Обзор характеристик неоновой лампы: как работает, достоинства и недостатки

Процесс установки и подключения криптоновой лампочки

После приобретения лампочки, необходимо следовать инструкциям, приложенным к упаковке, для корректной установки и подключения. Обычно процесс установки включает несколько шагов:

1. Отключите электропитание

Перед установкой лампочки убедитесь, что питание в помещении или на определенной электрической цепи полностью отключено. Это гарантирует безопасность при работе с электрическими соединениями.

2. Снимите старую лампу

Если вам требуется замена старой лампы новой криптоновой, необходимо ее предварительно снять

Осторожно выкрутите старую лампочку из патрона или снимите другим доступным способом

3. Установите криптоновую лампочку

Установите криптоновую лампочку в патрон или соедините ее с другими креплениями, предусмотренными производителем. Обычно криптоновая лампочка не отличается от обычных ламп по размерам и форме, поэтому установка не должна вызвать трудностей.

4. Подключите лампочку к электрической сети

Основное отличие криптоновой лампочки от обычных заключается в использовании особых элементов подключения. Следуйте инструкциям производителя и соедините лампочку с электрической сетью, используя предусмотренные для этого провода и/или разъемы.

Важно помнить, что вся работа с подключением к электрической сети должна быть выполнена с соблюдением правил безопасности и, желательно, под наблюдением профессионала. Если вам не удалось правильно подключить криптоновую лампу, или у вас возникли сомнения относительно безопасности установки, рекомендуется обратиться за помощью к электрику или другому специалисту

Если вам не удалось правильно подключить криптоновую лампу, или у вас возникли сомнения относительно безопасности установки, рекомендуется обратиться за помощью к электрику или другому специалисту.

Использование в быту и производстве

Криптоновые лампы нашли широкое применение в быту и производстве благодаря своим особенностям. Они обладают высокой яркостью свечения, долгим сроком службы и низким энергопотреблением, что делает их экономичными в эксплуатации.

В бытовой сфере криптоновые лампы используются в основном в качестве светильников для освещения помещений, улиц, парков и других объектов. Они позволяют создавать яркий и комфортный свет без значительных затрат на энергопотребление.

В производственной сфере криптоновые лампы нашли применение в освещении производственных площадок и складов. Они обеспечивают высокую освещенность на больших площадях, а также позволяют снизить затраты на энергопотребление.

Кроме того, криптоновые лампы используются в автомобильной промышленности для создания яркого и мощного света фар и прожекторов. Они также находят применение в медицине для освещения операционных и диагностических площадок.

Виды неона

Любую светящуюся цветную трубку, иногда изогнутую необходимым образом ошибочно называют неонкой. Однако в классическом виде такая лампа изготавливается из стеклянной колбы, заполненной инертным неоном, с двумя-тремя электродами на концах. Индикаторные лампочки по размеру бывают меньше LED-элемента, а газоразрядные трубки достигают десяти метров в длину и 20 мм в диаметре.

При изготовлении колбы ей придают необходимую форму, нагревая стекло на газовой горелке, заполняют неоном, добавляют несколько капель ртути для яркости свечения. Устройство неустойчиво к механическим воздействиям, а его утилизация требует специальных мер безопасности, связанных с токсичностью паров ртути. Однако простота устройства ограничивает его долговечность только целостностью колбы, составом электродов, а также исправностью пусковых элементов. В классической неонке буквально нечему перегорать, поэтому их корректная работа может продолжаться в беспрерывном режиме до 80 000 часов.

Гибкий

Сложность эксплуатации стеклянных ламп привела к изобретению альтернативных технологий, имитирующих неоновую подсветку. В качестве замены стали популярны светодиодные ленты, вмонтированные в поливинилхлоридные или силиконовые полоски, рассеивающие лучи лампочек таким образом, чтобы свет распределялся равномерно по поверхности полосы. Так называемый гибкий неон:

• прост в монтаже — устанавливается в специальные крепления или пазы с изгибом в 180° и диаметром изгиба в 10 мм;
• механически устойчив и герметичен;
• доступен;
• экономичен в плане энергопотребления — полоска длинной 50 см запитывается от обычного USB-разъема с напряжением в 3-4 вольта.

