Неонова лампа

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Неонова лампа NE-34.

Неонова лампа — газорозрядна лампа, яка зазвичай складається з невеликої скляної капсули, що містить суміш неону і інших газів за низького тиску та двох електродів (аноду і катоду). Коли на електроди подається достатня напруга, між ними протікає відповідний струм і в лампі з'являється тліючий розряд оранжево-червоного кольору.

Неонові лампи широко застосовуються як індикаторні лампи в дисплеях електронних інструментів та приладів.

Історія[ред.ред. код]

Неон був відкритий у 1898 році Вільямом Рамзаєм і Морісом Треверсом.

Приблизно у 1917 році Даніель Мур розробив неонову лампу під час роботи у корпорації General Electric. Лампа мала зовсім інший дизайн, запозичений з більших неонових трубок, що використовувалися для неонового освітлення. Різниці у конструкції було достатньо, щоб видати патент США для лампи в 1919 році. За замітками сайту Смітсонівського інституту, «Ці маленькі, малопотужні прилади використовують фізичний принцип, званий коронним розрядом. Мур встановив два електроди близько один до одного в балон, додавши туди неон або аргон. Електроди можуть світитися яскраво червоним або синім кольором, залежно від типу газу, а світити така лампа може роками. Оскільки електродам можна надати практично будь-якої форми, стало популярним виготовлення химерних декоративних світильників на їх основі. Лампи неонового світіння використовувалися як індикатори на панелях побутових приладів, аж до широкого розповсюдження світловипромінюючих діодів (LEDs) у 1970-х роках».[1]

Принцип дії[ред.ред. код]

Світіння неонових ламп при змінному і постійному струмах.

Невеликий електричний струм (для 5 мм лампи NE-2 струм спокою становить близько 400 мкА), який може бути як постійним, так і змінним, пропусається через трубку і змушує її світитися оранжево-червоним кольором. Газ, як правило, являє собою суміш Пеннінга (99,5 % неону і 0,5 % аргону), яка має більш низьку напругу пробою, ніж чистий неон, при тиску 1-20 торр. Необхідна напруга для підтримки розряду значно (~ 30 %) нижче, ніж напруга пробою. Це пов'язано з організацією позитивних іонів поблизу катода. При живленні від джерела постійного струму, світитися буде тільки негативно заряджений електрод (катод). При живленні від джерела змінного струму, будуть світитися обидва електроди (кожен по черзі протягом напівперіода). Ці властивості роблять неонові лампи (в парі з резисторами) зручними і недорогими тестерами напруги; вони визначають, змінний чи постійний струм видає джерело, у випадку з постійним струмом, можна визначити полярність джерела. Неонові лампи працюють, використовуючи тліючий розряд за низького струму. Більш потужні пристрої, такі як ртутні газорозрядні лампи або металогалогненні лампи використовують більш високий струм дугового розряду.

Після того, як неонова лампа досягає пробивної напруги, через неї починає протікати струм великої сили. Через це у електричних схемах необхідно обмежувати струм через коло, оскільки струм буде швидко рости, поки лампа не вийде з ладу. Для індикаторних ламп невеликого розміру струм зазвичай обмежується резистором. Лампи неонових вивісок великого розміру часто використовують спеціальний високовольтний трансформатор з високою індуктивністю розсіювання або інший електричний баласт для обмеження струму.

Застосування[ред.ред. код]

Газорозрядний індикатор GN-4 на десять цифр
  • Завдяки дуже малому споживанню струму, неонова лампа є простим, економічним і надійним індикатором мережевої напруги 220 вольт.
  • Мінімальний струм, необхідний для запалювання неонових ламп низького тиску настільки малий, що його може надати навіть ємність тіла людини, тобто такі лампи є дуже чутливими. Це використовують у пробниках-індикаторах, що дозволяють виявляти наявність змінної напруги на фазному проводі освітлювальної електромережі або на корпусах приладів.
  • Як і всі газорозрядні лампи, неонова лампа може світитися без безпосереднього електричного живлення — від впливу електромагнітного поля, наприклад, від передавальної КВ антени, плазмової лампи або трансформатора Тесли.

Цікаві факти[ред.ред. код]

  • Колір світіння неонової лампи залежить не тільки від складу газової суміші, а й від щільності струму, а також від його частоти. При невеликій щільності струму лампа світить помаранчевим світлом, а при її збільшенні спектр зміщується у сторону червоного. При збільшенні частоти струму до одиниць МГц розряд у лампі, навпаки, синіє.
  • Неонова лампа, що живиться змінним струмом, може мерехтіти з частотою, значно меншою, порівняно з частотою живильного струму, і тому помітною оком.
  • Часто «неонками» помилково називають ультрафіолетові лампи, що застосовуються для створення ефекту світіння одягу на дискотеках.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Lamp Inventors 1880-1940: Moore Lamp. The Smithsonian Institution.