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長(zhǎng)壽命霓虹燈制作工藝的研究 |
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摘 要：經(jīng)過(guò)多年實(shí)驗(yàn)跟蹤,摸索出適應(yīng)北方長(zhǎng)壽命的霓虹燈制做的關(guān)鍵工藝方法,從而提高了北方霓虹燈的使用壽命。 關(guān)鍵詞：長(zhǎng)壽命霓虹燈充氣排氣陰極濺射。 1、引言 為了適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,建設(shè)國(guó)際化大都市的需要,城市的規(guī)劃建設(shè)也越來(lái)越受到人們的重視。霓虹燈飾,對(duì)于美化城市夜間景色,繁榮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),起著非常重要的作用。我省地處北方,冬季氣候寒冷,在這樣惡劣的環(huán)境下使用霓虹燈飾,壽命和質(zhì)量都得不到保證。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐研究,摸索出適應(yīng)北方環(huán)境下長(zhǎng)壽命霓虹燈制做的工藝方法。 1、霓虹燈的工作原理 在氣體放電過(guò)程中,當(dāng)加在氣體放電管兩端電極的電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí),氣體開始發(fā)光,此時(shí)若減小外電阻,電流會(huì)迅速增加到很大數(shù)值,俗稱氣體放電著火,著火時(shí)所必需的電壓稱為著火電壓,滿足著火電壓的條件是:γ(ead - 1) = 1其中a 是電子對(duì)氣體的體積電離系數(shù),它表示:由于氣體的原子或分子碰撞,一個(gè)電子在沿著陰極到陽(yáng)極方向每一厘米的路程上所形成的自由電子數(shù)目。A 也稱為湯生第一系數(shù),γ表示在陰極上的表面電離系數(shù),即表示平均每一個(gè)擊中陰極的正離子使陰極放出的電子數(shù)目。γ也稱湯生第三系數(shù),d 是陰極陽(yáng)極間距離。當(dāng)γ(ead - 1) = 1 時(shí)的電壓值v 為著火電壓。 氣體放電的形式有好幾種,輝光放電、弧光放電、火花放電。大多數(shù)霓虹燈是采用正常的輝光放電形式工作的。這意味著它一定是冷陰極放電,具有輝光放電的所有基本特征。它依靠正離子轟擊陰極,使陰極發(fā)射二次電子來(lái)維持放電,因此陰極電流主要是由正離子所貢獻(xiàn)的。由于是正常輝光放電,所以在一定范圍內(nèi),陰極的電流密度不變,陰極位降的大小約為100～200 伏。工作電流依賴于燈管直徑,電極種類、氣體種類及充氣壓強(qiáng)。當(dāng)充入適量的Ne 或Ar ,在上萬(wàn)伏的電源激勵(lì)下,可發(fā)出橙紅色、淡蘭色的光。依照氣體放電理論,它主要是靠正柱區(qū)來(lái)進(jìn)行發(fā)光的。 霓虹燈管發(fā)光形式分為二種,一種是直接充入Ne 氣發(fā)光,另一種是將涂有各種熒光粉的燈管內(nèi)充入Ar 氣,放入適量的汞后,產(chǎn)生的紫外線讓熒光粉吸收后,產(chǎn)生斯托可斯熒光而發(fā)光的。霓虹燈所使用的電源,通常為15KV 的交流電源。 2、影響霓虹燈壽命的主要因素 霓虹燈在使用過(guò)程中,影響其壽命的主要因素是陰極濺射。由氣體放電理論可知,輝光放電霓虹燈的陰極電子發(fā)射,是靠放電過(guò)程產(chǎn)生的正離子在陰極位降加速下轟擊陰極打出來(lái)的。當(dāng)正離子以很大的速度打到陰極上時(shí),一方面將引起陰極發(fā)射二次電子,同時(shí)也會(huì)造成陰極表面的濺射。陰極濺射使霓虹燈的壽命嚴(yán)重受損。盡管濺射出來(lái)的陰極物質(zhì)積儲(chǔ)于電極室的內(nèi)壁,不致于影響氣體的放電,但濺射的同時(shí)總伴有氣體被濺射顆粒的吸收,從而導(dǎo)致燈管工作氣體壓強(qiáng)下降。當(dāng)氣體壓強(qiáng)降到一定程 |
