霓虹燈從發(fā)明到現(xiàn)代已經經過了一百多個年頭﹐當今的霓虹燈與以往相比已經發(fā)生了本質的變化﹐從材料到工藝都有了很大的改進﹐新技術已向高科技領域拓展。隨著北京城市建設進程的加快﹔特別是2008年將舉辦奧運會﹔我國加入WTO后國外的廣告企業(yè)進入中國市場﹐必將引起霓虹燈新技術的推廣和普及。
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﹐一方面對大家有所啟迪﹐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﹐人們對霓虹燈管內填充氣體經過了無數(shù)次的實驗﹐從氮氣到二氧化碳﹐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。
混合氣以降低啟動電壓﹑降低燈管溫度﹑提高光效﹑延長燈管壽 命﹑色彩鮮艷等優(yōu)點而成為現(xiàn)代霓虹燈技術的代表。
霓虹燈在電光源大家族中，應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﹐輝光放電的前提是氣體在電場作用下被擊穿而產生的電離運動。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電壓﹐這一現(xiàn)象就是著名的潘寧效應﹐潘寧效應決定了混合氣具有非常優(yōu)越的性質。
很明顯降低燈管的啟動電壓﹐對霓虹燈的性能具有非常的意義﹐相同功率的電源所能啟動的霓虹燈長度將明顯增加﹔由于電離運動的改 進﹐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。
另一種作用是對陰極的保護作用。氣體的離子運動對陰極有沖擊濺散的負作用﹐特別是汞離子由于質量大﹑速度高﹐負作用更大。滯后的氣體對陰極有一定的保護作用?；旌蠚庥袃煞N以上的氣體﹐每種氣體的質量不同﹐滯后的緩沖氣團得到加強﹐從而大大地減小陰極濺散有效地延長燈管的壽命。
混合氣經常采用氪氣。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性能超群但由于價格昂貴﹐目前還沒有采用﹐相信不久將會出現(xiàn)。
混合氣的價格雖然高于單純氣體﹐但由于充入燈管中的氣體量非常小﹐故高出的價格平均到產品中可以說是微不足道。
