在這里我們希望以通俗易懂的方式向大家介紹一些霓虹燈的新技 術(shù)﹐一方面對(duì)大家有所啟迪﹐另一方面期望同行業(yè)專家指正。
今天﹐首先談一談霓虹燈的新型填充氣體-混合氣。
霓虹燈出現(xiàn)的最初階段﹐人們對(duì)霓虹燈管內(nèi)填充氣體經(jīng)過了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)﹐從氮?dú)獾蕉趸缉o從氦氣到氬氣﹑氖氣﹐到現(xiàn)代則出現(xiàn)了氦﹑氖﹑氬﹑氪﹑氙等多種氣體的混合氣﹐并且從二元混合氣發(fā)展到三元混合氣。
混合氣以降低啟動(dòng)電壓﹑降低燈管溫度﹑提高光效﹑延長(zhǎng)燈管壽 命﹑色彩鮮艷等優(yōu)點(diǎn)而成為現(xiàn)代霓虹燈技術(shù)的代表。
霓虹燈在電光源大家族中，應(yīng)分類為冷陰極氣體放電光源。它的發(fā)光以輝光放電原理為基礎(chǔ)﹐輝光放電的前提是氣體在電場(chǎng)作用下被擊穿而產(chǎn)生的電離運(yùn)動(dòng)。霓虹燈管中填充入不同的氣體﹐氣體被電離的條件也不相同﹐這取決于氣體電離電位的差異。
氣 體 氦 氖 氬 氪 氙 (汞)
電離電位 24.6/eV 21.6/eV 15.8eV 14.0/eV 12.1/eV 10.4/eV
在霓虹燈管中充入兩種以上的混合氣 ，﹙混合氣的混合比有很嚴(yán)格的要求﹚ ﹐氣體被擊穿的電位明顯低于單純氣體的擊穿電位從而極大地降低了啟動(dòng)電壓﹐這一現(xiàn)象就是著名的潘寧效應(yīng)﹐潘寧效應(yīng)決定了混合氣具有非常優(yōu)越的性質(zhì)。
很明顯降低燈管的啟動(dòng)電壓﹐對(duì)霓虹燈的性能具有非常的意義﹐相同功率的電源所能啟動(dòng)的霓虹燈長(zhǎng)度將明顯增加﹔由于電離運(yùn)動(dòng)的改 進(jìn)﹐燈管的表面溫度明顯降低。
氣體放電燈中惰性氣體具有兩種作用。
一種作用是氣體電離產(chǎn)生輝光放電﹐如果是充汞的燈管﹐輝光放電過渡到弧光放電從而產(chǎn)生253.7nM的紫外線﹐紫外光子激發(fā)熒光粉發(fā)光。
另一種作用是對(duì)陰極的保護(hù)作用。氣體的離子運(yùn)動(dòng)對(duì)陰極有沖擊濺散的負(fù)作用﹐特別是汞離子由于質(zhì)量大﹑速度高﹐負(fù)作用更大。滯后的氣體對(duì)陰極有一定的保護(hù)作用?；旌蠚庥袃煞N以上的氣體﹐每種氣體的質(zhì)量不同﹐滯后的緩沖氣團(tuán)得到加強(qiáng)﹐從而大大地減小陰極濺散有效地延長(zhǎng)燈管的壽命。
混合氣經(jīng)常采用氪氣。氪﹑氙氣在空氣中的比例極小﹐而它們的輝光更加鮮亮可以使燈管的色彩更鮮艷。
現(xiàn)在常用的混合氣主要有氪氬﹑氖氬﹑氪氖氬等幾種。氙氣如果作混合氣將會(huì)性能超群但由于價(jià)格昂貴﹐目前還沒有采用﹐相信不久將會(huì)出現(xiàn)。
混合氣的價(jià)格雖然高于單純氣體﹐但由于充入燈管中的氣體量非常小﹐故高出的價(jià)格平均到產(chǎn)品中可以說是微不足道。
