Opis sijaja neonske žarnice
Kaj je neonska svetilka
Nizkotlačna razelektritvena cev, napolnjena z inertnim plinom neonom, je klasična neonska cev - sijalka, ki po vsej dolžini proizvaja enakomerno oranžno-rdečo neonsko svetlobo. Inertni plini, ki se uporabljajo v svetlobnih napravah, vključujejo helij, ksenon, argon in kripton, vendar imajo drugačen spekter sijaja, kar omogoča njihovo kombiniranje in ustvarjanje različnih barv.
Strukturno se neon ne razlikuje od drugih razelektritvenih sijalk, vključno s fluorescentnimi sijalkami. Za zagon naprave je potreben tok od 0,1 do 1 miliampera. Ta občutljivost je omogočila uporabo neonskih svetilk v indikatorjih omrežne napetosti, pod pogojem, da je za zaščito pred električnim udarom uporabljen padajoči upor.
Hkrati lahko napetost vžiga, odvisno od dolžine, premera in polnjenja žarnice s plinom, doseže 12.000 voltov. Zato zagon in vzdrževanje naprave zahteva prisotnost pretvornika v vezju. Glavna uporaba neonske razsvetljave je bila v oglaševanju in zabavi v Evropi in Združenih državah. V Rusiji se je ta moda razširila z zamudo od deset do petnajst let, čeprav se v industrijskih napravah žarilna razelektritev in tehnologija indikacije uporabljajo že od 50-ih let.
Od kod prihaja neon
Prvi neon je leta 1910 izdelal Georges Claude, vendar je za svoj izum uporabil delo Mauricea Traversa in Williama Ramsaya, britanskih kemikov, ki sta neon pridobila tako, da sta ga kot stranski produkt izločila iz zraka. V atmosferskem zraku največja koncentracija Ne doseže 0,00182%. To je zelo malo v obsegu planeta, vendar zadostuje za njegovo pridobivanje v industrijskem obsegu.
Metoda proizvodnje neona je utekočinjenje vseh težkih komponent zraka, kar ima za posledico preostalo neutekočinjeno komponento - mešanico helija in neona. Za ločevanje helija in neona se uporabljajo tri metode:
- adsorpcija neona z ohlajenim aktivnim ogljem;
- zamrzovanje s tekočim vodikom;
- dvojna destilacija v uparjalniku-kondenzatorju;
- hladno rektificiranje stisnjene mešanice.
Slednja tehnologija proizvaja 99,9 % čisti plin v industrijskem obsegu.
Video: Neon - najbolj INERT plin na Zemlji
Vrste neona
Vsako svetlečo barvno cev, včasih upognjeno na pravi način, zmotno imenujemo neon. V svoji klasični obliki pa je takšna svetilka izdelana iz steklene balone, napolnjene z inertnim neonom, z dvema ali tremi elektrodami na koncih. Indikatorske žarnice so manjše od LED elementa, razelektritvene cevi pa so dolge do deset metrov in premera 20 mm.
Ko je bučka izdelana, jo oblikujemo tako, da steklo segrejemo na plinski gorilnici, napolnimo z neonom in dodamo nekaj kapljic živega srebra, da osvetlimo sij. Naprava je nestabilna na mehanske vplive, njeno odstranjevanje pa zahteva posebne varnostne ukrepe, povezane s strupenostjo hlapov živega srebra. Vendar pa preprostost naprave omejuje njeno dolgo življenjsko dobo na celovitost žarnice, sestavo elektrod in uporabnost sprožilnih elementov. V klasičnih neonkah dobesedno nič ne pregori, zato lahko njihovo pravilno delovanje neprekinjeno deluje tudi do 80.000 ur.
Prilagodljiv
Težave pri upravljanju steklenih svetilk so privedle do izuma alternativnih tehnologij, ki posnemajo neonsko osvetlitev.Kot zamenjava so postali priljubljeni LED trakovi, vdelani v trakove iz polivinilklorida ali silikona, ki razpršijo žarke žarnic, tako da se svetloba enakomerno porazdeli po površini traku. Tako imenovani fleksibilni neon:
- enostavna namestitev - nameščena v posebnih pritrdilnih elementih ali utorih z upogibom 180 ° in premerom upogiba 10 mm;
- mehansko stabilen in zrakotesen;
- cenovno dostopne;
- ekonomičen glede porabe energije - 50 cm dolg trak se napaja iz standardnega USB-konektorja z napetostjo 3-4 voltov.
hladno
Različne fleksibilne neone, vendar tehnološko izvedene na drugačnem principu. Kot vir svetlobe uporablja fosfor, ki je prekrit s prožno bakreno žico. Na vrhu plasti fosforja in prozornega dielektrika je v spiralo navita tanka bakrena žica. Celotna struktura ima prozoren plastični ovoj. Tuljava s palico deluje na principu magnetne tuljave, magnetno polje pa je tisto, ki vzbuja luminescenco fosforja.
Delovanje s hladnim neonom je možno, če je priključen na omrežje prek posebnih pretvornikov, ki proizvajajo tokovno frekvenco do 6000 Hz. Sama svetilka je fleksibilna, trpežna in zatesnjena vrvica z različnimi barvami sijanja, odvisno od vrste fosforja.
Premer vrvice proizvajalci pogosto regulirajo le z debelino zunanje lupine, notranji del ostane enak. Zato je smiselno vzeti debelo vrvico le, če je to upravičeno z velikostjo konstrukcijske reže.
