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为什么氖气能发光?氖灯工作原理你知道么?

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-10-20 09:36:00【

  氖气是一种无色的稀有气体,把它放电时呈橙红色。氖最常用在霓红灯之中,空气中含有少量氖,在空气中的氖气含量18ppm。氖是第二轻的稀有气体,在放电管里它发红色-橙色的光。氖的制冷量比液氦高40倍,比液氢高三倍。对比起氦来在大多数情况下它是一种比较廉价的冷却液。在所有稀有气体中氖的放电在同样电压和电流情况下是最强烈的。因为氖气放电的特性,氖气被大量用作电光源气体,由氖气填装而成的氖灯也被广泛使用。那么问题来了,为什么氖气能够发光?氖灯工作原理到底是什么?

 

氖灯工作原理—氖气的光谱



  氖灯工作原理是什么?先看看氖气为何能发光!是谁发明了第一盏氖灯?第一盏氖灯是法国科学家发明的。他们用氖气充填到灯泡里,氖在电场的激发下,发射出红光。氖灯的发展可以追溯到英国物理学家和化学家法拉第对气体放电的研究,电流通过含有少量正负离子的气体时,受紫外线、宇宙射线、微量放射物质的作用,在足够高的外加电压作用下运动,并与中性气体分子碰撞后,使中性分子发生电离,因而离子的数目倍增。电流通过气体时还伴有发光现象,即所谓的辉光放电。其发光的颜色随所充气体的不同而不同。法拉第的理论及其在实验上的成就,为霓虹灯技术的发展奠定了坚实的基础。



  氖灯工作原理到底是什么呢?氖灯由电极,引入线,灯管组成灯管的直径为6—20mm不等。发光效率与管径有关。如:变压器侧额定电流为0.03安,低压侧炎2.05安,氖灯变压可可供直径为10米,直径为6—10毫米的灯管长度为8米。因灯管越细,管压便大,能供电的氖灯管便越短。当外电源电路接通后,变压器输出端就会产生几千伏甚至上万伏的高压。当这一高压加到氖灯管两端电极上时,氖灯灯管内的带电粒子在高压电场中被加速并飞向电极,能激发产生大量的电子。这些激发出来的电子,在高电压电场中被加速,并与灯管内的气体原子发生碰撞。当这些电子碰撞游离气体原子的能量足够大时,就能使气体原子发生电离而成为正离子和电子,这就是气体的电离现象。带电粒子与气体原子之间的碰撞,多余的能量就以光子的形式发射出来,这就完成了氖灯的发光点亮的整个过程。



  除了了解氖灯工作原理,还有很多朋友好奇为何氖灯能发出不同颜色的光!第二次世界大战前夕,光致发光的材料被研制出来了。这种材料不仅能发出各种颜色的光,而且发光效率也高,我们称之为荧光粉。荧光粉被应用在氖灯制作中后,氖灯的亮度不仅有了明显提高,而且灯管的颜色也更加鲜艳夺目,变化多端,同时也简化了制灯的工艺。故在第二世界大战结束后,氖灯得到了迅猛的发展。氖灯按其玻璃管内壁所涂粉的不同,分为3种类型:第一种是玻璃内壁不涂任何荧光粉,直接采用无色透明的玻璃管,通常称为明管;第二种是在透明玻璃管内壁涂有荧光粉,我们称它为粉管;第三种是采用彩色玻璃管,且在玻璃管内壁均匀涂上荧光粉,我们称它为彩管。

 

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