9 ноября 1911 года была запатентована неоновая реклама. сайт рассказывает о том, благодаря кому появились красные огни ночного Парижа, загоревшиеся затем по всему миру, об истории самого изобретения и о получении денег из воздуха.
Отец неоновой рекламы и «французский Эдисон», Жорж Клод родился в 1870 году и поначалу даже не помышлял ни о неоне, ни о сияющих вывесках. Он окончил Высшую школу промышленной физики и химии в Париже, после чего поменял много постов: инспектора по электричеству на кабельной фабрике, лабораторного менеджера по электрическим работам, издателя и автора журнала «Электрическая искра».
Еще в 1896 году ученый понял, что использование бутилированного ацетилена для освещения опасно, так как он может взорваться под давлением, и придумал способ хранения его в ацетоне, но дальше этого его изобретения пока не пошли.
Другой идеей Клода был поиск дешевого способа сжижение воздуха. Изобретатель буквально собирался получать из него деньги, продавая баллоны сжиженного кислорода больницам и сварщикам. Для этого он со своим университетским товарищем Полем Делормом открыл фирму «Жидкий воздух» со стартовым капиталом в 7500 франков. К 1902 году их метод позволил получать кислород и азот в промышленных количествах. Только Клода раздражали инертные газы (аргон, неон, криптон, ксенон и др.), которые образовывались как побочные продукты этой реакции.
И тут Жорж Клод вспомнил об опытах ученых, которые создавали светильники, принцип работы которых был основан на прохождении электрического заряда через газ. Такие светильники были изобретены еще Генрихом Гайслером в середине XIX века, но из-за низкой надежности и склонности газов вступать в реакции с материалом электродов рассматривались скорее как диковины, чем как полезное изобретение. В 1898 году (как раз в год открытия неона) газосветные лампы, сконструированные Даниэлем МакФарланом Муром, служащим фирмы General Electric, были установлены на часовню на Медисон-сквер-гарден в Нью-Йорке. «Трубки Мура» были самым удачным из экспериментов с наполнением газосветных ламп: СО₂ внутри давал равномерное свечение, а длина такой лампы могла достигать шести метров. Однако вся конструкция имела существенный недостаток: углекислый газ также вступал в реакцию с веществами электродов, и лампу требовалось часто заправлять.
Инертные же газы, которые были отходами производства Жоржа Клода, на то и инертны, чтобы неохотно вступать в химические реакции. Парижский изобретатель ради интереса попробовал наполнять лампы инертными газами под низким давлением. Результат впечатлил его и его друзей: лампы начинали светиться яркими цветами в зависимости от газа. Так, аргон горел голубым, а неон - красно-оранжевым. Как выяснилось позднее, все благородные газы имели свой цвет.
Знакомый Клода Жан Фонсекью, увидев неоновые огни, предложил использовать подобные светильники в качестве наружной рекламы. Первой публичной демонстрацией светящихся трубок стало освещение на парижском автомобильном шоу в декабре 1910 года, в 1911 году технология была запатентована, а в 1912 году первой светящейся рекламой обзавелась небольшая парикмахерская на бульваре Монмартр.
Еще несколько лет спустя, в 1915 году, Клод запатентовал новые электроды с увеличенной сопротивляемостью коррозии, которые дольше служили на улице. В 1919 году сине-красными огнями светилась Парижская Опера. Технология возникла в самый удачный для нее момент. Новые светильники, произведенные Клодом, использовались для рекламы пишущих машинок Remington, сигарет Lucky Strike, батареек Eveready, автомобилей Packard и других крупных клиентов. Поскольку поставлять стеклянные трубки с газом за океан было сложно, Жорж Клод начал продавать лицензии на производство неоновой рекламы.
