Как работает неоновая подсветка

Помимо светодиодного и традиционного светового декора широкую распространённость получила неоновая подсветка на потолок. Название «неоновая» – это весьма обобщённое, общепринятое название группы осветительных приборов.

Принцип их функционирования основан на способности некоторых инертных газов испускать кванты световой энергии под воздействием потока электронов между двумя контактными поверхностями (электродами).

Несмотря на сложность самостоятельной сборки, такой вариант является весьма эффектным эстетически и очень выгодным экономически.

Что представляет собой неоновая подсветка?

Создаётся неоновая подсветка специальными стеклянными колбами различной конфигурации, у которых на внутреннюю поверхность нанесён тонкий слой люминофора – специального порошка. Особенность последнего заключается в уникальной способности светиться в условиях определённых воздействий.

Внутрь, герметично запаянной трубки, закачан инертный газ (неон), неспособный химически взаимодействовать с люминофором, стеклом и металлом электродов, на которые подаётся напряжение.

Важно! Неоновая подсветка требует для функционирования высокое напряжение, поэтому для монтажа системы обязательно необходим повышающий трансформатор-преобразователь!

Как упоминалось в начале статьи, ток с высоким значением напряжения «пробивает» пространство внутри лампы и заставляет инертный газ ионизироваться. Высвобождаемые кванты, попадая на люминофор, передают ему энергию, которая преобразуется в световое (видимое) излучение.

Неоновая подсветка в интерьере

Одна из положительных особенностей неоновой иллюминации заключается в способности излучать свет различных цветов, причём это может делать одна неоновая трубка. Цвет подсветки обуславливается компонентным составом нанесённого покрытия и газом, находящимся в колбе:

— гелий – продуцирует бледно-розовый, оранжевый цвета;

— неон – красный и т. п.

В зависимости от особенностей интерьерного дизайна и стилистики, подсветку с помощью соответствующих неоновых ламп можно создать радужной, однотонной или контрастной.

Полезно знать! Не стоит путать рассматриваемую разновидность ламп с ультрафиолетовыми осветительными аналогами, часто применяющихся в развлекательно-увеселительных местах для создания эффекта светящейся одежды!

Ещё одной положительной особенностью неоновых ламп является отсутствие в них нитей накала, как, например, в обычных лампах «Ильича». Этот конструктивный нюанс обуславливает длительность работы неоновой подсветки, равной в среднем 8–13 лет непрерывной работы.

Ниже вы можете увидеть фото потолков и интерьеров с неоновой подсветкой

Преимущества подсветки из неона

Помимо перечисленных достоинств (эстетичность и экономичность) газоразрядная подсветка обладает:

— экологичностью – наполнение трубок состоит только из инертных газов, поэтому эксплуатация абсолютно безопасна, даже в случае механических повреждений;

— дизайнерское разнообразие – можно изготовить лампы любой формы и размеров, собирать внешне непрерывные световые линии большой протяжённости;

— комфортное свечение – в лампах отсутствуют участки с интенсивным излучением. Весь газ светится равномерно по всей длине колбы;

— полная освещённость – световой поток распространяется вокруг лампы на 360 градусов;

— бесшумность – нет никакого звукового «сопровождения» при работе системы, что, например, характерно для люминесцентных ламп;

— безопасность – наполнитель не горюч, а сама лампа не разогревается более 40 С – это допускает её использование вблизи горючих материалов (ПВХ, пенопласт, дерево и т. п.).

Недостатки неоновой подсветки

Конечно, рассматриваемый способ подсветки очень хорош, хотя имеется пара ощутимых недостатков:

— при создании уникального, креативного интерьера на неоновую подсветку придётся изрядно потратиться. Кроме прямых ламп, часто требуются изогнутые особым образом элементы, а изготовить их возможно только на специальных заводах. Кроме этого, монтаж электросистемы достаточно сложен из-за обязательного подключения, повышающего напряжение трансформатора. Доверять сборку нужно только квалифицированным профессионалам;

— хрупкость изделия – колба изготавливается из стекла, а оно является материалом чрезвычайно чувствительным к внешним воздействиям.