Монтаж LED-flex на панель при помощи кронштейнов.

Холодный

Разновидность гибкого неона, но технологически выполнен по другому принципу. В качестве источника света используется люминофор, которым покрывается гибкий медный провод. Поверх слоя люминофора и прозрачного диэлектрика наматывается тонкая медная проволока по спирали. Вся конструкция имеет прозрачную пластиковую оболочку. Спираль со стержнем работают по принципу магнитной катушки, и именно магнитное поле возбуждает свечение люминофора.

Одна из схем устройства люминофорной нити.

Работа холодного неона возможна при подключении к сети через специальные инверторы, выдающие ток частотой до 6000 Гц. Сама лампа представляет собой гибкий, прочный и герметичный шнур с различным цветом свечения в зависимости от типа люминофора.

Характерная особенность холодного неона — полное отсутствие нагревания нити во время продолжительной работы. Единственный недостаток технологии в том, что при частых остроугольных перегибах по малому диаметру покрытие из люминофора нарушается с образованием затемненных зон на проводе.

Разнообразие светящихся шнуров.

Датчики с узкой полосой света[]

Рис.1,Светодиод, излучающий свет

Рис.2,фотодиод, воспринимающий свет

Рис.3,Схема светодиода

Рис.4,Схема фотодиода

Открытие и применение LEDs — датчиков узкой полосы света велись Форрестом Мимсом. Mims был первым человеком, который понял, что LEDs не только способен испустить свет, но также и воспринимать (поглощать)свет. Это двойное действие (эмиссия/обнаружение) LEDs или “Эффект Mims” было неизвестно перед его открытием . Например, в настоящее время открытие широко используется в создании фотодатчиков, фотосенсоров и т.п. (см.рис.1,2,3,4).

Интерес Mims к LEDs начался, когда он экспериментировал с фоточувствительными устройствами в 1962. В секции «Обратного рассеяния» в проблеме онлайн «Ученого Гражданина» Форрест Мимс описывает это непосредственно в:

В то время как старший средней школы в 1962, я сначала получил идею, которую легкие датчики должны быть в состоянии удвоить как легкие датчики. Таким образом я соединил автомобильную катушку зажигания с фоторезистором сульфида кадмия, включил власть, и наблюдал яркие вспышки зеленого света, испускаемого полупроводником. Зеленые вспышки отчетливо отличались от желтых вспышек электрической дуги.

Изучая правительство (мой майор) в колледже, я нашел, что определенные кремниевые фотодиоды могут испустить почти инфракрасную радиацию, которая может быть обнаружена подобными фотодиодами. Я сумел послать смодулированные тоны между такими фотодиодами. В 1971 я демонстрировал способность многих LEDs обнаружить свет, экспериментируя с оптической системой коммуникации волокна. Помещая единственное, ВЕДОМОЕ в каждом конце волокна, было возможно послать сигналам оба пути через волокно с только единственным, двойным устройством полупроводника цели в каждом конце волокна.

Более поздние эксперименты Mims были сделаны в 1971, когда он использовал два LEDs, чтобы выполнить двунаправленную коммуникацию (двухстороннюю). В 1980 Mims демонстрировал двунаправленную ВЕДОМУЮ коммуникацию голоса через воздух, использующий почти инфракрасный (940 нм) LEDs и также через 100-метровую длину оптического волокна (650 нм). Эта демонстрация была сделана на 1325 Улицах L в Вашингтоне, округ Колумбия — тот же самый участок, где Александр Грэм Белл изобрел lightwave коммуникации точно 100 годами ранее! Подарок для демонстрации, которая спонсировалась «Национальным Географической Обществом, был сделан представителями от Национальной Географической лаборатори Учреждения и Звонка Smithsonian». «Звонок» сначала демонстрировал его Фототелефон 3 июня 1880.

Для чего нужен вакуум в электронной лампе

Во-первых, он нужен для сохранения нити накала. Если бы нить накала, нагретая почти до тысячи градусов, находилась просто в воздухе, то она бы очень скоро перегорела. Нагретые тела быстро окисляются кислородом воздуха.