В 1930-х годах патенты начали истекать, что породило волну конкуренции. Стали появляться все новые и новые цвета вывесок (помимо разноцветных газов, этого эффекта позволяло достичь нанесение люминофора на внутренние стенки трубок). Сам же изобретатель занялся другими проектами, в частности поиском способа использования термальной энергии океанов - выработки электричества за счет разницы температур между глубинными и поверхностными слоями вод (именно этот принцип использовался на подлодке «Пионер» в советском научно-фантастическом романе «Тайна двух океанов»). Первые установки Клода и его друга и наставника Жака Арсена д’Арсонваля были сконструированы и размещены на Кубе и на побережье Бразилии.
Вы знаете, что неоновая лампа изобретена в результате экспериментов, целью которых была поставка в больницы сжиженного кислорода? Предлагаем вашему вниманию небольшую историю про изобретение неоновой лампы и принцип ее работы.
Жан Клод – изобретатель неоновой лампы
Фактически к изобретению неоновой лампы учёные приближались несколько раз до XX века. Астроном из Франции, Жан Пикар, в 1675 году обнаружил загадочный слабый свет в трубке ртутного барометра, причину которого не смог объяснить. Спустя много лет, в 1855 году, немецким физиком Генрихом Гейслером был изобретен прообраз газоразрядной трубки. Сам неон был открыт в 1898 году – английскими учеными Уильямом Рэмзи и Моррисом Трейвером.
Эти открытия стали словно отдельными деталями, которыми предстояло соединиться в одно изобретение. Изобретателем неоновой лампы стал француз Жан Клод, инженер, обладавший талантом предпринимателя. Он рассчитывал поставлять в больницы сжиженный кислород, и на этом неплохо зарабатывать.
Проблема была только одна – инертные газы мешали получить качественный кислород. Удаляя примеси из кислорода, практичный Клод пытался найти им применение. Однажды он услышал про «светящиеся трубки». Он закачал газы в трубки и пропустил через них электрический заряд. Трубки начали светиться – красным цветом от неона и голубым от аргона. Инженер сразу понял, что это открытие принесет ему коммерческий успех.
В 1910 году Жан Клод представляет свое неоновое освещение на выставке достижений в Париже, и вскоре патентует его. В 1915 году он открывает компанию Claude Neon Lights, и продает лицензию на свою технологию всем, кто желает повесить неоновую вывеску. Это сделало Клода состоятельным очень быстро – уже к концу 20-х годов ежегодный доход его компании достигал почти 10 миллионов долларов.
Характеристика и принцип работы неоновых ламп
Расскажем немого о принципе работы неоновых ламп. Их конструкция состоит из стеклянных трубок (цветных или прозрачных), которые заполняются инертным газом. Чаще всего это неон в чистом виде или в виде смеси с аргоном. Трубка подключается к источнику питания, а когда через нее проходит электрический заряд, газы внутри трубки начинают светиться.
Что касается характеристик неоновых ламп, то здесь можно отметить очень высокую яркость, долговечность и огромный выбор оттенков свечения. Недостатки – неоновые лампы хрупкие, стоят дорого и пожароопасны. Эти минусы и стали причиной того, что, некогда невероятно популярный, неон утратил свои позиции. Всё чаще неоновое освещение на улицах стали заменять светодиодным. LED-подсветка более экономична, потребляет меньше электроэнергии, пожаробезопасна, устойчива к атмосферным и механическим воздействиям.
Интересно, что неоновая лампа изобретена была буквально по частям. Сначала было обнаружено загадочное свечение инертных газов, затем создали газоразрядную трубку, потом учёные открыли неон, а через несколько лет была создана сама неоновая лампа. Расскажем обо всем по порядку.
Кто стал изобретателем неоновой лампы?
К изобретению неоновой лампы оказались причастны сразу несколько ученых:
- В 1675 году астрономом из Франции, Жаном Пикаром, было замечено странное свечение в трубке барометра, работающего на ртути;
- В 1855 году германский физик, Генрих Гейслер, создал устройство, которое позже модифицировалось в газоразрядную трубку;
- В 1898 году сразу два британских изобретателя, Моррис Трейвис и Уильям Рэмзи, открыли три газа, среди которых был неон;
- В начале XX века число этих ученых пополнил французский инженер Жан Клод, который и стал изобретателем неоновой лампы .
