霓虹灯（冷阴极气体放电灯之一）
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更新时间：2023-06-01
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霓虹灯是一种冷阴极气体放电灯，由玻璃管或灯泡组成，内部填充有稀薄的气体。它通过施加几千伏的电压在电极上，电离管中的气体，从而使其发出光。光的颜色取决于管中的气体。霓虹灯被广泛应用于各种场合，例如商业和娱乐场所的标志和装饰。霓虹灯
本词条是多义词，共4个义项
冷阴极气体放电灯之一
基本信息
| 中文名 | 霓虹灯 |
| 外文名 | neon light |
| 特点 | 高效率 |
| 又名 | 氖灯 |
| 气体 | 稀有气体 |
| 诞生 | 1898年6月 |
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基本内容
霓虹灯
这时，一个意外的现象发生了：注入真空管的稀有气体不但开始导电，而且还发出了极其美丽的红光。这种神奇的红光使拉姆赛和他的助手惊喜不已。拉姆赛把这种能够导电并且发出红色光的稀有气体命名为氖气（neon）。后来这类给气体通电发光的灯被称为氖灯（neon light），音译就是霓虹灯。
霓虹灯
特点
高效率
温度低
霓虹灯因其冷阴极特性，工作时灯管温度在60°C以下，所以能置于露天日晒雨淋或在水中工作。同样因其工作特性，霓虹灯光谱具有很强的穿透力，在雨天或雾天仍能保持较好的视觉效果。
低能耗
在技术不断创新的时代，霓虹灯的制造技术及相关零部件的技术水平也在不断进步。新型电极、新型电子变压器的应用，使霓虹灯的耗电量大大降低，由每米灯管耗电56瓦降到每米灯管耗电12瓦。
寿命长
霓虹灯在连续工作不断电的情况下，寿命达一万小时以上，这一优势是其他任何电光源都难以达到的。
灵活多样
霓虹灯是由玻璃管制成，经过烧制，玻璃管能弯曲成任意形状，具有极大的灵活性，通过选择不同类型的管子并充入不同的惰性气体，霓虹灯能得到五彩缤纷、多种颜色的光。
动感强
霓虹灯
霓虹灯是一种冷阴极辉光放电管，其辐射光谱具有极强的穿透大气的能力，色彩鲜艳绚丽、多姿，发光效率明显优于普通的白炽灯，它的线条结构表现力丰富，可以加工弯制成任何几何形状，满足设计要求，通过电子程序控制，可变幻色彩的图案和文字受到人们的欢迎。
霓虹灯的亮、美、动特点，是任何电光源所不能替代的，在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。
由于霓虹灯是冷阴极辉光放电，因此一支质量合格的霓虹灯其寿命可达20000--30000小时。
随着中国经济的飞速发展，霓虹灯的品种、规格也已基本系列化，可供各种用途的选择，其质量已逐步向国际水平靠拢，随着中国加入WTO与国际水平的差距将越来越小，在不久的将来必将赶超国际先进水平，但在市场竞争的条件下，也确有少数厂商缺乏诚信，在一些用户不懂霓虹灯的性能、质量的情况下，生产、制作低劣产品在市场上低价倾销，影响霓虹灯的声誉。为了使大用户熟悉霓虹灯，了解霓虹灯，我们在此简要介绍一些霓虹灯的品种、规格以及制作霓虹灯的主要器材，以帮助用户识别“霓虹灯”的优劣。
主要部件
结构
霓虹灯由灯管和高压变压器组成。灯管由玻管、电极室组成。电极室由电极、云母片(或瓷环)和电极引线组成。玻管内充有工作气体，玻管内壁有的涂有荧光粉。高压变压器有漏磁式变压器和电子式变压器两种，它是点燃霓虹灯管必不可少的元件。
1.玻管
玻管的主要作用有填充工作气体、连结两只电极和透射可见光线三个作用。常见的霓虹灯玻管有明管、粉管和彩管三种。
2.电极
3.云母片(或套环)
4.电极引线
通过它可使电极与外电路联接，需选用导电性好且热胀系数与玻璃相近的材料，电极引线多用杜美丝制作。
