Deskripsi cahaya lampu neon
Apa itu lampu neon?
Tabung pelepasan tekanan rendah yang diisi dengan gas neon inert adalah neon klasik - lampu yang menghasilkan lampu neon merah jingga seragam di sepanjang panjangnya. Gas inert yang digunakan dalam perangkat penerangan termasuk helium, xenon, argon, kripton, tetapi mereka memiliki spektrum emisi yang berbeda, yang memungkinkan Anda untuk menggabungkannya dan menciptakan warna yang berbeda.
Secara struktural, neon tidak berbeda dengan lampu pelepasan gas lainnya, termasuk lampu neon. Untuk memulai perangkat, diperlukan arus dalam kisaran 0,1-1 miliampere. Sensitivitas ini memungkinkan untuk menggunakan lampu neon dalam indikator tegangan listrik, asalkan resistor step-down digunakan untuk melindungi dari sengatan listrik.
Pada saat yang sama, tegangan pengapian, tergantung pada panjang, diameter, dan pengisian gas ke labu, dapat mencapai 12.000 volt.Oleh karena itu, memulai dan mempertahankan pengoperasian perangkat memerlukan keberadaan inverter di sirkuit. Aplikasi utama lampu neon telah ditemukan di bidang periklanan dan hiburan di Eropa dan Amerika Serikat. Di Rusia, mode ini menyebar dengan penundaan sepuluh hingga lima belas tahun, meskipun teknologinya telah digunakan dalam pelepasan cahaya industri dan perangkat indikasi sejak tahun 50-an.
Di mana Anda mendapatkan neon?
Neon pertama dibuat pada tahun 1910 oleh Georges Claude, tetapi untuk penemuannya ia menggunakan karya Maurice Travers dan William Ramsay, ahli kimia Inggris yang memperoleh neon dengan mengeluarkannya dari udara sebagai produk sampingan. Di udara atmosfer, konsentrasi maksimum Ne mencapai 0,00182%. Ini sangat kecil dalam skala planet, tetapi cukup untuk produksinya dalam skala industri.
Cara untuk mendapatkan neon adalah dengan mencairkan semua komponen berat udara, menghasilkan pembentukan komponen non-cair sisa - campuran helium-neon. Tiga metode digunakan untuk memisahkan helium dan neon:
- adsorpsi neon oleh karbon aktif yang didinginkan;
- pembekuan dengan hidrogen cair;
- rektifikasi ganda di kondensor-evaporator;
- distilasi dingin dari campuran terkompresi.
Ini adalah teknologi terbaru yang memungkinkan untuk mendapatkan gas dengan kemurnian 99,9% pada skala industri.
Video: Neon adalah gas paling INERTE di BUMI
Jenis neon
Setiap tabung berwarna bercahaya, kadang-kadang melengkung dengan cara yang diperlukan, secara keliru disebut neon. Namun, dalam bentuk klasiknya, lampu semacam itu terbuat dari bola kaca yang diisi dengan neon inert, dengan dua atau tiga elektroda di ujungnya.Lampu indikator lebih kecil dari elemen LED, dan tabung pelepasan gas mencapai panjang sepuluh meter dan diameter 20 mm.
Dalam pembuatan labu, itu diberi bentuk yang diperlukan dengan memanaskan kaca di atas kompor gas, diisi dengan neon, dan beberapa tetes merkuri ditambahkan untuk mencerahkan cahaya. Perangkat tidak stabil terhadap tekanan mekanis, dan pembuangannya memerlukan tindakan keamanan khusus terkait dengan toksisitas uap merkuri. Namun, kesederhanaan perangkat membatasi daya tahannya hanya pada integritas bohlam, komposisi elektroda, dan kemudahan servis elemen awal. Dalam neon klasik, tidak ada yang benar-benar terbakar, sehingga pengoperasian yang benar dapat terus berlanjut hingga 80.000 jam.
Fleksibel
Kompleksitas pengoperasian lampu kaca telah menyebabkan penemuan teknologi alternatif yang meniru pencahayaan neon. Sebagai gantinya, strip LED menjadi populer, dipasang di strip PVC atau silikon, yang menyebarkan sinar lampu sehingga cahaya didistribusikan secara merata di atas permukaan strip. Yang disebut neon fleksibel:
- mudah dipasang - dipasang di pengencang atau alur khusus dengan tikungan 180 ° dan diameter tikungan 10 mm;
- mekanis stabil dan kencang;
- tersedia;
- ekonomis dalam hal konsumsi daya - strip sepanjang 50 cm ditenagai oleh konektor USB konvensional dengan tegangan 3-4 volt.
Dingin
Semacam neon fleksibel, tetapi dibuat secara teknologi sesuai dengan prinsip yang berbeda. Fosfor digunakan sebagai sumber cahaya, yang menutupi kawat tembaga fleksibel.Sebuah kawat tembaga tipis dililitkan secara spiral di atas lapisan fosfor dan dielektrik transparan. Seluruh struktur memiliki cangkang plastik transparan. Sebuah spiral dengan batang bekerja berdasarkan prinsip kumparan magnet, dan medan magnetlah yang membangkitkan cahaya fosfor.
Pengoperasian neon dingin dimungkinkan ketika terhubung ke jaringan melalui inverter khusus yang menghasilkan arus dengan frekuensi hingga 6000 Hz. Lampu itu sendiri adalah kabel yang fleksibel, tahan lama dan disegel dengan warna cahaya yang berbeda tergantung pada jenis fosfor.
Diameter ulir sering diatur oleh pabrikan hanya dengan ketebalan kulit luar, bagian dalam tetap tidak berubah. Oleh karena itu, masuk akal untuk mengambil kabel tebal hanya jika dibenarkan oleh ukuran alur struktural.