Предупреждение! Лампы такого типа могут мерцать с небольшой частотой, что воспринимается зрительным анализатором (глазами). Это опасно для людей с заболеваниями ЦНС!

Области применения «неона»

Неоновая иллюминация, благодаря многочисленным преимуществам, применяется в многочисленных областях. Наиболее часто она используется:

— для создания эффектных, обозначающих вывесок;

— формирование креативного, эксклюзивного дизайна;

— предупреждающая индикация – из-за возможности работать только от мощного электромагнитного поля, такие лампы устанавливаются на ЛЭП, вышках связи и т. п.

Заключение

При грамотном создании, газоразрядная подсветка – это превосходный вариант организации уникального интерьера, способного кардинально изменить стилистическую направленность жилища.

Обладая множеством плюсов, она может стать фееричной визитной карточкой, характеризующей владельца как творческую, оригинальную и «нестандартную» личность!

В последнее время технологии освещения и подсветки стремительно развиваются. Из нашей жизни уже исчезают обычные лампы накаливания, а вместо них появляются энергосберегающие лампы, а также светодиодные приборы освещения. Сравнительно недавно в торговой сети появился новый вид подсветки, который постепенно завоевывает популярность среди оформителей, дизайнеров, а также автолюбителей, занимающихся тюнингом автомобилей, по всему миру. Этот вид подсветки получил название холодный неон.

Он изготавливается в виде светящегося гибкого провода. Холодный неон имеет физические свойства, аналогичные обычному электрическому кабелю. Потребление электричества таким кабелем незначительное. Для работы холодной подсветки применяется низковольтное напряжение 12 вольт, либо набор батареек. Три метра холодного неона могут работать от двух пальчиковых батареек несколько часов.

Провод холодного свечения обладает водонепроницаемостью и безопасен в работе. Гибкий неон светится по всей длине провода и вокруг него на 360 градусов. В этом и состоит его основное достоинство, по сравнению со светодиодными лентами, которые светят прерывистыми точками углом 120 градусов.

Виды холодного неона

Технология свечения электролюминофора очень распространена, но в продажу холодный неон поступает только в трех видах:

• Светящийся провод.

• Световая лента.

• Светящаяся панель.

Но чаще всего холодным неоном называют именно светящийся провод.

Существует три поколения холодного неона:

• Первое поколение светящегося провода не нашло широкого использования, так как его свет очень слабый, а конструкция ненадежная. Это была первая тестовая разработка холодного неона. Большинство гибкого неона в продаже соответствует второму поколению, который имеет наружный диаметр от 0,9 до 5 мм. Этот параметр определяет толщину верхнего слоя поливинилхлоридной оболочки, а следовательно, и прочность всего изделия. Яркость свечения не повышается от увеличения наружного диаметра, а наоборот, становится слабее, так как более толстая оболочка пропускает меньше света.
• Второе поколение холодного неона является наиболее распространенным, так как это оптимальное соотношение гибкости, яркости и прочности. Он подходит для обеспечения подсветки любых элементов вывесок, а также для выполнения различных задач подсветки.

Существует светящийся провод со шлейфом (ребром), расположенным по длине провода. Это дает возможность фиксировать провод на стыках различных элементов, например, панели приборов автомобиля. Причем применять клей при этом нет необходимости. Цветовая гамма холодного неона состоит из десяти цветовых оттенков. Из них наиболее тусклым считается красный цвет, а самым ярким цветом – белый.

• Третье поколение гибкого светящегося неона отличается от второго только толщиной токопроводящей жилы, которая толще в два раза, а значит и прочнее. При его сгибании он сохраняет свою форму подобно толстой проволоки. Для третьего поколения светящегося провода характерен один диаметр, равный 2,6 мм. Из-за толстой сердцевины третье поколение неона светит значительно ярче второго.

Особенности устройства и принцип действия

Конструкция светящегося провода не вызывает сложностей для понимания.

По сути дела, это обычный изолированный провод. В центре его проходит медная жила, покрытая слоем люминофора, по нему протекает электрический ток. По поверхности люминофора намотана тонкая спираль медных проводов. В результате образуется два слоя.

При протекании тока по тонкой спирали в центральной жиле возникает магнитное поле. Под воздействием этого поля люминофор светится. Такое получение света называют эффектом электролюминесценции.