Во-вторых, вакуум нужен для беспрепятственного движения вылетающих из нити электронов. Работа электронной лампы основана на использовании электронов, вылетающих из нити накала.

Однако для того чтобы можно было как следует использовать электроны, надо, чтобы они не встречали на своем пути никаких препятствий. Воздух же является таким препятствием.

Рис. 2. Давление воздуха внутри баллона радиолампы примерно в 10 раз меньше атмосферного.

Молекулы и атомы газов, входящих в состав воздуха, в несметном количестве окружают нить накала и препятствуют полету электронов. Для того чтобы уменьшить возможность столкновения электронов с частицами газов, воздух внутри баллона разрежают.

Особую роль в создании вакуума играют так называемые «геттеры», или поглотители. Дело в том, что при массовом производстве ламп было бы слишком долго и невыгодно доводить вакуум в них до требуемой степени при помощи насосов.

Поэтому поступают иначе. При помощи насосов производят лишь предварительное, так сказать черновое, разрежение воздуха в лампе. Давление доводят до одной тысячной или даже только до одной сотой миллиметра ртутного столба.

А для устойчивой работы лампы необходимо, чтобы давление в ней было меньше одной миллионной миллиметра ртутного столба. Чтобы получить это высокое разрежение, в лампе распыляют вещество, которое обладает способностью жадно поглощать газы. Таким свойством обладают, например, металлы магний, барий и некоторые соединения.

Чтобы распылить геттер в лампе со стеклянной оболочкой, к ней подносят катушку, питаемую током высокой частоты. Укрепленная на никелевой пластинке внутри лампы таблетка геттера раскаляется и испаряется.

Пары ее оседают на стекле и образуют тот серебристый (при магниевом геттере) или темно-металлический налет (при геттере из бария), который мы видим у большинства стеклянных электронных ламп.

Этот металлический налет жадно поглощает все остатки газов, и давление в лампе падает до миллионной доли миллиметра ртутного столба, его уже вполне достаточно для устойчивой и надежной работы лампы.

В среде столь разреженного газа электроны распространяются практически беспрепятственно. При движении внутри лампы не больше чем один электрон из миллиона встречается на своем пути с молекулой газа.

История[]

Основная статья: История светодиодного источника света

Зеленая электролюминесценция на кристалле, по эксперименту H. J. Round’s в 1907.

Электролюминесценция была обнаружена в 1907 британским экспериментатором H. J. Round и Marconi Labs в Лаборатории Marconi, используя кристалл кремниевого карбида и датчика крупицы «кота»., Российский Олег Владимирович Лосев независимо сообщил относительно создания ВЕДОМОГО в 1927., Его исследование было опубликовано в российских, немецких и британских научных журналах, но никакого практического использования не было сделано из открытия в течение нескольких десятилетий., Рубин Браунстайн Радио-Корпорации Америки сообщил относительно инфракрасной эмиссии от арсенида галлия (GaAs) и други[ сплавов полупроводника в 1955. Бронштеин наблюдал инфракрасную эмиссию, произведенную простыми диодными структурами, используя галлий antimonide (GaSb), GaAs, фосфид индия (InP), и кремниевый.

В 1961, экспериментаторы Роберт Биард и Гэри Питтман, работающие над Инструментами Техаса, нашли, что GaAs испускал инфракрасное излучение, когда был применен электрический ток, и получил патент на ВЕДОМОГО инфракрасного излучателя.

Первый практический видимый спектр (красный) ВЕДОМЫЙ был развит в 1962 Ником Холоньяком младшим, работая с Компанией Дженерал Электрик. Holonyak замечен как «отец испускающего свет диода».

Экономическое влияние лампочек

Лампочки имеют далеко идущие последствия для экономики: от производства и продаж до потребления энергии и экономии средств. В этой статье мы обсудим экономическое влияние лампочек и то, как они изменили нашу экономику за эти годы.

Как однажды сказал Томас Эдисон: «Мы сделаем электричество настолько дешевым, что только богатые будут его сжигать». свечи». С изобретением лампочки электричество стало широко доступным и недорогим, что изменило образ жизни и работы людей.