Это был человек, думающий и как инженер, и как предприниматель. К изобретению неоновой лампы его подтолкнула перспективная идея поставки сжиженного кислорода в медицинские клиники. Чтобы добиться высокого качества кислорода, ему приходилось очищать его от инертных газов. После удаления примесей из кислорода, Клод решил найти им применение.
Эксперименты других ученых со «светящимися трубками» натолкнули его на мысли провести собственные опыты. Инженер закачал аргон и неон в трубки, и пропустил через них электрический заряд. В трубках возникло свечение – красное от неона и голубое от аргона. Жан Клод был вдохновлен результатом. Опыты с очищением кислорода были забыты, и Клод начинает работать над созданием лампы.
Предпринимательское чутье не подвело его. Необычайно яркое неоновое освещение, представленное им в 1910 году на парижской выставке достижений, имело невероятный успех. Инженер запатентовал изобретение, и в 1915 году открыл собственную компанию – Claude Neon Lights. С этого времени все, кто хотел воспользоваться идеей неоновой подсветки, обязаны были оплатить лицензию. Уже к концу 20-х годов доход Claude Neon Lights составлял почти 10 млн. долларов ежегодно, а неоновые вывески становились все популярнее.
К сожалению, популярность неоновой подсветки не была вечной. Постепенно ее начало вытеснять современное светодиодное освещение – появились , ленты и модули. Они более экономичные, устойчивые к внешним повреждениям и температуре, могут использоваться во влажной среде.
Но неоновые вывески можно еще встретить во многих городах мира – самая большая из них, состоящая из 12 тысяч ламп, находится в американском Лас-Вегасе. Площадь этой гигантской вывески занимает более 6 километров.
Внутри газоразрядные неоновые лампы наполнены под низким давлением неоном, что излучает оранжево-красное свечение. Содержимым могут быть и другие инертные газы. Так в трех словах можно объяснить принцип работы неоновых ламп.
Редакторы издания сегодня раскрывают все нюансы работы неоновых ламп — от их характеристик и сферы применения до качественной проверки.
Где лучше применять неоновые лампы?
- Принцип работы неоновой лампы
Неоновая лампа — разновидность газоразрядной, только с неоновым свечением.
Основным элементом неоновой лампы является стеклянная труба, имеющая на каждом конце металлический электрод. Они соединяются с цоколем, а сама лампа с сетью через патрон. Функционирует неоновая лампа от источника постоянного и переменного тока.
Выбираются они по напряжению сети (127 - 220 В), по напряжению, когда возникает электроразряд (60 - 550 В), по допустимому наибольшему току (от 0,2 - 30 Ма).
Лампа неоновая 220В BA9S EKF
Продолжительность службы неоновых ламп большая — 100-1000 ч.
Неоновые лампы сегодня представлены не только лампочками, но и лентами (неон гибкий) 12 Вольт — светодиодная гирлянда, запаянная в трубку из ПВХ. Ленты бывают монотонными или разноцветными.
Неоновые лампы характеризуются долговечностью и надежностью. Они пригодны и для дома, и для квартиры, и для освещения более крупных помещений. Активно применяются в ЭВМ, как элемент индикации или в виде подсветки — домашней или автомобильной, для наружной рекламы.
Область применения холодного неона:
- тюнинг машин;
- декоративная подсветка интерьеров;
- изготовление световых букв, вывесок, подписей;
- праздничная иллюминация;
- подсветка витрин, зданий, мостов, театральных афиш;
- оформление казино, ночных клубов, ресторанов;
- ландшафтный дизайн.
Обзор неоновых ламп:
Подключение неоновой лампы
Неоновые лампы во время работы остаются относительно холодными, поскольку не нагреваются более 70-80°С.
