, что дает возможность монтировать ее практически в любое помещение либо снаружи постройки. В итоге подсветка оказывается довольно мобильной;
- лента обойдется дешевле, если сравнивать со светодиодным вариантом. Светодиодные ленты не во всех случаях отличная покупка.
Неоновые ленты довольно востребованы, и со временем могут даже вытеснить с рынка некоторые типы осветительных приборов. Они имеют довольно широкий диапазон света, по этой причине получили большое применение в разных сферах.
Применение неоновых осветительных приборов в интерьере
Область применения
И лампы, и шнуры, состоящие из инертных газов, используются повсеместно. Их стали применять для:
- производства скрытой подсветки;
- декоративного оформления наружной области построек, архитектурных построек, памятников и так далее;
- освещения рекламных конструкций;
- декорирования необычных интерьеров в любых жилых помещениях и в иных общественных местах.
Использующиеся на сегодняшний день неоновые светильники в оформлении интерьера дома смотрятся очень органично и презентабельно. Вы можете с их помощью преобразить любое помещение и внести в стиль убранства свои особенные нотки. Они незаменимы для организации пикника в вечернее время суток, вы сможете с их помощью создать необыкновенную атмосферу.
В быту такая лента также очень ценна. Она является идеальным решением для подсветки области потолка, аквариума, а также любого шкафа. Можно сделать так, чтобы при открывании шкафчика в нем автоматически включался свет, вмонтированный при помощи неонового шнура.
Лента может пригодиться и на кухонном пространстве – если при мытье посуды или приготовлении еды ощутимо темно. Вы можете просто в необходимой зоне установить неоновую ленту необходимой длины. И таких способов применения этой ленты огромное количество.
Как вы видите, область применения таких универсальных осветительных приборов довольно обширная. Это объясняется их достоинствами, среди которых стоит отметить высокое качество и красивый световой поток. С ними способна конкурировать лишь светодиодная лента.
Неоновую лампу, всем хорошо известную по светосигнальной аппаратуре и светящейся уличной рекламе, изобрёл в 1910 году инженер Парижской школы физики и химии Жорж Клод. Причём, случайно.
Однако, сначала вспомним об одном из проявлений флуоресценции, которое было обнаружено ещё случайнее, причём задолго до практического открытия и электричества, и неона. В 1675 году французский астроном Жан Пикар обнаружил некое слабое свечение в трубке ртутного барометра — в торричеллиевой пустоте, образующейся при переворачивании запаянной с одного конца трубки с ртутью. Тогда — в XVII веке, Пикар всё равно это не просто увидел: он трубку тряс, переносил со света в тёмную комнату, но причину возникновения этого барометрического света объяснить не смог. А это было статическое электричество, то есть образованое полюсами, между которыми возникал поток заряженных частиц, возбуждавших свечение чего-то. В начале XVIII столетия Френсис Хоксби, исследователь, опять же, капиллярного эффекта в жидкостях, совместно с физиком Йоханом Г. Финклером, тоже проводили подобные опыты с использованием статического электричества.
Но первые светящиеся приборы на основе электрического разряда в газе создали в 1858 г. немецкий стеклодув Генрих Гайслер и физик Юлиус Пулкер. В качестве источника электроэнергии они использовали индуктивную катушку Румкорфа, действие которой основано на принципе ЭДС самоиндукции — будучи подключённой к низковольтному источнику постоянного тока, она вырабатывает импульсы высокого напряжения (как трамблёр в вашем автомобиле).
Светильники Гайслера и сам эффект свечения газа в стеклянном сосуде рассматривались исключительно как забавные опыты или игрушки — но всё же электрические. Практическое применение было невозможно из-за низкой надёжности электродов и источника питания, а все используемые газы в процессе свечения лампы неизбежно вступали в реакции с материалом электродов, расходовались, образуя новые химические соединения, что приводило к быстрому выходу ламп из строя.
К концу XIX столетия электрический свет вошёл в жизнь городов США, Европы, России в виде ламп накаливания и дуговых. Сотрудник американской компании General Electric Даниэль МакФарлан Мур изготовил газосветную лампу, наполненную углекислым газом, дающую равномерное свечение. Но углекислый газ тоже не инертен, со временем внутри лампы его количество постоянно сокращалось, его надо было дозаправлять (и дозаправляли!) — система освещения на трубках Мура, была громоздкой и дорогой, что помешало её внедрению.
