Кто изобрел неоновые лампы. Неоновое освещение. Что такое дроссель и стартер

Неоновые лампы

Первые упоминания о попытках заставить газ светиться посредством электричества относятся ещё к началу XVIII столетия, когда учёный Френсис Хоксби, более известный как исследователь капиллярного эффекта в жидкостях, совместно с другим физиком, Йоханом Г.Финклером, проводили подобные опыты с использованием статического электричества. Однако это были не более чем эксперименты, ведь до начала подлинной эры электричества было ещё далеко.

Первые же светильники на основе разряда в газе были созданы только в 1858 г. немецким стеклодувом Генрихом Гайслером в сотрудничестве с физиком Юлиусом Пулкером. Этому способствовал тот факт, что к тому времени уже существовал более или менее пригодный для этих целей источник электроэнергии - так называемая индуктивная катушка. Она была разработана Даниэлем Римкорфом и её действие было основано на принципе ЭДС самоиндукции, когда устройство, будучи подключённым к низковольтному источнику постоянного тока, вырабатывает импульсы высокого напряжения, подобно катушке зажигания автомобилей.
Генрих Гайслер, в молодости работая стеклодувом и начав с изготовления научных приборов из стекла, позднее зарекомендовал себя как великолепный конструктор, а затем всерьёз занялся физическими исследованиями. К слову сказать, именно он определил температуру воды, при которой её плотность максимальна (известную ныне каждому прилежному школьнику - 4°С), изобрёл термометр, ареометр, весы. Однако светильники Гайслера не имели практического использования, как и сам эффект свечения газа в стеклянном сосуде, и в то время рассматривались исключительно как забавные опыты или электрические игрушки. Их индустриальное применение в конце XIX - начале XX вв. было невозможно из-за низкой надёжности электродов и источников питания, в качестве которых по-прежнему выступала индуктивная катушка. Но главным камнем преткновения было отсутствие подходящего газа. Все исследуемые газы в процессе свечения лампы, да и просто с течением времени, неизбежно вступали в реакции с материалом электродов, а иногда и стекла, и расходовались, образуя новые химические соединения. Это приводило к быстрому выходу ламп из строя.
На закате "золотого" XIX столетия электрический свет прочно вошёл в жизнь городов США. Там уже вовсю эксплуатировались электрические сети, бурную деятельность развили компании-производители электроприборов. Самая крупная из них - "General Electric" - имеет прямое отношение к нашему повествованию. Её служащий, Даниэль МакФарлан Мур, изготовил газосветную лампу, наполненную двуокисью углерода (СО) - углекислым газом. Лампа, дающая равномерное свечение, имела длину до 6 (!!!) м. Но углекислый газ отнюдь не инертен, и в результате химических реакций внутри лампы его количество постоянно сокращалось. Иначе говоря, лампа требовала дозаправки. Вообще вся система освещения, основанная на "трубках Мура", как их тогда называли, была весьма громоздкой и дорогой, что помешало её повсеместному внедрению. Впрочем, Муру удалось провести, как сейчас говорят, акцию, которая оставила в истории след. Речь идёт о применении трубок Мура в 1898 г. для украшения часовни на Медисон-сквер-гарден в Нью-Йорке. Это выглядело весьма впечатляюще, ведь ничего подобного раньше не существовало. Однако, как это часто бывает в истории, истинное начало эры неона было положено в том же, 1898 году совсем другим, гораздо менее шумным и зрелищным событием.


У. Рамзай		М.У. Трейвер

По другую сторону Атлантики, в Старом Свете, шотландский химик Уильям Рамзай (Рэмзи) совместно с Моррисом Уильямом Трейвером открыл НЕОН (N6) - инертный газ, содержащийся в воздухе в микроскопических количествах. Это был уже третий инертный газ, открытый учёными после аргона и гелия. Рамзай так рассказывает о выборе названия для этого элемента:
"Когда мы в первый раз рассматривали его спектр, при этом находился мой 12-летний сын.
- Отец, - сказал он, - как называется этот красивый газ?
- Это ещё не решено, - ответил я.
- Он новый? - полюбопытствовал сын.
- Новооткрытый, - возразил я.
- Почему бы в таком случае не назвать его Novum, отец?
- Это не подходит, потому что novum не греческое слово, - ответил я.
- Мы назовем его неоном, что по-гречески значит новый.
Вот таким-то образом газ получил своё название".
Через несколько лет Рамзай открыл ещё два инертных газа - криптон и ксенон, а в 1904 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии "в знак признания открытия им в атмосфере различных инертных газов и определения их места в периодической системе". Впрочем, Рамзай был серьёзным учёным, весьма далёким от газосветного дела и вообще идеи коммерческого использования инертных газов. Тем более что слишком велика была на тот момент стоимость их добычи.
Итак, пока два события - открытие учёного Рамзая и изобретение служащего "Дженерал Электрик" Мура - связывала между собой лишь дата. Они произошли в одном и том же, 1898 году. Могла ли этим навсегда исчерпаться их связь? Возможно. Но тут, в газосветном деле, как и во многих областях техники того времени, засияла французская инженерная мысль.
Изначально парижанин Жорж Клод даже и не думал о неоне, а тем более о рекламе. Он родился 24 сентября 1870 г., а свои эксперименты над газами начал в самом конце XIX в., работая инженером в Парижской школе физики и химии. Жорж хотел достичь дешёвого метода получения высококачественного кислорода. Именно ради этого проекта 6 мая 1899 г. Клод вместе со своим приятелем по студенческой скамье Полем Делормом открыл фирму с капиталом 7500 франков.

