Как работают неоновые лампы и как выбрать оптимальны вариант для дома

Как образуется свет

Неоновый свет, который так нравится своим внешним видом, образуется в результате специальных направленных процессов, происходящих внутри лампы. Атомы, которые находятся внутри трубки, пребывают в постоянном движении, из-за чего они сталкиваются друг с другом. В результате такого столкновения они передают друг другу энергию с выделением тепла, т.е. происходит их возбуждение, повышая тем самым энергетический уровень. При испускании тепла электрод может опускаться на более низкий порог. Лишняя энергия испускается в пространство трубки в виде фотона (частица света). В результате чего и образуется неоновый свет. Стоит отметить, что неоновая лампа может светиться различными цветами.

Варианты цвета ламп

Неоновый свет зависит от того, насколько переданная энергия возбуждения будет отличаться от первоначальной. Этот параметр, как и энергетический уровень электрона, обладает определенным интервалом. В результате получается, что каждый возбудившейся электрон имеет свою, присущую только ему, длину волны света. Это означает, что неновый свет дает уникальной свечение. Если светильники заполнены неоном, то они будут давать красновато-оранжевый неоновый свет. Но такая подсветка (хоть квартиры, хоть целых зданий) на сегодняшний день представлена невообразимым разнообразием цветов. Чтобы получить другой неоновый свет, существует два метода:

неоновая лампа должна содержать другой газ. Чтобы подсветка имела другой неоновой свет, используются даже газовые смеси. Такая подсветка может применяться как внутри дома (аналог — светодиодная лента), так и для зданий снаружи;

Несмотря на то, что прямые конкуренты — люминесцентные светильники сегодня довольно популярны, неоновые модели продолжает удерживать свои позиции на рынке источников света.

Виды

Помимо стандартных неоновых ламп, на рынке можно встретить неоновые ленты, называемые гибким неоном, — ПВХ-трубки, внутри которых встроены светодиодные ленты. Для их классификации используются различные критерии. Они могут быть цветными или однотонными, прозрачными или матовыми.

Для начала рассмотрим электролюминесцентные лампы — одну из разновидностей гибкого неона. Основными конструктивными элементами являются поливинилхлоридная изоляция и провод. Электрический ток, движущийся по кабелю, создает магнитное поле. Это возбуждает люминофорный слой на наружной поверхности провода, принуждая его светиться.

Более распространенная разновидность таких ламп — светодиодный неон. Светодиоды монтируются в трубку из поливинилхлорида. Даже при отдаленном расположении получается равномерное свечение. Рабочая температура светодиодных ламп составляет от -45 до +50 °C, что позволяет эксплуатировать их как внутри, так и снаружи зданий.

Светодиодный неон имеет свои подтипы:

• классический;
• двухсторонний;
• RGB;
• профессиональный.

Все они различаются между собой качеством используемых светодиодов, яркостью освещения, диаметром провода, особенностями монтажа. Это расширяет возможности выбора светодиодных неоновых ламп в соответствии с их предназначением.

Гибкий неон создает постоянное свечение. Переменные волны и мерцание возникают из-за добавления контроллеров в электрическую цепь. Такое строение цепи нередко используется для организации рекламных вывесок, праздничного декора и т.п. Для соединения нескольких шнуров требуются специальные коннекторы.

Неоновая лента, по сравнению с лампой, имеет несколько преимуществ:

сводится к минимуму вероятность механических повреждений по неосторожности;
стеклянные лампы зачастую разбиваются раньше, чем успевают перегореть из-за неправильного применения или окончания срока эксплуатации (особенно актуален вопрос безопасности при украшении детской комнаты);
хорошая гидроизоляция;
наличие RGB-технологии (технология, позволяющая добиться разноцветного свечения);
гибкость — упрощается процесс монтажа, появляется возможность установить ленту в труднодоступных частях комнаты;
мобильность — ленту также легко демонтировать (с последующей установкой), как и монтировать;
более низкая стоимость.

Существуют газосветные лампы тлеющего разряда, которые эксплуатируются в электро- и радиотехнических приборах. Их разновидности показаны в таблице ниже.