В это самое время шотландский химик Уильям Рэмзи совместно с Моррисом Уильямом Трейвером открыл и инертный газ, содержащийся в воздухе в микроскопических количествах. Это был уже третий инертный газ, открытый учёными после аргона и гелия, 12 летний сын Рэмзи предложил назвать его неон — новый. Позже Рэмзи открыл ещё два инертных газа — криптон и ксенон, и в 1904 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии. Идей газосветного дела и вообще коммерческого использования инертных газов он не вынашивал — тем более, что его способ был довольно дорогим.
И в это же время Жорж Клод искал просто дешёвый метод получения высококачественного кислорода, который собирался продавать больницам и газосварщикам. Ради этого в 1899 г. он вместе основал фирму с капиталом 7500 франков, и предприятие, в случае успеха, сулило куда большие барыши.
Однако кислород никак не хотел выделяться в чистом виде, появляясь с попутными инертными газами. Клод понимал, что эти примеси никак не вредят его целям. Но его, как инженера-практика, занимал вопрос их применения, тем более выделить неон и аргон по той же технологии ему было вполне по силам.
Ради эксперимента он стал под низким давлением заполнять инертными газами запаянные стеклянные сосуды — как в Америке пытались углекислым газом. И наполненные неоном трубки под действием электрических разрядов засветились у него ярким красным светом, а аргон давал голубое свечение.
Предприимчивый 40 летний француз тут же оценил потенциал полученного результата, кислородный бизнес был заброшен. И в 1910 г. в Grand Palais он выставил художественную композицию с использованием неоновых трубок. Увидев «неземной свет», его накомый Жак Фонсекью в 1912 г. предложил использовать благородные газы для нужд наружной рекламы, год спустя появился патент на неоновую рекламу, а вместе с ним и фирма Claude Neon Lights, Inc. В 1912 г. была продана первая рекламная вывеска парикмахерской на бульваре Монмартр, ещё через год неоновую вывеску Chinzano высотой около метра установили на крыше парижского дома. Клод тем временем усовершенствовал неоновые трубки, — и в 1915 г. запатентовал своё самое удачное изобретение — электроды с высокой степенью сопротивления коррозии.
На период Первой мировой войны его дело затормозилось, но в начале 1920 х гг. мир настиг неоновый рекламный бум, засветилась красно-голубым светом Парижская опера, в США в 1923 г. — зажглась первая реклама авто Packard, а к 1927 г. — пишущих машинок Remington, сигарет Lucky Strike, батареек Eveready. Каждый потребитель такой рекламы платил Клоду бешеные деньги — по 100 тысяч долларов, в 1929 доходы Claude Inc. составили $9 млн. Словосочетание «Неон Клода» было настолько устойчиво, что многие были уверены, что Неон — это имя изобретателя. Однако, срок действия патентов Жоржа Клода истек к началу 1930 х годов, ему уже было за 60, и последние 30 лет из своих 90 участия в процессе развития этой промышленности он уже не принимал.
Сегодня неоновые трубки светятся более, чем 560 цветовыми оттенками — благодаря разработке различных люминофорных порошков, которые наносятся на их внутренние стенки и светятся под действием ультрафиолета, особенно интенсивно излучаемого парами ртути в смеси с аргоном. Эту технологию в 1934 г. впервые применили советские инженеры. А в «белом» варианте она привела к созданию не только индустрии рекламного неона, но и к созданию люминесцентных осветительных ламп, которые были разработаны в 1938 году группой учёных и инженеров под руководством академика Сергея Ивановича Вавилова.
Но об этом мы расскажем в другой раз.
- Инструкция по эксплуатации велосипеда Инструкция по эксплуатации велосипеда silverback
- Термостатический клапан: виды и способы установки
- Бамбук комнатный: фото, уход в домашних условиях Выделяют трудности при выращивании этого растения
- Подчеркивающий индивидуальность самшит (буксус): размножение, посадка, уход в домашних условиях и фото