Клод собирался продавать кислород больницам и газосварщикам, что сулило по тем временам немалые барыши. Однако газ никак не хотел выделяться в чистом виде. Он неизменно появлялся с "отходами" - инертными газами. В то время их свойства были уже описаны, и Клод понимал, что примеси инертных газов никак не мешают тем целям, для которых он получал кислород. Но его, как талантливого инженера, занимал вопрос их применения, тем более получить неон и аргон по сходной технологии ему было вполне по силам. Вспомнив о заокеанских светящихся трубках, он стал - пока только ради эксперимента - под низким давлением заполнять инертными газами запаянные стеклянные сосуды. Наполненные неоном трубки под действием электрических разрядов светились ярким красным светом! Аргон давал голубое свечение.
Предприимчивый француз тут же оценил потенциал полученного результата. "Кислородный" бизнес был заброшен. Теперь инженерная мысль Клода заработала в ином направлении. он решил привлечь внимание общественности к неоновому свету и выставил. В 1910 г.в. Grand Palais пока ещё не рекламную, а художественную композицию с использованием неоновых трубок. Увидев "неземной свет", знакомый Клода Жак Фонсекью 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. предприимчивый помощник Клода продаёт первую рекламную вывеску маленькой парикмахерской на бульваре Монмартр. Ещё через год неоновую вывеску Cinzano высотой около метра установили на крыше одного из парижских домов. Клод тем временем старательно усовершенствовал неоновые трубки. Их "слабым" местом оставались электроды. В 1915 г. он запатентовал своё самое удачное изобретение - электроды с высокой степенью сопротивления коррозии. Благодаря этому нововведению конструкция лампы значительно упрощалась. Кстати, Клод мечтал украшать своими лампами дома как снаружи, так и внутри. На период Первой мировой войны его дело затормозилось, но в начале 1920-х гг. мир настиг рекламный бум. Неоновые вывески поспели как раз вовремя. В 1919 г. засветилась красно-голубым светом Парижская опера. В этом же цветовом сочетании первая реклама появляется в США. В 1923 г. представитель марки Packard в Америке купил для рекламы автомобилей две вывески по $1250 каждая.
В результате того, что Жорж Клод стал продавать лицензии на производство неоновой рекламы за пределами Франции, уже к концу 1924 г. они были раскуплены по всему миру, но больше всего в США. Вскоре неон появился в Нью-Йорке, Чикаго, Лос-Анджелесе, Сан-Франциско, Детройте, Бостоне и т.д. Америка, нашумевшая в конце XIX в. "трубками Мура", в веке двадцатом постепенно возвращала себе титул мирового центра неонового производства. В 20-е гг. словосочетание "Неон Клода" было настолько устойчиво, что многие американцы были уверены, что "Неон" - это имя изобретателя. Светящиеся вывески становились всё более популярны, а перевозка хрупких стеклянных трубок из города в город была сложна и невыгодна. Поэтому в городах США стали появляться бесчисленные нелицензионные маленькие заводики по производству неоновой рекламы. Тем более что срок действия патентов Жоржа Клода истёк к началу 1930-х гг., и изготовители неоновых шедевров воодушевились. Появилась настоящая конкуренция, которая помогла неону расширить технические возможности рекламных вывесок. Стали разрабатываться фирменные логотипы, реклама начала приобретать характер искусства. Наконец-то появились другие цвета, помимо красного и синего. Достигалось это нанесением на внутренние стенки трубок люминофорного порошка, который под действием ультрафиолета, особенно интенсивно излучаемого парами ртути в смеси с аргоном, имеет тот или иной световой оттенок в зависимости от его состава. Такая технология позволяла добиться почти точного воспроизведения фирменных цветов компаний.
Вернёмся, однако, в Старый Свет и, наконец, обратим свой взор на Россию. Существовала ли здесь неоновая реклама в начале XX в.? Достоверных сведений найти не удалось, но скорее всего - нет. Почти сразу после мирового триумфа Клода в Европе грянула Первая мировая война, но залпы её орудий для России ознаменовали лишь начало череды страшных потрясений. В начале 20-х, когда мир переживал вышеупомянутый рекламный бум, бывшая Российская империя лежала в руинах. Из этих руин поднималась новая эпоха, в которой коммерческой наружной рекламе явно не было места. Однако жизнь берёт своё - в осветительных и декоративных целях неоновый свет начал-таки находить применение, как только страна немного оправилась от войн и революций. Но значение вывесок, в том числе и неоновых, в условиях государственной экономики и отсутствия конкуренции, было всё-таки не рекламным, а декоративно-информационным, а иногда и агитационным. Но мы для простоты будем именовать их рекламой.