Ciri khas neon dingin adalah tidak adanya pemanasan filamen selama operasi yang lama. Satu-satunya kelemahan dari teknologi ini adalah bahwa dengan seringnya tikungan tajam di sepanjang diameter kecil, lapisan fosfor rusak dengan pembentukan zona gelap pada kawat.
Di mana lampu neon digunakan, contoh dengan foto
Awalnya, sifat-sifat bola lampu neon ditentukan penggunaannya di bidang teknik elektro sebagai:
- indikator tegangan listrik pada peralatan listrik;
- perangkat kontrol dan indikator untuk menentukan adanya tegangan pada konduktor;
- indikator adanya radiasi elektromagnetik - di perangkat Balizor, neon bersinar saat terkena medan elektromagnetik;
- sekering di sirkuit alarm.
Lampu neon di zaman modern digunakan, sebagian besar, di bidang perdagangan, desain, dan hiburan.
Cara kerja lampu neon
Neon pelepasan gas klasik menggunakan kemampuan neon untuk memancarkan foton cahaya ketika molekul gas bertukar energi dalam media yang dijernihkan di bawah aksi listrik. Ketika AC terhubung, cahaya didistribusikan secara merata ke seluruh bohlam. Jika arusnya konstan, maka pancaran terkonsentrasi di sekitar katoda.
Diagram pengkabelan
Lampu indikator dihubungkan melalui resistor step-down sesuai dengan skema berikut.
Misalnya, perangkat penerangan berdasarkan elemen LED memerlukan skema koneksi yang lebih kompleks melalui pemberat, seperti pada gambar di bawah ini.
Menghubungkan neon pelepasan gas menyiratkan adanya daya yang sesuai di sirkuit inverter.
Skema pertama dianggap standar. Yang kedua memungkinkan Anda untuk mengurangi panjang konduktor, dan jika salah satu sisi sirkuit rusak, yang kedua terus bekerja.
Tergantung pada panjang dan diameter tabung pelepasan gas, transformator step-up dengan daya yang ditunjukkan pada tabel diperlukan untuk memulainya.
Menghubungkan perlengkapan listrik ke perangkat tegangan tinggi membutuhkan pengetahuan tentang teknik listrik dan kelistrikan. Dengan perhitungan yang salah, debit bisa berubah menjadi busur, diikuti dengan pecahnya bohlam.
Neon dingin dihubungkan melalui inverter ke catu daya 12 atau 24 volt, tergantung pada panjang kabel bercahaya.
Neon LED terhubung dengan cara yang sama seperti strip LED, tetapi semua koneksi dilakukan melalui konektor, diikuti dengan menyegel persimpangan, seperti dalam video.
Cara mendapatkan spektrum cahaya yang berbeda
Pita RGB di hadapan pengontrol dapat mengubah warna, mode, dan intensitas cahaya neon fleksibel dengan tiruan karangan bunga atau lampu sorot. Dalam lampu pelepasan gas, gas inert yang berbeda atau kombinasinya dengan warna kaca bohlam digunakan untuk mendapatkan warna yang berbeda. Misalnya, untuk mendapatkan cahaya hijau, xenon yang bersinar biru dipompa ke dalam labu kuning.
Keuntungan dan kerugian
Neon debit memancarkan lembut, dan, jika saya boleh mengatakan demikian, lebih banyak cahaya analog dibandingkan dengan jenis perangkat lain. Diantara kelebihan lampu ini adalah :
- keseragaman cahaya bersama dengan kemungkinan pemusatan cahaya pada salah satu elektroda saat menggunakan arus searah;
- daya tahan - tidak adanya bahan habis pakai dalam desain;
- pengoperasian lampu indikator kecil langsung dari jaringan 220 V;
- kemungkinan pembuatan termos dan katoda dari berbagai bentuk;
Pada saat yang sama, perangkat lampu pelepasan gas bukannya tanpa kekurangan dan dianggap usang karena alasan berikut:
- kebisingan selama operasi dari transformator step-up;
- kerapuhan botol kaca;
- kompleksitas daur ulang karena adanya uap merkuri beracun di dalam struktur.
Perbedaan utama dari strip LED
Kabel, yang bekerja berdasarkan prinsip cahaya fosfor di bawah pengaruh medan elektromagnetik, memancarkan cahaya 360 ° seperti tabung pelepasan gas, tetapi pada saat yang sama membengkok ke segala arah dan mengkonsumsi lebih sedikit energi. Strip fleksibel pada elemen LED memancarkan cahaya 180° dalam satu arah dan hanya menekuk pada satu bidang. Keuntungan dari strip LED fleksibel yang meniru neon adalah stabilitas mekanisnya, kemudahan pengoperasian, dan kemampuan untuk mengontrol mode melalui pengontrol.
Tentu saja, sistem pita RGB dibatasi oleh arah dan radius tikungan, serta vektor cahaya sempit, tetapi kekurangan ini dikompensasi oleh kemampuan untuk membuat pertunjukan cahaya yang unik saat menggunakan pengontrol yang dapat diprogram dengan mode operasi yang berbeda. Pada saat yang sama, benang neon bercahaya lebih tipis (hingga 2 mm), dan ini memungkinkan Anda untuk memasangnya di sambungan dan celah sempit, yang penting untuk penyetelan otomatis dan peningkatan dekoratif berbagai perangkat.
Perlu ditambahkan bahwa sekarang mode untuk retro kembali, termasuk analog, sehingga lampu pelepasan lama tidak kehilangan relevansinya di bidang desain dan pemasaran. Harga dan kesulitan dalam pengoperasian membuat neon klasik menjadi pilihan bagi pembeli kaya yang ingin menonjol dengan status dan selera yang baik.