5.工作气体
工作气体多为惰性气体，氖、氩是最常用的工作气体，氖气多充入明管制作红色霓虹灯，氩气多与汞组成氩汞混合气充入粉管制作其他颜色的霓虹灯。
6.荧光粉
玻管内壁涂上不同品种的荧光粉可方便地与氩、汞混合气制成各种色彩的霓虹灯。
7.高压变压器
它是接在霓虹灯管电路中的稳流装置，它与灯管组成一组完整的霓虹灯。辉光放电在电性能上有如下特点：一是需较高的着火电压和较低的工作电压，二是具有负伏安特性使得放电无法稳定。采用漏磁式高压变压器或电子式升压变压器都可为灯管提供高达15}V的电压使灯着火启辉，气体一开始放电，电压会马上跌落至一恒定值，维持灯管正常辉光放电于一稳定状态。
灯管
1．以规格分：有6、7、8、9、10、12、15、18、20毫米等粗细。
2．以玻璃材质分：
②铅玻璃管（又称红丹料玻璃管）其热性能、机械性能、电性能、化学稳定性能、真空性能和光学性能优于钠玻璃，其耐候性、使用寿命大大超过钠玻璃，国际上通用大都是这种铅玻璃管，中国使用量已达20－30%左右，凡是追求质量好的制作厂家，用户都选用铅管制作霓虹灯。铅玻璃又以含铅量多少分为：重铅玻璃、中铅玻璃和轻铅玻璃。
③彩色玻璃管，这种玻璃管，在拉制玻璃管时已充入染料，生产出的玻璃管已呈彩色玻璃管。
3．以霓虹灯管内涂荧光粉材料分：①使用的多数霓虹灯管喷涂的是“普通荧光粉”，这种粉价格比较便宜，一般也能满足各种色彩的要求。②“三基色”荧光粉，（也称稀土荧光粉）与普通荧光粉比较，其亮度、色度、鲜度更佳。
4．喷涂荧光粉的工艺又分水涂和胶涂二种。
①水涂即用醇，酮溶济混合荧光粉喷涂在灯管内壁，让其自然干燥。②胶涂即用胶液混合荧光粉喷涂，再用烘箱烘干，其粘度、牢度大大优于水涂粉管。先进国家大都有采用三基色胶涂含铅玻璃管制作霓虹灯，中国已有部分厂商使用这种霓虹灯管。
变压器
1．霓虹灯漏磁变压器，（又称电感变压器、铁芯变压器）其特点是：可靠性好，负载灯管亮度高，光色一致，寿命长，缺点是比较笨重，国外及上海的户外霓虹灯大多数采用这种变压器。电感变压器的规格有：3KV、6KV、9KV、12KV、15KV、18KV。霓虹灯电感变压器较为知名的品牌有亿亚、通汇。
2．电子变压器（也称高频冷启动管形放电灯（霓虹灯）电子转换器或霓虹灯电源）其优点是：重量轻、制造方便、节约金属材料，目前国内生产电子变压器质量稳定，有一定规模，其中有的企业还批量出口。但有不少单位生产的电子变压器亮度达不到应有亮度，在室外使用就有点相形见绌。电子变压器又分直流和交流二种，直流电子变压器由于单向导通往往会产生灯管一头亮一头暗的情况。又因电子变压器输出频率会受到负载灯管长度的影响，在同幅霓虹灯中，由于每笔灯管长短不一也会产生灯色不匀等现象。有些生产厂家为了降低成本，不愿采用高质量高品质的电器元件，而且加工工艺简陋，故可靠性差，寿命短。电子变压器的规格有：40W、60W、80W、100W等规格，也有称4米机、6米机、8米机、10米机、12米机等。要真正生产符合霓虹灯使用要求的电子变压器也是可以做到的，但其价格就会接近电感变压器的价格，为了低价竞销，获取市场份额，一些厂商牺牲霓虹灯的亮度、可靠性、寿命来获得市场利润。
程序控制器
霓虹灯
2．渐变式电子程序控制器。
霓虹灯高压线分：
1．普通高压线，即塑料高压线，这种高压线价格便宜，但塑料容易老化，室外使用不久塑料就要老化引起拉火等，安全性较差。
2．硅橡胶绝缘高压线，是较理想的霓虹灯连接线，安全性强，可靠性好。
以上介绍的是组成霓虹灯的主要另部件，从上可以知道，霓虹灯与其他商品一样，品种、规格、质量优劣区别很大。用户在选择霓虹灯制作单位时，也要了解他们的制作实力，加工工艺和售后服务是否到位，凡是较大的霓虹灯工程，都应要制作单位详细报价，进行核实，如有条件，应按行业标准进行验收，不要只看总价便宜，更要看他们提供给用户的是什么样的质量和服务。