Впервые практически применил газосветную трубку в целях рекламы московский инженер-светотехник А.Селезнев. В 1931 г. им была изготовлена неоновая вывеска "САД" для городского парка имени Прямикова недалеко от Таганской площади. В 1932 г. было создано несколько газосветных неоновых установок для кинотеатров "Палас" и "Центральный", аргоновая реклама для гостиницы "Гранд-отель" в Москве. В 1934 г. для расширения гаммы цветности впервые в СССР было применено напыление люминофорного порошка на внутренние стенки трубки.
Серьёзное производство в СССР неоновых вывесок началось лишь в 60-е гг. Тогда своеобразным толчком для развития световой рекламы послужил грядущий праздник - 50-летие советской власти (1967 г.). В то время в Союзе действовало много мелких мастерских по производству газосветной рекламы - в системе Госкино и в системе министерства торговли. Существовали и гиганты, так свойственные советской эпохе - Московский завод газосветной рекламы, ленинградский комбинат "Газосвет". Они производили не только газосветные трубки, но и материалы (люминофорное стекло, электроды, контроллеры для динамических установок) и оборудование (откачные посты). На этих материалах работала вся страна. В остальном мире в это время неон переживал не лучшие времена - его активно (но, как потом выяснилось, временно) теснили новые технологии производства световых коробов с люминесцентными лампами, акриловым стеклом и цветными светопропускающими плёнками, но в СССР это практически не проявлялось.
Парадоксально, но факт - последние 30 лет существования Советского Союза неоновые вывески составляли подавляющее большинство световой рекламы! Тысячи их были установлены в разных городах, причём зачастую совсем небольших. Но, как это, опять же, очень характерно для того периода нашей истории, количество отнюдь не означало качество. Выбор цветов был невелик, а выцветание, то есть снижение насыщенности цвета, происходило очень быстро. Электроды тоже не отличались высоким качеством и сильно "страдали" от коррозии. Следует также отметить, что состав стекла, применяемого для изготовления трубок, не менялся десятилетиями. В то время в других странах, и особенно в США, уже давно и повсеместно использовалось "мягкое" стекло (в том числе так называемое "свинцовое"), свойства которого, в частности, лучшая пластичность, делают его более удобным в работе. У нас же продолжали применять классическое силикатное стекло - СЛ 97-1, которое возможно было изгибать только по достаточно большому радиусу. Именно поэтому среди неоновых вывесок советского периода мы встречаем в основном крупные крышные установки, фасадные вывески и не найдём маленьких, ювелирно сделанных картинок и надписей, что в большом количестве украшают ныне витрины и интерьеры магазинов, ресторанов и т.д. Технология тех лет просто не позволяла их делать.
Одна из причин всех этих недостатков в том, что внимание, уделяемое газосветному производству в промышленности СССР, было сконцентрировано на выпуске крупносерийной продукции - ламп освещения для различных нужд, а также сигнальных, индикаторных ламп и т.д. Неоновым трубкам отводилась третьестепенная роль. Например, читая в справочнике "Популярная библиотека химических элементов" (Издательство "Наука", 1977) об индустриальном применении газов неона и аргона, мы не находим ни малейшего упоминания о газосветных лампах.
Первое появление в СССР неоновых вывесок относится к концу 80-х гг. Тогда в Москве, на крыше одного из домов на Пушкинской площади, была размещена крупная установка "Соса-Соlа". И она, и другие крупные вывески, появившиеся по соседству позднее, была иностранного производства. Но, как говорил первый (и последний) президент Великой, но тогда уже отмерявшей последние дни Империи, - "процесс пошёл". В начале 90-х Россию, а заодно и все остальные республики постсоветского пространства с опозданием в 70 лет настиг-таки "рекламный бум", как на заре столетия он настиг мир. И на исходе XX века в отечественные производители новой неоновой рекламы поспели как раз вовремя.

