Рождение и принципы работы
В 1898 году при исследовании с помощью спектроскопа первых порций газа, испаряющихся из жидкого воздуха, шотландский химик Уильям Рамзай совместно с Моррисом Уильямом Трейвером обнаружили в них новый газ Неон (Ne 6) - инертный газ, содержащийся в воздухе в микроскопических количествах. Это был уже третий инертный газ, открытый учёными после аргона и гелия.В момент, когда Рамзай наблюдал спектр только что полученного газа, в лабораторию вошел его двенадцатилетний сын, успевший стать «болельщиком» отцовых работ. Увидев необычное свечение, он воскликнул: «new one!» Так возникло название газа «неон», что по-древнегречески значит «новый».
Как работает газосветная лампа и почему светится трубка с неоном? Под действием электрического поля разреженный неон превращается в смесь атомов, ионов и электронов. Положительные ионы – главным образом Ne+ – движутся к аноду, а электроны – к катоду, что создает электрический ток. Сталкиваясь с атомами, быстро движущиеся электроны возбуждают их; отсюда и свечение газа – результат отдачи возбужденными атомами части своей энергии в виде фотонов света
Свет неоновых ламп виден лучше и дальше, чем свет иных источников, и словосочетание «неоновый свет реклам» стало избитым газетным штампом.В большинство ламп отправляется не чистый неон, а неоногелиевая смесь с небольшой добавкой аргона, чтобы понизить напряжение зажигания. Поэтому свечение ламп имеет оранжево-красный цвет. Оно видно на далекие расстояния, невозможно спутать его с другими источниками света, туман ему не помеха. Эти качества делают газосветные неоновые лампы незаменимыми для сигнальных устройств разнообразного назначения. Неон светит на маяках, неоновыми лампами обозначают вершины высотных зданий и телевизионных башен, границы аэродромов, водных и воздушных трасс.
Производство неоновых ламп
Жизненный цикл неоновой лампы начинается на заводе занимающимся производством неоновых “полуфабрикатов”. К последним относятся сами трубки и электроды. Стеклу придают форму трубки длинной 120 или 150 сантиметров и диаметром от 8 до 18 миллиметров .Здесь же полученную трубку заполняют люминофором определяющим цвет её будущего свечения. Люминофор представляет собой неорганический порошок преобразующий энергию электрического поля в световую энергию. Он светится под воздействием электрического поля. В таком виде трубка попадает на рабочий стол стеклодува. Для того, чтобы неоновая трубка приобрела необходимую форму изготавливаются специальные шаблоны. Затем при помощи газовой горелки стеклодув изгибает лампу по шаблону и припаивает к ней электроды.Электроды необходимы для дальнейшего подключения к сети через трансформатор. После этого изогнутая по шаблону трубка отправляется на стол к откачнику. Здесь её ждёт бомбардирование ,то есть воздействие на неоновую трубку высоковольтным трансформатором.
Лампа прожигается до определённой температуры, при этом происходит процесс вакуумизации, то есть, откачивания воздуха из неоновой трубки. Далее, в лампу закачивается инертный газ. Как правило, применяются неон и смесь К4 состоящая на 25% из аргона и на 75% из неона. Неон при свечении имеет красно-оранжевый цвет, смесь К4 – бледно- сиреневый. Для увеличения яркости в трубку заполненную смесью К4 добавляется ртуть. Необходимо отметить, что на цвет свечения трубки влияние оказывают и люминофор и газ. Благодаря этому практически любая трубка может иметь два варианта свечения. Например трубка с заправленным в неё неоном и заполненная на заводе люминофором белого или синего свечения получает на выходе розовое свечение, а люминофором зелёного или жёлтого свечения- оранжевое.
Последним этапом изготовления неоновой трубки является её “тренировка”. Лампу подключают к трансформатору на время необходимое для того, чтобы свечение стало ровным. Далее неоновая трубка попадает монтажнику ,который устанавливает готовый неон на его рабочее место, будь то макет объёмной буквы, световой короб или потолочная ниша.