Плюсы неоновых ламп
- срок службы от 80000 часов;
- броский световой эффект;
- пожаробезопасность, поскольку устройство не нагревается;
- бесшумность работы;
- управление яркостью газосветной лампы и выбор желаемого оттенка белого свечения.
Минусы неоновых ламп
- хрупкость;
- содержание вредных веществ;
- необходимо высокое напряжение в сети и высоковольтный трансформатор;
- высокая цена.
Каждому инертному газу и парам металла соответствует исключительный спектр (состав) света.
ВАЖНО! Различные оттенки свечения получаются при смешении инертных газов или нанесении люминофоры на поверхность разрядной трубки.
В процессе подключения:
- трансформатор подбирают по длине лампы и состава газовой смеси, вторичное (выходное) напряжение трансформатора вычисляется по таблицам;
- если нет указания в сопроводительных документах, электронные преобразователи напряжения подходят больше для закрытых помещений;
- обязательно заземление при установке неоновых ламп на улице;
- подбирают высоковольтный провод ПМВК требуемого сечения и длины: длина провода должна быть минимальной, для отделения провода от металлических частей конструкции используют ПВХ-трубки;
- лампу неоновую устанавливают в поликарбонатные держатели, согласно указанной на трансформаторе схеме, а места соединения проводом изолируются лентой и специальными трубками;
- все токопроводящие части конструкции должны быть заземленными;
- поскольку при изготовлении неоновых ламп применяется обычное стекло, необходимо применять защитные покрытия из оргстекла или поликарбоната;
- необходимо соблюдать при монтаже правила безопасности: не ронять и не трясти неоновую лампу — конструкция не должна разгерметизироваться, в противном случае неоновая лампа гореть не будет;
- чтобы свечение было различного цвета, внутрь добавляют пары ртути и люминофор.
| Вид | Средняя продолжительность горения | Рабочий ток |
|---|---|---|
| ТН- 0,2 | не менее 220 час | не более 0,2 мА |
| ТН- 0,3 | не менее 220 час | не более 0,3 мА |
| ТН- 0,5 | не менее 300 час | не более 0,5 мА |
| ТН- 0,9 | не менее 300 час | не более 0,9 мА |
| ТН-1 | не менее 100 час | не более 1,0 мА |
| ТН-20 | не менее 1000 час | не более 20 мА |
| ТН-30 | не менее 1000 час | не более 30 мА |
В таблице представлены лампы газосветные тлеющего разряда. Их используют как световые сигналы в радиотехнических и электротехнических устройствах.
ВАЖНО! В обозначении типа лампы непосредственно буква «Т» означает «тлеющий» (вид разряда), буква «Н» — «неон» (название газонаполнителя), указанные числа — max рабочий ток в миллиамперах.
Основные характеристики всех неоновых ламп:
- наружный диаметр;
- линейная длина;
- цветность;
- индекс цветопередачи;
- световой поток при токе 50 мА и 80 мА;
- потребление мощности при токе 50 мА и 80 мА;
- электрическая длина.
Индикаторные лампы
Люминесцентная
Сигнальная
Декоративная
Цвет свечения в неоновых лампах полностью зависит от состава газа. Оранжево-красный наиболее характерен для индикаторных ламп.
ВАЖНО! Бытовая лампа-свеча подходит для декоративных светильников «под старину».
Люминесцентная лампа — электроприбор дневного освещения, смонтированный в специально предназначенные светильники. Минус — очень часто перегорают.
Люминесцентная лампа PHILIPS TL-D90 De Luxe
Сигнальные неоновые лампы – приборы, ориентированные для световой индикации электросигналов. В конструкции — два электрода в виде цилиндров, дисков или стержней различной конфигурации, помещенные в стеклянный баллон. В баллоне под давлением содержится неоновая смесь, что дает красное свечение, или неоново-гелиевая смесь с оранжево-красным свечением.
