Неоновые лампы: принцип работы и специфика декоративного освещения

Создание цветовых эффектов в системах освещения стало возможным при использовании таких источников света, как неоновые лампы, которые относятся к газоразрядным и могут быть наполнены не только неоном, но и другими газами.

Они активно применяются дизайнерами, рекламщиками и оформителями, кроме того, ценятся и специалистами в сфере освещения за надежность и продолжительный срок службы.

Конструкция и принцип действия

Внешне лампа напоминает обычный люминесцентный прибор – это стеклянная трубка, но наполненная не аргоном с капелькой ртути, а неоном или другим инертным газом. Выбор газа как раз и влияет на цвет свечения, а процесс его закачивания в трубку происходит под низким давлением.

Форма трубки является наиболее удобной конструкцией, работающей по следующей схеме. С двух сторон присоединяются электроды, на которые затем подается напряжение. Под воздействием напряжения атомы газа расстаются с минусовыми электродами и приобретают положительный заряд.

Положительно заряженные атомы движутся к минусовому полюсу-электроду, а отрицательно заряженные электроны к плюсовому. Заряженные атомы газа и отделившиеся от них электроны называются плазмой, они-то и формируют электрическую цепь неоновой трубки.

Чтобы освободить полость стеклянной трубки от воздуха и выжечь лишние вещества, на производстве используют вакуумно-термические аппараты. С их же помощью закачивают один из благородных газов

Если внимательно присмотреться к разным типам неоновых лампочек, то можно заметить разницу: одни из них имеют ровное, спокойное свечение, другие светят максимально ярко. Во втором случае вместе с инертным газом внутрь трубки помещают пары ртути. Под воздействием электротока они начинают выделять ультрафиолет – отсюда и необычное, «волшебное» освещение.

Лампы, наполненные инертным газом, одинаково хорошо функционируют от переменного и постоянного тока. Однако второй вариант будет выглядеть неполноценно, так как область освещения сконцентрируется вокруг одного электрода. По этой причине для подключения приборов используют именно переменный ток, при этом значение напряжение должно быть большим – до 15 000 В.

Варианты свечения газоразрядных ламп. Источники света, излучающие цветные лучи от свечения газа, а не покрытия стеклянных трубок, еще называют газосветными. Предположим, у люминесцентных ламп оттенок света возникает из-за люминофорного напыления

Чтобы увеличить стандартное напряжение до необходимого значения, применяют трансформатор. Опытным путем проверено, что напряжение менее 1000 В не вызывает разряда внутри трубки, следовательно, она не будет светиться.

Обязательный этап изготовления неоновых светильников – продолжительное тестирование. Для этого устройства подключают к напряжению на 12 или более часов, после чего выявляют недостатки. За этот период ртутные пары смешиваются с газом и равномерно распределяются внутри трубки, а напряжение стабилизируется.

Цветовое разнообразие газосветных ламп

Диапазон цветов у неоновых устройств действительно велик. Оттенки зависят и от выбранного газа, от состава нанесенного на стекло вещества и от газовой добавки к благородному наполнению трубки. Они могут менять интенсивность от нестабильности силы тока. Электроны атомов инертных газов при отделении высвобождают энергию, от которой зависит длина световой волны, а следовательно, и цвет.

Если использовать в трубках чистые инертные газы, то они буду выдавать следующие цвета:

• гелий – розовый;
• криптон – зеленый;
• аргон – сиреневый или синий.

Можно получить и другие цвета. Для этого смешивают различные газы, меняют их пропорции, наносят люминофоры с внутренней стороны на стекло. Например, применяя в качестве покрытых люминофором трубок криптон, можно получить широкую гамму желтых оттенков.

Плотность и частота электрического тока также могут влиять на изменение цвета. Если взять в качестве примера неоновую лампу, то при уменьшении плотности тока свечение станет оранжевым, а при ее увеличение перейдет в синий сегмент спектра свечения.

Кроме криптоновых и аргоновых ламп синим и сиреневым цветом могут светиться люминесцентные лампы – их часто путают. Похожее свечение и у ультрафиолетовой подсветки, которую часто используют в ночных клубах и дискотеках

Чтобы эффект ультрафиолетовых ламп присутствовал у газосветовых приборов, их заполняют ксеноном или криптоном. Иногда используют их смеси в различных пропорциях и микс с аргоном.

Преимущества и недостатки светильников

Газоразрядные лампы быстро заняли свою нишу и не собираются ее покидать благодаря положительным качествам. Плюсы касаются как обилия сфер применения, так и технических характеристик устройств. Если проанализировать все стороны с точки зрения пользователей и специалистов, то можно выделить следующие преимущественные качества.