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.

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.

Благодаря развитию современных технологий наша жизнь с каждым годом становится все интереснее и ярче. Причем «ярче» в буквальном смысле. Так, в плане подсветки своего жилища сегодня можно использовать самые разнообразные осветительные приборы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
В сегодняшней статье речь пойдет о том, что такое лампа тлеющего разряда или как их называют в повседневной жизни – неоновые лампы.

Эти представители светильников на сегодняшний день дают самый яркий световой поток, что открывает перед ними обширные области применения. Но чтобы правильно их использовать, необходимо хорошо разбираться в изделии.

Что это такое?

Неоновые лампы являются яркими современными представителями осветительных приборов на рынке, которые отличаются надежностью и долговечностью. Благодаря этому они применяются в самых разнообразных областях, начиная от освещения зданий и заканчивая внутренней подсветкой комнат квартиры.
Неоновая лампа имеет вид стеклянной трубки, которая заполняется незначительным количеством газа. В неоновые лампы газ загоняется под низким давлением.

Обратите внимание! Здесь используется далеко не любой газ. В качестве инертного газа неоновая лампа содержит неон. Отсюда собственно и пошло ее название. Но в неоновые лампы могут запускать и другие инертные газы.

Конструкция лампы

Характерной чертой, которую имеют все такие лампочки, является то, что у них любой атом обладает полностью заполненной электронной оболочкой. В результате этого неоновые атомы никогда не взаимодействуют с другими атомами с целью захвата новых электронов. При этом для того чтобы оторвать от них хотя бы одни электрон потребуется много энергии.
Стеклянная труба, являющаяся основой для такой лампочки, на каждом своем конце имеет электрод.
Неоновая лампа может работать от источника переменного или постоянного тока. Но если неоновые источники света подключены к постоянному току, неоновый свет будет наблюдаться только вокруг электродов. Из-за этого чаще всего неоновая лампа подключается к источнику переменного тока.

Свечение лампы

Обратите внимание! Такие лампочки часто подключают к большому напряжению (примерно в 15000 вольт). Такого напряжения достаточно для отрыва электрона от внешней орбиты атома. При низких напряжениях эффекта никакого не будет.

На особенностях инертных газов основан весь принцип работы ламп.
Неоновые лампы работают следующим образом:

при пропускании через атомы газа электричества они лишаются электронов и приобретают положительный заряд;
далее такие атомы начинают притягиваться к электроду, который заряжен отрицательно;
освобожденные электроды в свою очередь притягиваются к положительно заряженному электроду.

Обратите внимание! Все частицы газа, обладающие зарядом, называются плазмой. С их помощью происходит замыкание электрической цепи.

В результате этого процесса образуется неоновый свет очень яркого спектра. Поэтому подсветка, организованная с помощью таких лампочек, применяется для подсветки зданий и квартир. Часто неоновая лампа заменяет светодиодную ленту в качестве источника света. Такая подсветка будет ничем не хуже, чем светодиодная, а вот неоновый свет иногда смотрится даже эффектнее. При этом, что светодиодная лента, что неоновая лампа легко монтируются своими руками.

Как образуется свет

Неоновый свет, который так нравится своим внешним видом, образуется в результате специальных направленных процессов, происходящих внутри лампы. Атомы, которые находятся внутри трубки, пребывают в постоянном движении, из-за чего они сталкиваются друг с другом. В результате такого столкновения они передают друг другу энергию с выделением тепла, т.е. происходит их возбуждение, повышая тем самым энергетический уровень. При испускании тепла электрод может опускаться на более низкий порог. Лишняя энергия испускается в пространство трубки в виде фотона (частица света). В результате чего и образуется неоновый свет.
Стоит отметить, что неоновая лампа может светиться различными цветами.

