氖氣是一種無色的稀有氣體，把它放電時呈橙紅色。氖最常用在霓紅燈之中，空氣中含有少量氖，在空氣中的氖氣含量18ppm。氖是第二輕的稀有氣體，在放電管里它發(fā)紅色-橙色的光。氖的制冷量比液氦高40倍，比液氫高三倍。對比起氦來在大多數(shù)情況下它是一種比較廉價的冷卻液。在所有稀有氣體中氖的放電在同樣電壓和電流情況下是最強(qiáng)烈的。因為氖氣放電的特性，氖氣被大量用作電光源氣體，由氖氣填裝而成的氖燈也被廣泛使用。那么問題來了，為什么氖氣能夠發(fā)光？氖燈工作原理到底是什么？

 

  氖燈工作原理是什么？先看看氖氣為何能發(fā)光！是誰發(fā)明了第一盞氖燈？第一盞氖燈是法國科學(xué)家發(fā)明的。他們用氖氣充填到燈泡里，氖在電場的激發(fā)下，發(fā)射出紅光。氖燈的發(fā)展可以追溯到英國物理學(xué)家和化學(xué)家法拉第對氣體放電的研究，電流通過含有少量正負(fù)離子的氣體時，受紫外線、宇宙射線、微量放射物質(zhì)的作用，在足夠高的外加電壓作用下運(yùn)動，并與中性氣體分子碰撞后，使中性分子發(fā)生電離，因而離子的數(shù)目倍增。電流通過氣體時還伴有發(fā)光現(xiàn)象，即所謂的輝光放電。其發(fā)光的顏色隨所充氣體的不同而不同。法拉第的理論及其在實驗上的成就，為霓虹燈技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。



  氖燈工作原理到底是什么呢？氖燈由電極，引入線，燈管組成燈管的直徑為6—20mm不等。發(fā)光效率與管徑有關(guān)。如：變壓器側(cè)額定電流為0.03安，低壓側(cè)炎2.05安，氖燈變壓可可供直徑為10米，直徑為6—10毫米的燈管長度為8米。因燈管越細(xì)，管壓便大，能供電的氖燈管便越短。當(dāng)外電源電路接通后，變壓器輸出端就會產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的高壓。當(dāng)這一高壓加到氖燈管兩端電極上時，氖燈燈管內(nèi)的帶電粒子在高壓電場中被加速并飛向電極，能激發(fā)產(chǎn)生大量的電子。這些激發(fā)出來的電子，在高電壓電場中被加速，并與燈管內(nèi)的氣體原子發(fā)生碰撞。當(dāng)這些電子碰撞游離氣體原子的能量足夠大時，就能使氣體原子發(fā)生電離而成為正離子和電子，這就是氣體的電離現(xiàn)象。帶電粒子與氣體原子之間的碰撞，多余的能量就以光子的形式發(fā)射出來，這就完成了氖燈的發(fā)光點(diǎn)亮的整個過程。



  除了了解氖燈工作原理，還有很多朋友好奇為何氖燈能發(fā)出不同顏色的光！第二次世界大戰(zhàn)前夕，光致發(fā)光的材料被研制出來了。這種材料不僅能發(fā)出各種顏色的光，而且發(fā)光效率也高，我們稱之為熒光粉。熒光粉被應(yīng)用在氖燈制作中后，氖燈的亮度不僅有了明顯提高，而且燈管的顏色也更加鮮艷奪目，變化多端，同時也簡化了制燈的工藝。故在第二世界大戰(zhàn)結(jié)束后，氖燈得到了迅猛的發(fā)展。氖燈按其玻璃管內(nèi)壁所涂粉的不同，分為3種類型：第一種是玻璃內(nèi)壁不涂任何熒光粉，直接采用無色透明的玻璃管，通常稱為明管；第二種是在透明玻璃管內(nèi)壁涂有熒光粉，我們稱它為粉管；第三種是采用彩色玻璃管，且在玻璃管內(nèi)壁均勻涂上熒光粉，我們稱它為彩管。

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