Вид	Средний срок эксплуатации	Величина тока
ТН-0,2	от 220 часов	не выше 0,2 мА
ТН-0,3	от 220 часов	не выше 0,3 мА
ТН-0,5	от 300 часов	не выше 0,5 мА
ТН-0,9	от 300 часов	не выше 0,9 мА
ТН-1	от 100 часов	не выше 1 мА
ТН-20	от 1000 часов	не выше 20 мА
ТН-30	от 1000 часов	не выше 30 мА

Как сделать неоновую вывеску из гибкого неона

Самодельная неоновая вывеска может быт элементом наружной и внутренней рекламы или просто эффективным декором. Для изготовления потребуются:

• алюминиевый профиль;
• гибкий неон на 12 или 24 В;
• источник питания к гибкому неону;
• торцевые заглушки;
• эпоксидный клей;
• бумага (ватман) для макета;
• проволока;
• термоусадочные трубки и изолента;
• 2-контактный разъем для гибкого неона;
• плоская алюминиевая трубка шириной, соответствующей ширине гибкого неона;
• наждачная бумага, грунтовка, краска, ножовка, тиски.

Как сделать вывеску из гибкого неона:

Выполнить макет будущей вывески. Можно использовать для этого обычный круглый провод, после чего его очертания перенести на бумагу.

Из плоской алюминиевой трубки выполнить каркас вывески, загнув ее согласно контурам на макете

Сварить сгибы и пересечения.
К обратной стороне каркаса приварить крепления, предназначенные для подвешивания на стене.
Зашкурить металлический каркас по всей длине, особое внимание уделить сварочным швам.
Разрезать алюминиевый профиль на части длиной 1-2 см. Закрепить их с помощью эпоксидного клея по всей длине контура заготовки.

Покрыть каркас грунтовкой, дождаться высыхания.
Вставить в крепления на раме гибкий неон

Для увеличения прочности монтажа можно использовать эпоксидный клей.

Обрезать излишки гибкого неона, установить разъем источника питания, соблюдая полярность.

Произвести подключение и проверить, горит ли неон.

Если все работает, замаскировать места соединения изолентой или термоусадочной трубкой, на торцы установить заглушки.

Инструкция, как сделать буквы из гибкого неона, практически ничем не отличается. Если нужно выполнить одну букву, то и макет для нее делают отдельно

Чтобы конструкция выглядела завершенной, важно правильно рассчитать расстояние до розетки и подобрать провод нужной длины

Советы по дизайну интерьера

В жилых помещениях неоновые огни используют редко и неохотно. Возможно, это связано с неуместностью разноцветной подсветки в малогабаритных квартирах, которые все еще являются основой жилого сектора городов, особенно провинциальных.

Однако в коттеджах и квартирах новой планировки с высокими потолками неоновая подсветка применяется все активнее.

Особенно любят подсветить отдельные элементы обстановки современные дизайнеры, отлично знающие, как привлечь внимание к предмету или создать особую атмосферу

Рекомендации дизайнеров и оформителей могут заинтересовать всех, кто хочет изменить обстановку, освежить интерьер, сделать ремонт или просто поэкспериментировать с неоновым освещением. Для этого нужно приобрести лампы подходящего размера, правильно выбрать место установки и произвести монтаж с использованием дополнительного оборудования (например, контроллера или трансформатора).

Вариантов применения неона в квартире, частном доме или даже в офисе множество, рассмотрим только некоторые из них.

Галерея изображений

Фото из

Тонкие полоски света, выбивающиеся из-под диванов или шкафов, погружают комнату в таинственную атмосферу

Разноцветная подсветка выгодно демонстрирует украшения и декоративные элементы, расставленные в нишах и в шкафах

Наряду с декоративной функцией используется и практичная, полезная для освещения ступенек в темноте, колонн посреди комнаты

Кухня – не самая удачная зона для размещения цветного оформления, однако при правильном размещении она воссоздает интересный «космический» стиль

Некоторые осветительные приборы, наполненные инертным газом, одновременно являются декоративной фигурой, украшающей интерьер

Если неоновые лампы поместить внутрь полупрозрачных колонн, они одновременно будут и стильным элементом интерьера, и светильником

Подсветка натяжного или подвесного потолка – уже привычный способ разнообразить обстановку и оживить классический интерьер

Удачно расположенная подсветка является дополнительным разграничителем пространства в объемных помещениях типа студий или залов в стиле лофт

Подсветка мебельных модулей и гарнитуров

Акцентное выделение интерьерных аксессуаров

Функциональное назначение неонового освещения

Освещение рабочих поверхностей и зон

Подсветка дизайнерских фигур или скульптур

Матовые колонны из прозрачного материала

Оформление подвесных натяжных и гипсокартонных конструкций

Зонирование квартир-студий и больших помещений

Цветное освещение – великолепный инструмент для избавления от стереотипного подхода к оформлению интерьера. Оттененные голубым, сиреневым или зеленым цветом обычные предметы мебели кажутся более выразительными и стильными. Но во всем следует соблюдать правило меры и уместности.