工作原理
工作概况
①大多数霓虹灯都采用冷阴极辉光放电。因冷阴极工作时，整个灯基本不发热，从电能转换成光能的效率高。它的寿命远比普通日光灯长，如从用料、加工到安装都能保证质量，霓虹灯管的使用寿命可高达2ooooh--3ooooh，在我国地方标准中要求不低于zaooha冷阴极放电灯还有一个很大的优点是开关次数基本上不影响其寿命，所以特别适合作需频繁开关的广告用灯。
②它依靠正离子轰击阴极使阴极发射二次电子来维持放电，故需一定的阴极位降为正离子加速提供能量，阴极位降大小约looV---200V。
④在可能的情况下，霓虹灯的灯管应尽量长一些，内径要小一些，尽量提高正柱区压降在灯管总压降中的比例以提高光效。
⑤为顺利点燃霓虹灯管并能在较低电压下稳定工作，必须配备高压变压器(以漏磁式居多，但因它笨重、耗电大将逐渐被电子式取代)并作到合理匹配以节省工程造价。
⑥霓虹灯使用交流电工作，所以两只电极交替作阴极和阳极，其辉光放电的区域分布也交替变化顺序方向，由于人的视觉暂留作用，可以看到辉光均匀地布满整个灯管，发光效果比用直流电理想得多。因此两个电极从用料到加工应尽量做到一致。
⑦因霓虹灯是真空电光源，所以整个生产过程需注意真空卫生。严格按电真空技术要求用料和生产，这样才能保证质量。
制作工艺
霓虹灯
玻管成型———即制作人员沿着图案或文字的轮廓经过专用火头，将直玻璃管烧、烤、弯成图案或文字的过程，制作人员水平的高低可凭肉眼看的出来，水平低的人员制成的灯管易出现转弯处凹凸不平、太厚或太薄、内侧皱折、偏歪不成平面等。
封接电极———即将弯成型的灯管经过火头接上电极和排气孔的过程，接口不得太薄或太厚，接口处须完全烧融，否则易出现慢漏气。
轰击去气———制作霓虹灯的关键。是通过高压电轰击电极，加热电极焚烧灯管电极内肉眼看不见的水蒸气、尘土、油质等物质，排掉这些有害物质，将玻管抽成真空的过程。轰击去气的温度达不到，上述有害物质会除不彻底，直接影响灯管的质量。轰击去气的温度过高会引起电极过度氧化，使其表面产生氧化层，引起灯管质量下降。轰击去气彻底的玻管充入适当惰性气体，经过老练，即完成霓虹灯制作过程。
起源
霓虹灯
霓虹灯的发展可以追溯到英国物理学家和化学家法拉第对气体放电的研究，电流通过含有少量正负离子的气体时，受紫外线、宇宙射线、微量放射物质的作用，在足够高的外加电压作用下运动，并与中性气体分子碰撞后，使中性分子发生电离，因而离子的数目倍增。电流通过气体时还伴有发光现象，即所谓的辉光放电。其发光的颜色随所充气体的不同而不同。法拉第的理论及其在实验上的成就，为霓虹灯技术的发展奠定了坚实的基础。
霓虹灯始源于法国。当时所用的灯体玻管的直径为45毫米，先将玻璃管弯制成所需的文字或图案，然后再用1只电压为1万多伏的变压器供电，使之发光。当时，灯管两端电极采用石墨制成，内部充入氮气或二氧化碳气体，前者会发红光，后者发白光。由于这两种气体较活泼，很容易和石墨电极起化学反应，阴极溅散出的石墨很快在玻璃管内壁形成黑色薄膜层，并大量吸收充入灯管内的气体，使灯管的充气压力很快下降，致使霓虹灯的寿命很短。当时为了解决这个问题，特在霓虹灯管上加1个特殊的电磁阀门，并在霓虹灯使用一段时间以后再往灯内重新补充一定量的气体，但这样做并未能在根本上克服上述缺陷。因此，这种灯不仅寿命短、制作工艺复杂，而且造价昂贵，很难普及。
在1907年至1910年期间，科学家克洛德和林德发明了液态空气分馏。利用这一发明，在霓虹灯内充入一定的惰性气体，这样就明显减缓了气体在灯管内部的消耗速度，颜色也丰富了，可产生红、绿、蓝、黄等颜色。第二次世界大战前夕，光致发光的材料被研制出来了。这种材料不仅能发出各种颜色的光，而且发光效率也高，我们称之为荧光粉。荧光粉被应用在霓虹灯制作中后，霓虹灯的亮度不仅有了明显提高，而且灯管的颜色也更加鲜艳夺目，变化多端，同时也简化了制灯的工艺。故在第二世界大战结束后，霓虹灯得到了迅猛的发展。霓虹灯按其玻璃管内壁所涂粉的不同，档分为3种类型：第一种是玻璃内壁不涂任何荧光粉，直接采用无色透明的玻璃管，通常称为明管；第二种是在透明玻璃管内壁涂有荧光粉，我们称它为粉管；第三种是采用彩色玻璃管，且在玻璃管内壁均匀涂上荧光粉，我们称它为彩管。