Варианты цвета ламп

Неоновый свет зависит от того, насколько переданная энергия возбуждения будет отличаться от первоначальной. Этот параметр, как и энергетический уровень электрона, обладает определенным интервалом. В результате получается, что каждый возбудившейся электрон имеет свою, присущую только ему, длину волны света. Это означает, что неновый свет дает уникальной свечение. Если светильники заполнены неоном, то они будут давать красновато-оранжевый неоновый свет.
Но такая подсветка (хоть квартиры, хоть целых зданий) на сегодняшний день представлена невообразимым разнообразием цветов. Чтобы получить другой неоновый свет, существует два метода:

неоновая лампа должна содержать другой газ. Чтобы подсветка имела другой неоновой свет, используются даже газовые смеси. Такая подсветка может применяться как внутри дома (аналог — светодиодная лента), так и для зданий снаружи;

Обратите внимание! Каждый газ имеет свое свечение. К примеру, гелий светится розовым, аргон – синим, криптон – зеленым. При их смешивании в различных пропорциях получаются промежуточные цвета и разный неоновый свет.

второй способ предполагает нанесение на стекло трубки лампы люминофоров (различных химических веществ). Такая неоновая лампа будет давать различный цвет из-за воздействия энергии плазмы на люминофоры.

Несмотря на то, что прямые конкуренты — люминесцентные светильники сегодня довольно популярны, неоновые модели продолжает удерживать свои позиции на рынке источников света.

Гибкий вариант

Гибкий неон

Следует знать, что неоновые приборы представлены не только лампочками, но и лентами (гибкий неон). Эта лента представляет собой светодиодную гирлянду, которая запаяна в трубку из ПВХ.

Такие изделия бывают разноцветными или монотонными. Ленты изготавливают из прозрачной или матовой высококачественной ПВХ-трубки. Одноцветные модели делаются из матовых трубок.
Лента, по сравнению с лампочками, имеет гораздо больше преимуществ:

отсутствует риск нанести механические повреждения. Стеклянные лампы довольно часто бьются, что делает их довольно опасными, особенно если подсветка планируется в детской. А вот лента лишена такого негатива;
гидроизолированность;
наличие возможности использования RGB-технологии.
лента гибкая, что позволяет устанавливать ее в любых местах дома или снаружи зданий. В результате подсветка становится более мобильной и универсальной;
лента стоит меньше, по сравнению со светодиодными аналогами. Светодиодная лента не всегда является более выгодным приобретением.

Светодиодная неоновая лента сегодня пользуется особой популярностью, постепенно вытесняя из обихода некоторые другие источники света. Имея обширный световой диапазон, лента широко используется в самых разнообразных областях. Такая светодиодная подсветка будет отлично смотреться в любом месте (как снаружи, так и внутри зданий).

Сфера применения

Лампы и шнуры, которые в своем составе содержат инертные газы, сегодня применяются повсеместно. Их используют для:

декоративного украшения комнат;
создания скрытой подсветки;
оформления наружного освещения зданий, архитектурных сооружений, памятников и т.д.;

Наружная подсветка зданий

освещения наружной рекламы;
подсветки взлетной полосы на аэропортах;
оформления неповторимых интерьеров в жилых помещениях, на торговых площадках и т.д.

Достаточно обширная сфера применения подобного рода продукции объясняется целым рядом достоинств, среди которых выделяются качество и красота светового потока. С ними может поспорить только светодиодная лента.
Установив светильники с неоном у себя дома, вы получите отличное средство, которое поможет вам создать праздничную или романтическую атмосферу в любом помещении. Причем использовать ленту, благодаря ее качествам, можно и на улице. С ней ваш пикник в вечернее время станет незабываемым!

Секреты установки точечных светильников в натяжной потолок: насколько это сложно?
Введение в мир грунтовых светильников -обзор, монтаж самостоятельно

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, сопровождающемуся 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.

Декоративная неоновая лампа

Декоративная неоновая лампа, электроды покрыты люминофором.

Отечественные неоновые лампы

Отечественные неоновые лампы 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, а также многочисленным семейством люминофорных ламп серии ТЛ.

Среди ламп специального применения следует отметить:

ВМН-1, ВМН-2 - волномерные неоновые лампы.
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.

Обозначения отечественных люминофорных неоновых ламп состоят из букв ТЛ, буквы, означающей цвет свечения (О - оранжевый, Г - синий, З - зелёный), 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.

Зарубежные неоновые лампы

NE-2 разных цветов

За рубежом 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. 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 .

Литература

Генис А. А., Горнштейн И. Л., Пугач А. Б. Приборы тлеющего разряда. Киев, Техніка, 1970.
Згурский В. С., Лисицын Б. Л. Элементы индикации. М.: Энергия, 1980. - 304 с., ил.
Гурлев Д. С. Справочник по электронным приборам. Киев, 1974.