คำอธิบายของการเรืองแสงของโคมไฟนีออน
โคมไฟนีออนคืออะไร
ท่อระบายแรงดันต่ำที่บรรจุก๊าซนีออนเฉื่อยเป็นหลอดนีออนแบบคลาสสิก ซึ่งเป็นหลอดที่ให้แสงนีออนสีส้มแดงสม่ำเสมอตลอดความยาว ก๊าซเฉื่อยที่ใช้ในอุปกรณ์ให้แสงสว่าง ได้แก่ ฮีเลียม ซีนอน อาร์กอน คริปทอน แต่พวกมันมีสเปกตรัมการปล่อยก๊าซที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้คุณสามารถรวมพวกมันและสร้างสีที่ต่างกันได้
โครงสร้าง นีออนไม่แตกต่างจากหลอดปล่อยก๊าซอื่นๆ รวมทั้งหลอดฟลูออเรสเซนต์ ในการเริ่มต้นอุปกรณ์ จำเป็นต้องมีกระแสในช่วง 0.1-1 มิลลิแอมป์ ความไวนี้ทำให้สามารถใช้หลอดนีออนในตัวบ่งชี้แรงดันไฟหลักได้ โดยมีเงื่อนไขว่าต้องใช้ตัวต้านทานแบบสเต็ปดาวน์เพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อต
ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟจุดระเบิด ขึ้นอยู่กับความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง และการเติมแก๊สในขวด สามารถเข้าถึง 12,000 โวลต์ดังนั้นการเริ่มต้นและบำรุงรักษาการทำงานของอุปกรณ์จำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์อยู่ในวงจร แอปพลิเคชั่นหลักของไฟนีออนพบในด้านการโฆษณาและความบันเทิงในยุโรปและสหรัฐอเมริกา ในรัสเซีย แฟชั่นนี้แพร่ขยายออกไปด้วยความล่าช้าสิบถึงสิบห้าปี แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการปลดปล่อยแสงและอุปกรณ์บ่งชี้ทางอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 50
นีออนหาซื้อได้ที่ไหน
นีออนแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1910 โดย Georges Claude แต่สำหรับการประดิษฐ์ของเขา เขาใช้ผลงานของ Maurice Travers และ William Ramsay นักเคมีชาวอังกฤษที่ได้รับนีออนโดยการเอาออกจากอากาศเป็นผลพลอยได้ ในอากาศในบรรยากาศความเข้มข้นสูงสุดของ Ne ถึง 0.00182% สิ่งนี้มีขนาดเล็กมากในระดับดาวเคราะห์ แต่เพียงพอสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรม
วิธีเพื่อให้ได้นีออนคือทำให้ส่วนประกอบหนักทั้งหมดของอากาศเป็นของเหลว ส่งผลให้เกิดส่วนประกอบที่ไม่ทำให้เกิดของเหลวตกค้าง ซึ่งก็คือส่วนผสมฮีเลียม-นีออน มีการใช้สามวิธีในการแยกฮีเลียมและนีออน:
- การดูดซับนีออนด้วยถ่านกัมมันต์เย็น
- การแช่แข็งด้วยไฮโดรเจนเหลว
- การแก้ไขสองครั้งในคอนเดนเซอร์-ระเหย;
- การกลั่นเย็นของส่วนผสมที่ถูกบีบอัด
เป็นเทคโนโลยีล่าสุดที่ทำให้ได้ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์ 99.9% ในระดับอุตสาหกรรม
วิดีโอ: นีออนเป็นก๊าซ INERTE มากที่สุดใน EARTH
ประเภทของนีออน
หลอดสีเรืองแสงใดๆ ที่บางครั้งโค้งตามความจำเป็น เรียกว่านีออนอย่างไม่ถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบคลาสสิก หลอดไฟดังกล่าวทำจากหลอดแก้วที่เต็มไปด้วยนีออนเฉื่อย โดยมีขั้วไฟฟ้าสองหรือสามขั้วที่ปลายไฟแสดงสถานะมีขนาดเล็กกว่าหลอด LED และท่อจ่ายก๊าซมีความยาว 10 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม.
ในการผลิตกระติกน้ำ ได้รูปทรงที่จำเป็นโดยการอุ่นแก้วบนเตาแก๊สซึ่งเต็มไปด้วยนีออน และเติมปรอทสองสามหยดเพื่อเพิ่มความสว่างไสว อุปกรณ์ไม่เสถียรต่อความเครียดทางกล และการกำจัดต้องใช้มาตรการความปลอดภัยพิเศษที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษของไอปรอท อย่างไรก็ตาม ความเรียบง่ายของอุปกรณ์จำกัดความทนทานต่อความสมบูรณ์ของหลอดไฟ องค์ประกอบของอิเล็กโทรด และความสามารถในการซ่อมบำรุงขององค์ประกอบเริ่มต้นเท่านั้น ในหลอดนีออนแบบคลาสสิก ไม่มีอะไรให้ต้องดับไฟ ดังนั้นการทำงานที่ถูกต้องของไฟนีออนจึงสามารถทำงานต่อเนื่องได้นานถึง 80,000 ชั่วโมง
ยืดหยุ่นได้
ความซับซ้อนของโคมไฟแก้วที่ใช้งานได้นำไปสู่การประดิษฐ์เทคโนโลยีทางเลือกที่เลียนแบบแสงนีออน แทนที่แถบ LED ได้กลายเป็นที่นิยมโดยติดตั้งในแถบ PVC หรือซิลิโคนซึ่งกระจายลำแสงของหลอดไฟเพื่อให้แสงกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวของแถบ นีออนที่เรียกว่ายืดหยุ่น:
- ติดตั้งง่าย - ติดตั้งในรัดหรือร่องพิเศษที่มีการโค้งงอ 180 °และเส้นผ่านศูนย์กลางโค้งงอ 10 มม.