Расширить кругозор и ближе познакомиться с различными видами газоразрядных ламп помогут видеоролики с обзорами и репортажами.

Что собой представляет

В основе традиционной неоновой подсветки используются стеклянные закрытые от внешней среды трубки-лампы, заполненные инертным газом. Особенностью работы такого светильника является широкое цветовое разнообразие. Именно этим объясняется ее повсеместное использование. Природный оттенок света, исходящего от такого источника, красный с розовым. Однако применение специального поверхностного вещества на колбе позволяет направлять излучение в любой участок спектра.

Помимо высоких эстетических показателей, неоновая подсветка ценится у потребителей благодаря следующему ряду преимуществ:

1. Равномерность освещения.
2. Большое разнообразие цветовой гаммы.
3. Долговечность (не менее 10-15 лет).
4. Пожаробезопасность (лампа не нагревается свыше сорока градусов).
5. Безопасность для окружающих.
6. Бесшумность в работе.
7. Комфортное зрительное восприятие.

Конечно неоновая подсветка не лишена недостатков:

Невозможность задания трубкам определенной формы под элементы интерьера своими руками.
Необходимость установки повышающего трансформатора.
Повышенная хрупкость колб неоновых ламп требует особой осторожности в ходе их обслуживания и уборке помещения.

В целом неоновая подсветка при правильном выборе комплектующих и грамотном их монтаже – это хороший, долговечный и не требующий ухода способ светового оформления для комнаты.

Интересные факты

Свечение на электродах лампы NE-2 в зависимости от рода тока и полярности: слева и по центру — свечение на катоде лампы подпитанной постоянным током, справа — свечение на обоих электродах лампы подпитанной переменным током

• Цвет свечения неоновой лампы зависит не только от состава газовой смеси, но и от плотности тока, а также от его частоты. При небольшой плотности тока лампа светит оранжевым светом, при её увеличении спектр смещается в красную сторону. При увеличении частоты тока до единиц МГц разряд в лампе, наоборот, синеет.
• Люминофорные неоновые лампы заполняют газовой смесью, спектр излучения которой богат коротковолновым ультрафиолетом. Для этого, в зависимости от производителя и модели лампы, к неону добавляют криптон либо ксенон. Иногда при этом и сам неон заменяют аргоном.
• В лампах же без люминофора часто применяют смесь Пеннинга: неон с небольшой примесью аргона. Напряжение зажигания получается меньше, чем как при чистом неоне, так и при чистом аргоне. Цвет свечения — такой же, как у неона.
• Неоновая лампа, питаемая переменным током, может мерцать с частотой, значительно меньшей по сравнению с частотой питающего тока, и потому заметной на глаз.
• Часто «неонками» ошибочно называют ультрафиолетовые лампы, применяющиеся для создания эффекта светящейся одежды на дискотеках, а также газосветные трубки для вывесок и люминесцентные лампы с холодным катодом.
• Работающие неоновые лампы кроме видимого света, излучают электромагнитное излучение в широком диапазоне радиоволн — от длинноволнового до С — диапазона (4-6 см). Излучаемое ими паразитное излучение создаёт помехи радиоприемникам, наземным космическим приемо-передающим станциям. Мощность паразитного излучения зависит от мощности лампы.

История открытия неона

Таблица Менделеева не была сразу заполнена всеми химическими элементами, поэтому в некоторых группах и периодах оставались пробелы. Так, ученые-химики предсказывали открытие новых веществ, что и произошло с неоном. Первым ученым, который задумался о существовании неона, стал химик Рамзай Рэлей. На то время были открыты два ближайших инертных газа: аргон и гелий, однако промежуточная ячейка в таблице была пуста. Ученый предположил, что новый элемент будет обладать атомной массой 20 и плотностью по водороду 10, однако, что такое неон в природе, не было известно.

Каким образом Рамзай смог выделить неон и доказать его существование? В его эксперименте использовался обычный атмосферный воздух, который сначала сжижали, а потом медленно испаряли. Полученные, таким образом, газообразные фракции изучали в разрядной трубке, что давало возможность увидеть линии спектра веществ. По этим линиям и нашли новый элемент.

Свойства неона

Что такое неон с точки зрения химии? Это легкий газ, который сжижается при температуре -245,98 °С, а планка кипения находится на отметке 2,6 °С. Растворимость газа в воде очень мала, однако адсорбция неона на активированном угле позволяет отделять чистый газ от его примесей.

Что такое неон с точки зрения физики? Это газ, который под воздействием тока разделяется на яркие красные и оранжевые спектры. Свет неона, который он излучает при этом, очень устойчивый и яркий. Физика этого явления заключается в ударении электронов об атомы неона, что заставляет последних выделять фотоны света.