• Изобретение лампочки привело к развитию электротехнической промышленности, создав новые рабочие места и ускорение экономического роста.
• Производители и дистрибьюторы лампочек внесли значительный вклад в национальную экономику, а такие компании, как General Electric и Philips, играют значительную роль в отрасли.
• Сдвиг переход на более энергоэффективные лампочки, такие как светодиоды и компактные люминесцентные лампы, привел к экономии средств для потребителей и предприятий, а также к снижению энергопотребления и выбросов парниковых газов.

Экономическое влияние лампочек накаливания также можно увидеть в транспортной отрасли. Современные технологии светодиодного освещения позволили значительно сократить потребление электроэнергии, необходимой для питания систем автомобильного освещения, что привело к большей экономии топлива, снижению выбросов транспортных средств и повышению энергоэффективности.

Кроме того, отрасль освещения постоянно развивается благодаря новым технологиям. и инновации, которые появляются каждый год. Это привело к созданию новых рабочих мест и возможностей для бизнеса, особенно в области исследований и разработок новых технологий освещения.

Экономия энергии, связанная с новыми, более эффективными лампочками, приводит к значительной экономии средств для домохозяйства и предприятия. Подсчитано, что светодиодное освещение может помочь сэкономить до 80–90 % только на затратах на электроэнергию, что может значительно снизить операционные расходы компании.

Кроме того, широкое внедрение светодиодного освещения может помочь сократить потребление электроэнергии. нагрузку на электросеть в часы пик, избежать отключений электроэнергии и снизить потребность в дополнительных электростанциях. Потенциальная экономия для предприятий и домохозяйств огромна, поскольку светодиодные лампочки могут сэкономить до 100 долларов США на затратах на электроэнергию в течение всего срока службы.

В заключение следует отметить, что экономическое влияние лампочек огромно и имеет далеко идущие последствия. Начиная с создания новых рабочих мест и роста электротехнической и светотехнической промышленности и заканчивая экономией средств и энергоэффективностью новых технологий освещения, лампочки остаются неотъемлемой частью современной экономики, обеспечивая освещение и возможности для людей во всем мире.

Проверка

Перед покупкой неоновых ламп или гибких лент нужно разобраться в том, как проверить их на работоспособность и исключить дефекты. Сначала нужно осмотреть визуально, затем — испытать под напряжением.

Гибкие материалы: Трубогиб своими руками: Фото и чертежи для изготовления

Достаточно подключить лампу к радиотрансляционной сети через низкочастотный трансформатор или воспользоваться сетью переменного тока. В крайнем случае – батарейки и силовой низкочастотный трансформатор помогут решить эту задачу.

Не будет лишним сравнить работоспособность и свечение проверяемой лампы с аналогичной (с идентичными параметрами)

Важно соблюдать последовательность подключения к цепи. Если светильник работает нормально, то ищите неисправность в блоке

В чем плюс лампы накаливания?

Лампы накаливания — устаревший тип источников света, предшествовавший современным технологиям.

Достоинства:

• Простота конструкции: легко изготавливать и обслуживать.
• Низкая стоимость: доступный вариант освещения.

Недостатки:

• Короткий срок службы: обычно работают от 1000 до 2000 часов.
• Низкая энергоэффективность: потребляют большое количество энергии, превращая большую часть ее в тепло.
• Значительное тепловыделение: могут нагреваться до высоких температур, представляя пожароопасность.

Исторически лампы накаливания сыграли важную роль в развитии освещения, но их недостатки, такие как неэффективность и ограниченный срок службы, привели к появлению более современных и экономичных технологий освещения.

Почему на свадьбу дарят деньги?

Традиция дарить наличные средства на свадебное торжество имеет рациональную основу, связанную с существенными финансовыми затратами новобрачных на подготовку и проведение этого знаменательного события.

Поскольку большинство гостей выбирают такой способ поздравления, молодожены получают возможность частично компенсировать понесенные расходы. При этом они могут приобрести необходимые вещи или спланировать свадебное путешествие.