Галерея изображений

Фото из

Широкая гамма, которую могут предоставить неоновые трубки и ленты, давно оценена дизайнерами интерьеров и экстерьеров

С помощью контроллера, подключаемого к светильникам, можно уменьшать или увеличивать интенсивность светового потока

Если лампа изготовлена с соблюдением всех требований и эксплуатируется в надлежащих условиях, срок службы достигает 15-20 лет

Стеклянные трубки и неоновые ленты хороши тем, что их форму легко менять. Для этого стекло нагревают, а лента изначально эластичная и гибкая

Поскольку металлические заглушки имеются только по краям, а тело светильника стеклянное, свет одинаково хорошо заполняет пространство вокруг устройства

Размеры и форма осветительных газоразрядных приборов позволяют встраивать их и устанавливать в труднодоступных местах – под навесным потолком, в нишах

В исправном состоянии неоновые лампы не представляют никакой опасности. Однако за герметичностью трубок с содержанием паров ртути лучше пристально следить

В отличие от некоторых энергосберегающих и светодиодных ламп, а также диммируемых устройств, газосветовые источники не шумят

Разнообразие цветов и оттенков

Возможность регулировки интенсивности света

Длительный срок службы без ремонта

Возможность изготовления ламп любой конфигурации

Свет от источника распространяется во все стороны

Неоновые трубки можно устанавливать в различных местах

Условная безопасность осветительных приборов

Светильники не издают шума при работе

А сейчас обратимся к недостаткам, которые также присутствуют и заставляют отказываться от газоразрядных ламп, например, в быту. Вот некоторые из них:

• мощность неоновых устройств гораздо ниже, чем у аналогичных светодиодных – 10 Вт/м;
• хрупкость материала трубок – стекла; если разбить один светильник, то погаснет весь контур;
• необходимо постоянно следить, чтобы вредный для здоровья газ, если он входит в состав наполнителя, не вышел наружу; для ламп предназначена специальная утилизация;
• монтаж требует особой аккуратности и знаний, можно неправильно состыковать элементы цепи или нечаянно разбить стекло.

И самое главное – цветная подсветка носит скорее декоративный характер, а не является основой осветительной системы. Она хороша для выделения отдельных зон или создания привлекательных композиций, но неуместна в местах «рабочего» плана – в кабинетах, на кухне, в мастерской, в детской.

Применение неоновых источников света

Ошибочно считать, что неоновые приборы – это только элементы декоративного оформления и рекламных вывесок. На самом деле они используются уже более века, причем в самых различных сферах.

Например, до появления светодиодов именно неоновые источники света применялись в качестве индикаторов напряжения стандартной сети 220 В.

Сейчас также можно встретить миниатюрные лампочки, которые часто используют для сборки всевозможных схем бытового характера. Плюсы ощутимы: минимальный ток потребления, надежность и экономичность по сравнению с лампами накаливания

Лампы больших размеров оснащены стандартными цоколями E14 и E27 и предназначены для патронов, которые применяются и в быту. Чтобы прибор мог светить и работать от сети 220 В, в корпус встроен резистор.

В прошлом веке подобные лампы использовались в качестве ночников, но реализовывались вместе со светильниками. Сейчас производство в России прикрыто, но китайцы продолжают выпускать похожую продукцию.

Газоразрядные лампы Бализор применяют для подсветки высоковольтных линий. Их особенность заключается в том, что питание подается напрямую, от кабеля, на котором они держатся

Еще несколько сфер применения неоновых устройств:

• выпуск пробников-индикаторов для выявления переменного напряжения в фазе;
• использование в стробоскопе;
• в качестве порогового или активного элемента в генерирующих устройствах;
• как защитный элемент в телефонных сетях.

Знакомое современному человеку использование – рекламная отрасль. Улицы мегаполисов переливаются всеми цветами радуги, из стеклянных трубок с ярким свечением изготавливают буквы, логотипы, контуры, подсветки и другие бросающиеся в глаза элементы рекламы.

Галерея изображений

Фото из

Оформление светодиодными или люминесцентными лампами не сравнится по яркости и броскости с неоновым дизайном

Если сравнивать с люминесцентными приборами, то неоновые «живут» гораздо дольше. Даже в условиях улицы они функционируют до 10 лет

Лампы открытого и закрытого типа хорошо переносят атмосферные осадки и перепады температуры, функционируют в пределах от -35ºС до +50ºС

На фабриках и в мастерских разрабатывают новые модели наружной рекламы, совмещая использование различных газов и люминофоров

Насыщенность и «густота» неонового света

Долговечность неоновых трубок и лент

Широкий температурный диапазон освещения

Совмещение различных технологий изготовления

Прекрасный образец применения неонового освещения – американский Лас-Вегас и другие места, связанные с индустрией развлечения. Разноцветными огнями усыпаны ночные клубы, казино, театры, кафе и гостиницы.

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.

Выводы и полезное видео по теме

Разнообразие ассортимента ламп на рынке:

Процесс изготовления ламп с газовым наполнителем:

Установка шнура в автомобиле:

Удивительная посылка из Китая:

Проверка характеристик неонового шнура:

Неоновые лампы способны превратить скучную улицу в праздничный балаган, а привычную обстановку квартиры сделать загадочной и стильной. Однако перед выбором устройств обязательно вспомните и об альтернативном варианте подсветки – светодиодных лентах, которые сейчас признаны самыми экономичными, производительными и надежными.