Где находится неон

Во вселенной неон стоит на 6 месте по распространенности после гелия, водорода и ряда других элементов. Этот инертный газ занимает относительно большие объемы звезд и красных планет. При исследовании Плутона было выдвинуто предположение, что его атмосфера полностью состоит из неона, и в нижних слоях этот газ сжижается из-за критически низких температур на этой планете.

Что касается Земли, то неона больше всего содержится в атмосфере (0,00182%) и совсем немного в земной коре. Предполагают, что неспособность инертных газов связываться с другими элементами и образовывать минералы была основной причиной, по которой эти вещества на Земле остались в малом количестве.

Использование неона

Сейчас в производстве очень вырос спрос на неон, что означает его постоянную нехватку. Это связано с тем, что выделение чистого инертного газа занимает достаточно много времени, а его содержание в воздухе очень низкое.

В некоторых лампах и светильниках также используется неон. Значение этого газа как источника света очень велико, т.к. его свечение видно на большие расстояния. Неоновые лампы используются для установки на маяк, аэродромные полосы, высотные башни. Некоторые текстовые рекламы подсвечиваются лампами на основе неона.

В таких светильниках неон не находится в чистом виде. Он всегда смешивается в нужных пропорциях с аргоном, что придает свету оранжевый цвет. Однако это никак не ухудшает свойства хорошей видимости, т.к. такие лампы заметны при любых неблагоприятных погодных условиях и на больших расстояниях.

Физиологическое действие неона на организм человека

Инертные газы обладают физиологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм.

Наркотическое воздействие неона при нормальном давлении в опытах не регистрируется, в то время как при повышении давления раньше возникают симптомы «нервного синдрома высокого давления» (НСВД).

Лёгкий неоно-гелиевый воздух облегчает также состояние больных, страдающих расстройствами дыхания.

Содержание неона в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии.

История

General Electric NE-34 лампа накаливания, производства около 1930

Неон был открыт в 1898 году Уильямом Рамзи и Моррисом Траверсом . Немедленно был отмечен характерный ярко-красный цвет, который излучается газообразным неоном при электрическом возбуждении; Позже Трэверс писал: «Вспышка малинового света из трубки рассказывала свою собственную историю и была зрелищем, на котором стоит остановиться и никогда не забыть».

Дефицит неона препятствовал его быстрому применению для электрического освещения по типу трубок Мура , в которых использовались электрические разряды в азоте. Трубки Мура были коммерциализированы их изобретателем Дэниелом Макфарланом Муром в начале 1900-х годов. После 1902 года компания Жоржа Клода , Air Liquide , производила в промышленных количествах неон в качестве побочного продукта своего бизнеса по сжижению воздуха, а в декабре 1910 года Клод продемонстрировал современное неоновое освещение, основанное на запечатанной неоновой трубке. В 1915 году Клоду был выдан патент США на конструкцию электродов для неоновых ламп; этот патент стал основой монополии, которую его компания Claude Neon Lights удерживала в США до начала 1930-х годов.

Примерно в 1917 году Дэниел Мур разработал неоновую лампу, работая в компании General Electric . Лампа имеет совершенно иной дизайн, чем неоновые лампы гораздо большего размера, используемые для неонового освещения . Различия в дизайне было достаточно, чтобы в 1919 году на лампу был выдан патент США. На веб-сайте Смитсоновского института отмечается: «Эти небольшие маломощные устройства используют физический принцип, называемый корональным разрядом . Мур установил два электрода близко друг к другу в лампочке и добавил неон или аргон. Электроды будут ярко светиться красным или синим, в зависимости от газа, и лампы прослужили годами. Поскольку электроды могли принимать практически любую вообразимую форму, популярным применением были причудливые декоративные лампы.

Лампы накаливания нашли практическое применение в качестве индикаторов на приборных панелях и во многих бытовых приборах до широкого распространения светодиодов (LED) в 1970-х годах.

Преимущества и недостатки

Газоразрядная неонка излучает мягкий, и, если так можно выразиться, более аналоговый свет по сравнению с устройствами другого типа. Среди плюсов этих ламп выделяют:

• равномерность свечения наряду с возможностью концентрации света на одном из электродов при использовании постоянного тока;
• долговечность — отсутствие в конструкции расходных элементов;
• работа малых индикаторных лампочек напрямую от сети 220 В;
• возможность изготовления колб и катодов различных форм;

Необычная неонка на постоянном токе с катодом заданной формы.