- มีความเสถียรทางกลและแน่น
- มีอยู่;
- ประหยัดในแง่ของการใช้พลังงาน - แถบยาว 50 ซม. ใช้พลังงานจากขั้วต่อ USB ทั่วไปที่มีแรงดันไฟฟ้า 3-4 โวลต์
เย็น
นีออนชนิดหนึ่งที่มีความยืดหยุ่น แต่ผลิตขึ้นทางเทคโนโลยีตามหลักการที่แตกต่างกัน สารเรืองแสงถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งครอบคลุมลวดทองแดงที่มีความยืดหยุ่นลวดทองแดงบาง ๆ พันเป็นเกลียวเหนือชั้นของสารเรืองแสงและไดอิเล็กตริกโปร่งใส โครงสร้างทั้งหมดมีเปลือกพลาสติกใส เกลียวที่มีแกนทำงานบนหลักการของขดลวดแม่เหล็ก และเป็นสนามแม่เหล็กที่กระตุ้นการเรืองแสงของสารเรืองแสง
การทำงานของนีออนเย็นเป็นไปได้เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านอินเวอร์เตอร์พิเศษที่ผลิตกระแสด้วยความถี่สูงถึง 6000 Hz ตัวโคมไฟเป็นสายไฟที่ยืดหยุ่น ทนทาน และปิดสนิทด้วยสีเรืองแสงที่แตกต่างกันไปตามชนิดของสารเรืองแสง
เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวมักถูกควบคุมโดยผู้ผลิตโดยความหนาของเปลือกนอกเท่านั้น ส่วนด้านในยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะใช้สายหนาก็ต่อเมื่อมีขนาดที่เหมาะสมของร่องโครงสร้างเท่านั้น
คุณลักษณะเฉพาะของนีออนเย็นคือการขาดความร้อนของไส้หลอดโดยสมบูรณ์ในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของเทคโนโลยีคือด้วยการโค้งงอมุมแหลมบ่อยครั้งตามเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก การเคลือบสารเรืองแสงจะแตกด้วยการก่อตัวของโซนมืดบนเส้นลวด
ที่มีการใช้หลอดนีออน ตัวอย่างพร้อมรูปถ่าย
ในขั้นต้น คุณสมบัติของหลอดนีออนกำหนดการใช้งานในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าดังนี้:
- ตัวบ่งชี้แรงดันไฟหลักในเครื่องใช้ไฟฟ้า
- อุปกรณ์ควบคุมและตัวบ่งชี้สำหรับกำหนดแรงดันไฟฟ้าบนตัวนำ
- ตัวบ่งชี้การปรากฏตัวของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า - ในอุปกรณ์ Balizor นีออนจะเรืองแสงเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
- ฟิวส์ในวงจรสัญญาณเตือน
หลอดนีออนในยุคปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้ในด้านการค้า การออกแบบ และความบันเทิง
หลอดนีออนทำงานอย่างไร
นีออนที่ปล่อยก๊าซแบบคลาสสิกใช้ความสามารถของนีออนในการปล่อยโฟตอนของแสงเมื่อโมเลกุลของก๊าซแลกเปลี่ยนพลังงานในตัวกลางที่ผ่านการแรร์ภายใต้การกระทำของไฟฟ้า เมื่อต่อไฟ AC แสงจะกระจายอย่างทั่วถึงทั่วทั้งหลอดไฟ หากกระแสคงที่ การเรืองแสงจะกระจุกตัวอยู่รอบๆ แคโทด
แผนภาพการเดินสายไฟ
ไฟแสดงสถานะเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทานแบบสเต็ปดาวน์ตามรูปแบบต่อไปนี้
ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ให้แสงสว่างตามองค์ประกอบ LED จำเป็นต้องมีรูปแบบการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนมากขึ้นผ่านบัลลาสต์ ดังรูปด้านล่าง
การเชื่อมต่อนีออนที่ปล่อยก๊าซแสดงถึงการมีพลังงานที่เหมาะสมในวงจรอินเวอร์เตอร์
โครงการแรกถือเป็นมาตรฐาน ประการที่สองช่วยให้คุณลดความยาวของตัวนำและในกรณีที่เกิดความล้มเหลวที่ด้านใดด้านหนึ่งของวงจรวงจรที่สองจะยังคงทำงานต่อไป
ขึ้นอยู่กับความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจ่ายแก๊ส จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่มีกำลังที่แสดงในตารางเพื่อสตาร์ท
การเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงต้องใช้ความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและไฟฟ้า ด้วยการคำนวณที่ไม่ถูกต้อง การคายประจุอาจกลายเป็นส่วนโค้งตามด้วยการแตกของหลอดไฟ
นีออนเย็นเชื่อมต่อผ่านอินเวอร์เตอร์กับแหล่งจ่ายไฟ 12 หรือ 24 โวลต์ ขึ้นอยู่กับความยาวของสายไฟส่องสว่าง
LED นีออนเชื่อมต่อในลักษณะเดียวกับแถบ LED แต่การเชื่อมต่อทั้งหมดจะทำผ่านตัวเชื่อมต่อ ตามด้วยการปิดผนึกทางแยกดังในวิดีโอ
วิธีรับสเปกตรัมของแสงที่แตกต่างกัน
ริบบิ้น RGB ที่มีตัวควบคุมสามารถเปลี่ยนสี โหมด และความเข้มของการเรืองแสงของนีออนที่ยืดหยุ่นได้ด้วยการเลียนแบบพวงมาลัยหรือไฟแฟลช ในหลอดจ่ายแก๊ส ก๊าซเฉื่อยต่างๆ หรือการรวมกันกับสีของหลอดแก้วจะใช้เพื่อให้ได้สีที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ได้แสงสีเขียว ซีนอนที่เรืองแสงเป็นสีน้ำเงินจะถูกสูบเข้าไปในขวดสีเหลือง
ข้อดีข้อเสีย
นีออนที่ปล่อยออกมาจะเปล่งแสงที่นุ่มนวล และถ้าฉันพูดอย่างนั้น แสงที่คล้ายคลึงกันมากกว่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ประเภทอื่นๆ ข้อดีของโคมไฟเหล่านี้คือ:
- ความสม่ำเสมอของการเรืองแสงพร้อมกับความเป็นไปได้ของการเน้นแสงบนอิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่งเมื่อใช้กระแสตรง
- ความทนทาน - ไม่มีวัสดุสิ้นเปลืองในการออกแบบ
- การทำงานของไฟแสดงสถานะขนาดเล็กโดยตรงจากเครือข่าย 220 V
- ความเป็นไปได้ในการผลิตขวดและแคโทดที่มีรูปร่างต่างๆ
ในเวลาเดียวกันอุปกรณ์ของหลอดปล่อยก๊าซนั้นไม่มีข้อเสียและถือว่าล้าสมัยด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
- เสียงรบกวนระหว่างการทำงานจากหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ
- ความเปราะบางของขวดแก้ว
- ความซับซ้อนของการรีไซเคิลเนื่องจากมีไอปรอทเป็นพิษอยู่ภายในโครงสร้าง
ความแตกต่างหลักจากแถบ LED
สายไฟซึ่งทำงานบนหลักการเรืองแสงของฟอสเฟอร์ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะเปล่งแสง 360 °เหมือนกับท่อจ่ายก๊าซ แต่ในขณะเดียวกันก็โค้งงอไปในทิศทางใดก็ได้และใช้พลังงานน้อยลง แถบยืดหยุ่นบนองค์ประกอบ LED เปล่งแสง 180° ในทิศทางเดียว และโค้งงอในระนาบเดียวเท่านั้น ข้อดีของแถบ LED ที่ยืดหยุ่นซึ่งเลียนแบบนีออนคือความเสถียรทางกล ความสะดวกในการใช้งาน และความสามารถในการควบคุมโหมดผ่านตัวควบคุม
แน่นอน ระบบเทป RGB ถูกจำกัดด้วยทิศทางและรัศมีของการโค้งงอ เช่นเดียวกับเวกเตอร์เรืองแสงที่แคบ แต่ข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับการชดเชยด้วยความสามารถในการสร้างการแสดงแสงที่ไม่เหมือนใครเมื่อใช้ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ที่มีโหมดการทำงานต่างกัน ในเวลาเดียวกัน ด้ายนีออนเรืองแสงจะบางลง (ไม่เกิน 2 มม.) และสิ่งนี้ทำให้คุณสามารถติดด้ายในรอยต่อและรอยแยกที่แคบได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับแต่งอัตโนมัติและการอัพเกรดอุปกรณ์ต่างๆ
ควรเสริมว่าตอนนี้แฟชั่นย้อนยุคกำลังกลับมารวมถึงแอนะล็อกดังนั้นหลอดดิสชาร์จแบบเก่าจะไม่สูญเสียความเกี่ยวข้องในด้านการออกแบบและการตลาด ราคาและความยากในการใช้งานทำให้นีออนคลาสสิกเป็นทางเลือกสำหรับผู้ซื้อที่ร่ำรวยที่ต้องการโดดเด่นด้วยสถานะและรสนิยมที่ดี