霓虹灯的寿命在正常情况下高于日光灯和白炽灯，要达到这一水平必须做到三点：
1、制作人员水平过硬，排气人员轰击去气得当、彻底；
2、启动它的变压器不得超载；
3、安装人员细致合理的安装；只要做到以上要求，实践证明霓虹灯的寿命是高于日光灯和白炽灯的。
现状发展
霓虹灯
第二类，没有营业执照挂靠其它单位，这类“单位”专业性不强，产品质量无保证，后期维护不到位。
霓虹灯是一个专业性比较强的行业，正规单位的产品质量好，寿命长。可正是第二类和第三类公司扰乱霓虹灯市场，给用户的感觉霓虹灯容易坏。其实霓虹灯的寿命比日光灯还长，为了您的利益，请选择有执照，有能力，有信誉的单位。
颜色
颜色 | 气体 | 灯管的颜色 |
大红 | Ne | 无 |
深红 | Ne | 淡红 |
金黄 | He | 淡红 |
蓝 | Ar80%,Ne20% | 淡蓝 |
绿 | Ar80%,Ne20% | 淡黄 |
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应用
在现代都市人的时尚观念里，景与光是韵律的结合。光线的布置强弱得当和自然环境空间构造，隐—露、抑—扬的运用，充分体现了传统文化的东方文明气息，再现了人文气息的辨证关系，增加了空间的变化，形成移步换景的夜景效果。科学的景与光需要分析和理解，景观照明需要鉴赏和品味，艺术则需要深思和感悟。景观照明艺术必须透过光和照明，才能产生生命的活力。照明可以改变环境的外观，艺术性的照明灯光和色彩，构成动态和静态的光、声、色的景观，更显示出景观庭园灯具的小品化、雕塑化、时装化，给自然环境的点缀。
霓虹灯是一种传统的光源，一种冷阴极的低压气体辉光放电管，内置设有灯丝的电极，由高压轰击产生冷电子发射、激发弧光放电，使管内气体原子受辐射发光。随着时间的推移，霓虹灯技术局面已经取得很大进步，新型真空技术对电子管的处理增强了其精确度和一致性，寿命已达得到10000h。霓虹灯照明电路元件的击穿和操作电压都很高，霓虹灯技师因为经验丰富，晓得将怎样安全地安装使用它，选用较低开路电压等级的变压器，尽量缩短电线长度，采用优质的绝缘材料，采取保护装置随着霓虹灯技术的进步，采用微电子技术设计实现，通过微处理器分别控制三个基色灯管的亮度变化，既对霓虹灯进行亮灭控制，又可进行数字化调光混色，产生千变万化、五彩缤纷的色彩，大大地增强霓虹灯的渲染效果，提高了霓虹灯的灵活性和较高的可靠性。霓虹灯如今规范的设计、制造、安装，同样达到与LED一样的诱人景观效果。霓虹灯还具备视觉冲击力与艺术感染力，以独特的方式与造型来体现人类对生活追求美的享受艺术，通过月光、星光和灯光重现白天的自然或人文景观，再现夜晚的景观效果。
参考资料
[1]
【霓虹灯变压器】的意思_什么是霓虹灯变压器[引用日期2022-05-17 18:49:42]
[2]
趣谈:“高冷”的诺贝尔奖，离我们生活并不远-中国新闻网2016-10-05T17:36:00+08:00[引用日期2022-05-17 19:09:28]
[3]
【霓虹灯变压器】的意思_什么是霓虹灯变压器[引用日期2022-05-17 19:33:31]
[4]
诺贝尔化学奖今揭晓 身边的这些诺奖成果你发现了吗？2019-10-09T07:34:05+08:00[引用日期2022-05-17 19:33:56]
[5]
分享锂电池发展殊荣，三位科学家获得2019年诺贝尔化学奖2019-10-09T18:01:27+08:00[引用日期2022-05-19 12:08:23]