В то же время устройство газоразрядных ламп не лишено недостатков и считается устаревшим по следующим причинам:

• шум во время работы от повышающего трансформатора;
• хрупкость стеклянной колбы;
• сложность утилизации в связи с наличием ядовитых паров ртути внутри конструкции.

Что такое неоновая лампа

Газоразрядная трубка низкого давления, заполненная инертным газом неоном, представляет собой классическую неонку — лампу, производящую равномерный оранжево красный неоновый свет по всей длине. К инертным газам, применяемым в осветительных приборах относят гелий, ксенон, аргон, криптон, но они имеют другие спектры свечения, что позволяет комбинировать их и создавать различные цветовые решения.

Конструкционно неонка ничем не отличается от других газоразрядных ламп, в том числе люминесцентных. Для запуска устройства необходим ток в пределах 0,1-1 миллиампер. Такая чувствительность сделала возможным применение неоновых ламп в индикаторах сетевого напряжения при условии использования понижающего резистора для предохранения от удара электричеством.

В то же время напряжение зажигания, в зависимости от длины, диаметра и газонаполнения колбы может достигать 12 000 вольт. Поэтому запуск и поддержание работы устройства требует наличия в схеме инвертора. Основное применение неоновое освещение нашло в сфере рекламы и развлечений на территории Европы и США. В России эта мода распространилась с опозданием на десять-пятнадцать лет, хотя в промышленных приборах тлеющего разряда и индикации технология использовалась с 50-х годов.

Тестирование светящихся букв, изготовленных для вывески.

Варианты неонового освещения квартиры

На рынке товаров и услуг среди неоновых осветительных приборов можно встретить ленты, которые многие называют гибкими неонами. По внешнему виду ленты напоминают гирлянду, которая находится в трубке, выполненной из ПВХ материала.

Гибкие подсветки могут быть разноцветными либо однотонными. В процессе производства используют материалы высокого качества, в результате чего трубки могут быть матовыми либо прозрачными. Одноцветные варианты бывают исключительно матовыми.

Такие ленты, в отличие от лампочек, имеют большое количество преимуществ, среди которых можно выделить:

• вероятность нанести повреждение минимальная, стеклянные же светильники довольно легко разбить, именно поэтому они считаются опасными:
• наличие гидроизоляции;
• так как лента гибкая, ее можно установить совершенно в любом месте;
• в отличие от светодиодных светильников, неоновые ленты стоят гораздо дешевле.

Благодаря такой востребованности, имеется вероятность, что многие осветительные приборы будут вытеснены с рынка товаров и услуг.

Важно! Неоновые подсветки, в отличие от других источников света, имеют довольно обширный диапазон света.

Неоновые лампы для квартиры

Неоновые лампы можно использовать в жилом помещении в качестве подсветки мебели. Так можно наполнить помещение необычными и яркими цветовыми тонами. Чаще всего этот вариант используют в том случае, когда в помещении находится мягкая либо стеклянная мебель.

Кроме этого, можно использовать дополнительный свет для декоративных элементов, аксессуаров. Например, в непосредственной близости с картинами, в нишах, вокруг больших зеркал, высоких комнатных растений.

Важно понимать, что неоновые лампы можно использовать в жилом помещении не только в качестве яркого акцента. Например, такие осветительные приборы зачастую используют для осветления лестницы либо плинтусов. При необходимости источники света можно монтировать в предметы мебели в кухонной зоне

При необходимости источники света можно монтировать в предметы мебели в кухонной зоне.

Интересный вариант – освещение скульптур, выполненных из гипса, стекла либо ткани. В помещении гораздо эффектнее будет смотреться в качестве источника света красивая скульптура, нежели обычная лампа. На сегодняшний день популярностью пользуются светильники, выполненный в виде птиц из стекла либо дерева.

Совет! Отдавая предпочтение неоновой подсветке для оформления дизайна помещения, можно создать прекрасную конструкцию, которая позволит создать атмосферу праздника.

Гибкие неоновые светильники

Гибкие ленты смотрятся в дизайне довольно органично и презентабельно. С их помощью можно придать помещению некую изюминку. Кроме этого, их можно брать с собой на природу, что позволит создать необычную атмосферу.

Гибкие приборы незаменимы в быту, с их помощью можно подсвечивать потолок по всему периметру, создавая эффект парения, монтировать в аквариум либо мебель. При необходимости можно сделать так, чтобы зажигался свет при открытии дверцы шкафа, используя для этих целей неоновые шнурки.

Такие источники света отлично вписываются на кухню, так как их можно монтировать в мебель над рабочей поверхностью. Благодаря гибкости такие ленты можно использовать на любых поверхностях, придавать необходимую форму.