Лампа неоновая Camelion LH26-3U Blacklight E27
Декоративные неоновые лампы предназначены для установки в обычный стандартный патрон E14 или E27 и функционирующие от напряжения 220 В. Содержат встроенный резистор балластный, что предоставляет возможность включать их напрямую в осветительную сеть.
Зеленую флуоресцентную лампу используют, как сигнальный источник света. Изнутри стеклянную колбу покрывают специальной флуоресцирующей субстанцией, что поглощает красный свет и превращает его в зеленый.
Лампа люминесцентная T8 спец. — Narva 18Вт / T8 / 019
Маленькие неоновые лампы используют, как подсветку, вместе со светодиодом в паре с элементом сопротивления. Как правило, они запитаны параллельно с основными контактами выключателя.
ВАЖНО! Если выключатель в нерабочем положении, то питание светодиода происходит по нити накала внутри лампы с малым сопротивлением.
Как проверить исправность неоновых ламп?
Проверка газосветных сигнальных неоновых ламп заключается в их визуальном осмотре и испытании под напряжением.
Проверить работоспособность неоновой лампы можно и ее включением в радиотрансляционную сеть посредством трансформатора низкой частоты.
При отсутствии сетей — радиотрансляционной и переменного тока — можно проверить, используя батарейки и трансформатор низкой частоты (силового или междулампового).
Люминесцентная лампа запускается с помощью пускорегулирующей аппаратуры (электромагнитной или электронной). В современных лампах чаще применяется ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура).
Для проверки лампы рассматривается исправное устройство с такими же параметрами и подключается последовательно согласно схеме к проверяемой лампы. Если светильник заработал нормально, то причина неисправности в блоке.
Особенности разных видов неоновых ламп
- Сигнальная неоновая лампа
Являются факторами безопасности, корректируя работу транспортных систем. К сигнальным неоновым лампам относятся и индикаторные, использующиеся активно в приборах и оборудовании различного назначения, служат источником информации о функционировании прибора.
- Люминесцентная неоновая лампа
Применяются успешно для освещения и облучения школьных, детских, жилых и административных помещений, особенно если естественного освещения недостаточно. Производителями выпускаются специальные лампы, ориентированные на получение «солнечных ванн».
Преимущества люминесцентных ламп:
- обеспечивают много света;
- повышают работоспособность;
- сохраняют зрение;
- снижают утомляемость;
- влияют на повышение настроения.
ВАЖНО! Если у люминесцентной лампы из строя вышли спирали, как зажечь лампу? Это можно сделать без умножителя напряжения по обычной схеме ЭмПРА.
- Декоративная неоновая лампа
Широко применяется при оформлении различных интерьеров.
Как запустить и как работает перегоревшая лампа дневного света?
Производство светодиодных лампочек – не дешевое. По оптимальному соотношению цена/качество безусловные лидеры — Россия, Китай, Япония.
|
|
МН-13; МН 6 1970 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН-1-220; NE-2G 3×10 |
|
220В BA9S EKF PROxima |
|
Неоновая лампа - наиболее привлекательный и яркий представитель семейства ламп во всех смыслах. И по сегодняшний день словом «неон» называются все лампы, заправленные инертными газами - аргоном, неоном и другими.
Что такое лампа газоразрядная?
Газоразрядные лампы - «родственники» современной неоновой. И сейчас термином «неоновая лампа» могут называть газоразрядную, если в ней находится газ неон. Но это не совсем так, хотя эти наименования очень близки. Термином «газоразрядная лампа» именуют Внутри трубки протекают электрические разряды между спиралевидными анодом и катодом, которые расположены с обеих сторон. Под воздействием разряда пары ртути излучают ультрафиолетовые волны, невидимые для человеческих глаз. При помощи нанесенного на внутреннюю поверхность люминофора, который состоит из смеси разных элементов и фосфора, ультрафиолетовое излучение трансформируется в видимый свет. Неоновая лампа также является газоразрядной, но с некоторыми особенностями.