Značilnost hladnega neona je popolna odsotnost segrevanja žarilne nitke med dolgotrajnim delovanjem. Edina pomanjkljivost tehnologije je, da se s pogostimi ostrimi ovinki v majhnem premeru fosforna prevleka zlomi s tvorbo zatemnjenih območij na žici.
Kje uporabiti neonske luči, primeri s fotografijami
Sprva so lastnosti neonskih luči določale njihovo uporabo na področju elektrotehnike kot:
- indikatorji omrežne napetosti v električnih napravah;
- Kontrolno-indikatorske naprave za ugotavljanje prisotnosti napetosti na vodnikih;
- indikatorji prisotnosti elektromagnetnega sevanja - v napravi Balizor neon sveti, ko je izpostavljen elektromagnetnemu polju;
- varovalka v alarmnih tokokrogih.
Neonske svetilke se v sodobnem času uporabljajo predvsem v trgovini, oblikovanju in zabavi.
Kako deluje neonska svetilka
Klasični neon s praznjenjem v plinu uporablja sposobnost neona, da oddaja fotone svetlobe, ko molekule plina izmenjujejo energijo v razelektrenem okolju pod delovanjem elektrike. Ko je priključen izmenični tok, se sij enakomerno porazdeli po žarnici. Če je tok konstanten, je sij koncentriran okoli katode.
Žični diagram
Indikatorske žarnice so povezane prek padajočega upora v skladu z naslednjim vezjem.
Na primer, svetilke na LED elementih zahtevajo bolj zapleteno shemo ožičenja preko predstikalne naprave, kot je prikazano na spodnji sliki.
Priključitev plinsko razelektritvenega neona pomeni ustrezen pretvornik moči v tokokrogu.
Prvo vezje velja za standardno. Drugi vam omogoča, da zmanjšate dolžino vodnikov, in če ena stran vezja odpove, drugi nadaljuje z delom.
Odvisno od dolžine in premera razelektritvene cevi je potreben povečevalni transformator z zmogljivostjo, prikazano v tabeli.
Priključitev električnih luči na visokonapetostne naprave zahteva poznavanje elektrike in elektrotehnike. Pri napačnem izračunu se lahko razelektritev spremeni v oblok, čemur sledi počenje žarnice.
Hladni neon se prek inverterja priklopi na 12 ali 24 voltno napajanje, odvisno od dolžine žarilne vrvice.
LED-neon povezujemo podobno kot LED trakove, le da so vse povezave izvedene preko konektorjev, nato pa sledi tesnjenje stičišča, kot na videu.
Kako dobiti drugačen spekter svetlobe
RGB-trakovi v prisotnosti krmilnika lahko spremenijo barvo, načine in intenzivnost luminescence fleksibilne neonske imitacije luči ali stroboskopov. V sijalkah na razelektrenje se za ustvarjanje različnih barv uporabljajo različni žlahtni plini ali njihove kombinacije z barvo steklene balone. Na primer, za pridobitev zelenega sijaja se v rumeno žarnico črpa ksenon, ki sveti modro.
Prednosti in slabosti
Neon, ki deluje na principu praznjenja v plinu, oddaja mehko in tako rekoč bolj analogno svetlobo v primerjavi z napravami druge vrste. Med prednostmi teh svetilk so:
- enakomernost luminiscence skupaj s sposobnostjo koncentriranja svetlobe na eno od elektrod pri uporabi enosmernega toka;
- vzdržljivost - v oblikovanju ni potrošnih elementov;
- delovanje majhnih indikatorskih svetilk neposredno iz omrežja 220 V;
- možnost izdelave žarnic in katod različnih oblik;
Hkrati naprava plinskih svetilk ni brez pomanjkljivosti in se šteje za zastarelo iz naslednjih razlogov:
- hrup med delovanjem iz povečevalnega transformatorja;
- krhkost steklene žarnice;
- težavnost odstranjevanja zaradi prisotnosti strupenih hlapov živega srebra v notranjosti zasnove.
Glavne razlike od LED traku
Vrvica, ki deluje na principu fosfornega sijaja pod vplivom elektromagnetnega polja, enako kot izpustna cev oddaja svetlobo za 360°, vendar se upogne v katero koli smer in porabi manj energije. Fleksibilen LED trak oddaja svetlobo 180° v eno stran in se upogne samo v eni ravnini. Prednost fleksibilnega LED traku, ki posnema neon, je njegova mehanska stabilnost, enostavnost upravljanja in možnost krmiljenja načina preko krmilnika.
Seveda je sistem RGB-trakov omejen s smerjo in polmerom ukrivljenosti, pa tudi z ozkim vektorjem sijaja, vendar so te pomanjkljivosti kompenzirane z možnostjo ustvarjanja edinstvenih svetlobnih predstav z uporabo programabilnih krmilnikov z različnimi načini delovanja. Hkrati je svetleča neonska nit tanjša (do 2 mm), kar omogoča montažo v ozke spoje in reže, kar je pomembno pri samonastavitvi in dekorativni nadgradnji različnih naprav.
Dodati je treba, da se zdaj vrača moda za retro, vključno z analognimi, zato stare luči na principu praznjenja plina ne izgubljajo pomena na področju oblikovanja in trženja. Zaradi cene in zahtevnosti delovanja so klasične neonske luči prava izbira za premožne stranke, ki želijo izstopati po statusu in dobrem okusu.