Помимо практического значения, подношение денег символизирует финансовую поддержку и благословение молодоженов на их совместное будущее.

Полезные советы:

• Чтобы избежать неловкости, можно указать предпочтительный способ поздравления в приглашении.
• Для удобства гостей можно организовать специальный ящик или карту для сбора денежных средств.
• Подарить открытку или конверт с кратким поздравлением и денежным вложением.

Почему горит лампа накаливания?

Принцип действия лампы накаливания обусловлен выделением тепла при прохождении электрического тока через проводник. Этот эффект известен как тепловое действие тока.

При включении лампы электрический ток нагревает тонкое металлическое тело, называемое нитью накаливания. Под воздействием высоких температур нить начинает светиться.

Этот процесс происходит в соответствии с законом Планка, который описывает испускание электромагнитных волн телами с разной температурой. Чем выше температура тела, тем короче длина волны испускаемого излучения.

Дополнение: * В лампах накаливания в качестве нити накаливания часто используют вольфрам из-за его тугоплавкости. * Эти лампы имеют низкий КПД, поскольку большая часть энергии превращается в тепло, а не в свет. * Альтернативой лампы накаливания являются более эффективные и долговечные светодиодные лампы и люминесцентные лампы.

Галогенная лампа (tungsten-halogen lamp)

Галогенная лампа (tungsten-galogen) отличается от лампы накаливания тем, что внутри колбы находится галоген (обычно иод) в газообразном состоянии. В результате галогенного цикла, улетевшые со спирали атомы вольфрама, возвращаются назад. За счет этого повышется срок службы, светоотдача (около 25 люмен/ватт) и цветовая температура. К концу срока службы стекло колбы не темнеет за счет осадившихся атомов вольфрама со спирали. Все остальное аналогично

Новые типы ламп накаливания — криптоновые, неодимовые и т.д.

Чтобы уменьшить скорость испарения вольфрама с нити накаливания, лампы накаливания наполняются газом. В дешевых лампах — смесью азота и аргона, в более дорогих — вместо аргона используется криптон, который имеет более низкую теплопроводность, или ксенон, который имеет еще более низкую теплопроводность. Если лампа — галогенная, то иодиды составляют примерно 1%, все остальное — инертные газы. Не путайте ксеноновые и т.д. лампы накаливания с ксеноновыми газоразрядными лампами — те из совершенной другой области.

Использование криптона или ксенона позволяет увеличить яркость спирали, примерно, на 10% при использовании криптона. Ксенон обычно используется в лампочках для карманных фонариков, яркость которых может быть почти в два раза больше яркости обычной лампы (вспомните, крупные буквы Xenon FlashBulb на упаковке). Помимо ксенона, эти лампочки работают на более высоком токе, чем обычные и т.д. Поскольку теплопроводность криптона/ксенона меньше, то лампочку можно сделать меньшего размера, что позволяет использовать ее в более тесном пространстве.

Во всем остальном эти лампы — все те же лампы накаливания.

Прогресс коснулся и стекла из которого делаются колбы ламп. Один из последних писков моды — использование неодимового стекла. Многие фирмы производят подобные лампы, указывая, что это лампы для растений (Osram Flora, Chromalux Neodym, Eurostar Neodymium и т.д.).

Неодим и другие редкоземельные элементы добавляются к стеклу (в том числе и в активном теле лазера), чтобы поглотить желто-зеленую часть спектра. При этом улучшается видимая окраска растений, глазу кажется, что освещение ярче и т.д. Однако эта лампа не дает больше света, чем обычная лампа накаливания. Весь ее эффект — чисто визуальный. С аналогичным успехом можно было использовать тонкопленочное покрытие на колбе, которое вырезает желто-зеленую часть спектра. Никакого излучения в ультрафиолетовой области (также как и обычная лампа накаливания) эта лампа не производит.

Как зависит срок службы лампы накаливания от напряжения в сети

Если вы думаете, что колебания напряжения в сети не отражаются на лампах накаливания, то вы ошибаетесь. Отражаются, да еще как.