Что такое дроссель и стартер?
Неоновая лампа 220 В газоразрядная работает благодаря ЭмПРА и стартеру. ЭмПРА - это пускорегулирующий электромагнитный аппарат, который «в народе» именуют дросселем. Мощность этого аппарата должна соответствовать мощности ламп, которые к нему подключены. Стартер - маленькое устройство, наполненное инертным газом, с парой биметаллических нормально разомкнутых электродов внутри.
Отличие в принципе работы
Газоразрядная лампа обладает довольно простым принципом работы. Во время включения электропитания в таком устройстве как стартер возникает разряд, замыкаются электроды биметаллические. После этого ток в цепи стартера и электродов ограничен сопротивлением пускорегулирующего электромагнитного аппарата (дросселя). В результате этого рабочий ток возрастает моментально в несколько раз, электроды разогреваются. В этот момент биметаллические контакты остывают и размыкают цепь. Дроссель при помощи явления самоиндукции формирует высоковольтный запускающий импульс. Он приводит к разряду в среде инертного газа, что зажигает лампу. После этого процесса напряжение на лампе будет равно половине от напряжения в сети. Если лампа светит нормально, контакты стартера будут нормально разомкнуты и он сам не будет принимать участие в работе устройства.
Неоновая лампа является газосветным прибором тлеющего разряда. Состоит она из баллона, изготовленного из стекла, который наполнен неоном под давлением. Внутри него находятся два электрода из неактивированного металла разных форм. Как видно, современная неоновая лампа является более универсальной и надежной.
Особенности неона
В отличие от других ламп, неоновые значительно более долговечны, так как в них внутри нет нитей накаливания, которые создавали бы электронную эмиссию. Неоновая лампа требует большего напряжения, но при этом обладает значительно меньшим значением тока (до 75 миллиампер). Электроды, которые создают эмиссию, остаются довольно холодными. Именно поэтому неоновая лампа еще носит название «холодный катод». Физика процесса основана на законах бомбардировки нейтральных газовых атомов носителями заряда. Сталкиваясь, заряженные электроны выталкивают нейтральные атомы (инертные частицы) с их орбитали. Это приводит к возбуждению атомарной структуры. Данный процесс именуется ионизацией. Во время каждого столкновения выделяются несколько световых квантов. Так как такие столкновения очень частые (много раз за секунду), то получается устойчивое (для человеческого взгляда) свечение. Инертные газы обладают разными цветовыми качествами. Это позволяет создавать фотодинамические необычные эффекты.
Применение
Неоновые лампы, цена на которые в зависимости от размера, производителя и формы, варьируется от нескольких десятков долларов до нескольких сотен, нашли свое применение во многих сферах. Без них сложно представить освещение автомагистралей и городских улиц ночью, наружную световую рекламу, подсветку зданий и конструкций. Освещение складов, цехов, офисов, предприятий, оформление торговых комплексов осуществляются с помощью неона. Часто его используют не только в виде дополнительного/аварийного освещения, но и для основного.
Преимущества
Неоновая лампа 220В имеет множество преимуществ:
Световой короб можно сделать любого размера, формы;
Подключение и монтаж требует мало фурнитуры и времени;
Простая и надежная электрическая схема, в сравнении с газоразрядными;
Возможность управлять яркостью и потреблением;
Можно получить разный цвет благодаря разным газам и люминофору (гелий дает желтый цвет, неон- красный, аргон - голубой);
Высокий срок службы - до двадцати лет.
Монтаж
Подключение неоновой лампы очень простое. На поверхности необходимо закрепить ламподержатели. В них вставляется сама лампа. Электронный конвертор или электромагнитный трансформатор подключаются в середину нагрузки, согласно схеме подключения. Нельзя включать их на металлическую поверхность. Между конвертором и поверхностью должен быть диэлектрик (не менее чем 1 см).