Красная линия на графике слева — зависимость срока службы лампы от величины напряжения в сети (относительно номинального значения). Выразить это можно формулой, приблизительно верной для большинства ламп и ориентации нити накала:

Впечатляет, правда? Если у вас напряжение в сети 230V вместо 220V, о средний срок службы ламп составляет, по сравнению с номинальным (220/230) 13 =0.56 , т.е. примерно половина от номинального срока службы. Однако, если вы живете на большом расстоянии от электрической станции и, пока до вас «дойдет» электричество, оно растеряет по дороге десять вольт, то срок службы ламп составит (220/221) 13 =1.83 , т.е. почти в два раза больше.

Световой поток при этом выражается формулой:

В первом случае, лампа будет давать света (230/220) 3.4 =1.16 , чуть больше пятнадцати процентов. Во втором — (210/220) 3.4 =0.85 , на пятнадцать процентов меньше.

Из всего вышесказанного следует, что имеет смысл позаботиться о стабильности напряжения в сети, особенно, если вы используете дорогие криптоновые-неодимовые лампы.

Другим фактором, которй может повысить срок службы является использование схем для плавного включения ламп. Чаще всего лампа перегорает в момент включения тока, когда спираль холодная и ток максимальный. При использовании таких схем можно «оттянуть» не очень приятный момент перегорания лампы. Хотя нужно отметить, что если у вас напряжение скачет, то польза от этих выключателей — как мертвому припарки.

Рабочий прототип

А вот факт, который уже не подлежит никакому сомнению: в 1859 году американский инженер Мозес Фармер создал электрическую лампу с платиновой нитью накаливания. Одиннадцать таких ламп Фармер разместил у себя дома в городе Салем — это было первое в мире жилище с электрическим освещением. Лампы Фармера попали и в продажу. Молодой Томас Эдисон позже увидел одну из этих лампочек в магазине в Бостоне — и тогда впервые задумался о том, чтобы завести бизнес в сфере технологий, связанных с использованием электричества.

В 1860 году британский химик и физик Джозеф Уилсон Суон получил патент на лампу накаливания с углеродной нитью, над которой работал в течение десяти лет. Увы, лампочка Суона работала недолго и неэффективно. Но пятнадцатью годами позже Суон вернулся к работе над лампой, получил в 1878 году новый патент — и годом позже публично продемонстрировал в Ньюкасле свое усовершенствованное творение: снижение количества кислорода в колбе дало возможность доводить нить до белого каления так, чтобы она не воспламенялась. В том же 1879 году началась установка электрического освещения в домах Великобритании.

В 1872 году русский техник Александр Николаевич Лодыгин окончил рукопись «Теория дешевого электрического освещения», в которой, в частности, утверждал:

Перейдя от слов к делу, Лодыгин предложил собственный вариант электрической лампочки. Он заменил помещенную в стеклянный баллон металлическую проволоку, которую использовали многие предыдущие исследователи, угольным стержнем.

Ток в его лампу подавался по проводам, которые проходили через оправу, закрывающую отверстие баллона. Первоначально лампа Лодыгина работала всего минут сорок, но он постоянно работал над увеличением срока ее службы, выйдя в конечном итоге на 700–1000 часов.

В 1875 году сотрудник Лодыгина Василий Дидрихсон, руководствуясь идеями своего «босса» (тот в «Теории дешевого электрического освещения» дважды указывает на необходимость вакуума или нейтральных газов в колбе лампы), внес в его творение важные усовершенствования. Дидрихсон додумался откачивать из лампы воздух (для чего был создан специальный насос) и применять несколько нитей (в случае перегорания одной из них следующая включалась автоматически).

Александр Николаевич Лодыгин получил патенты многих стран — Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии и даже Индии и Австралии. В 1874 году изобретателю вручили и российский патент (привилегия № 1619 от 11 июля 1874 года), а также Ломоносовскую премию от Петербургской Академии наук. Он основал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°». Тем не менее на родине его труд особого интереса не вызвал. Впоследствии Лодыгин из-за близости к революционным кругам был вынужден оставить Россию — он жил в США и Франции, создавая всё более совершенные лампы накаливания.