Для защиты светящегося провода от внешних воздействий и окрашивания его в разные цвета, поверхность провода покрывается цветной поливинилхлоридной оболочкой, которая придает холодному неону любой цвет. Наибольшую яркость свечения выдает холодный неон белого цвета.

Особенности и достоинства

Холодный неон имеет несколько положительных качеств и обладает своими особенностями:

• Низкий расход электрической энергии, составляющий 10-15 Вт на метр. Потребление электричества зависит от толщины жилы. Можно применять два гальванических элемента марки АА.
• Провода имеют повышенную устойчивость к действию воды и влаги, так как имеется защитное поливинилхлоридное покрытие. Поэтому световой провод применяется как для внутренней подсветки декораций, так и для наружного освещения.
• Возможность покупки холодного неона любой длины провода. Его можно разрезать на любые части, а при необходимости соединять. Поэтому светящийся неон стал популярным при выполнении различных световых решений и проектов.
• При работе холодного неона провод практически не нагревается, и является безопасным для применения. Это наиболее гибкий источник освещения, по сравнению с остальными видами источников света. Он излучает свет на все 360 градусов.
• Разнообразная цветовая гамма оттенков. Существует 10 цветов.
• Существуют виды светового неона с жесткой внутренней жилой, которые используются в специальных устройствах.

Где используется холодный неон

• Тюнинг автомобилей . Многие мастера тюнинга применяют гибкий неон для украшения салона и кузова автомобиля.
• Светящаяся одежда . В этом случае гибкий неон является единственным видом устройств, которые можно использовать для создания свечения костюмов и другой одежды. Танцевальные номера с использованием такой подсветки костюмов смотрятся очень эффектно.
• Подсветка велосипедов является другим способом применения люминесцентного провода. Если его сравнивать со светодиодными лентами, то его проще устанавливать, не требуется мощный источник питания.
• Декорация интерьера . Обычно электролюминесцентный провод применяют для украшения ресторанов и ночных заведений. Им можно осветить стойку бара, использовать для создания стиля хай тек в помещении. Яркость неона и его возможность светить разными цветами, позволяет создавать различную атмосферу в зависимости от назначения помещения.Чаще всего при оформлении интерьера используется скрытая неоновая подсветка. При этом источник света остается невидимым для человека, находящегося в этом помещении.Неоновое освещение воспринимается естественной частью интерьера, создает приятные ощущения. Такой эффект достигается путем закладки гибкого неона в карнизы, скрывающие его. Специальное устройство ниши рассеивает свет по комнате, а эффективность рассеивания настраивается изменением размера неоновой панели или провода. Чем больше размер, тем больше эффективность рассеивания.
  
  Обычно для подсветки потолка используют неоновые лампы. Это универсальный метод, так как холодным неоном можно осветить любой потолок, начиная от подвесного, и заканчивая гипсокартонным. Кроме потолка также могут подсвечиваться и других конструкции: колонны, арки или стены. Яркости холодного неона вполне достаточно, чтобы для подсветки этих конструкций не применять основное освещение.

Неоновые лампы можно устанавливать в любых местах. Это позволяет поместить лампы так, чтобы освещение было равномерным. Иногда неоновые лампы изготавливают на заказ, определенного размера, так как их изготовление не вызывает особых сложностей.

Как правильно подключить холодный неон

Не все знают, как подключить гибкий неоновый провод. Для нормального функционирования любых электролюминесцентных устройств необходим переменный ток высокой частоты. Бытовая электрическая сеть может обеспечить только 50 герц, а холодный неон может функционировать при частоте тока не меньше 2 килогерц. Поэтому необходимо применять частотный преобразователь, который называют инвертором (преобразователь напряжения).

Перед подключением требуется произвести определенную подготовку. На одном конце провода оборудуют контакты для соединения с питанием, а другой конец закрывается изолирующим колпачком или герметиком. Далее, выбирают подходящий преобразователь частоты. Полярность проводов при подключении ни на что не влияет, так как применяется переменный ток. Для подключения преобразователя частоты к гибкому неону обычно применяют специальный коннектор.

Порядок подключения:

• Снять прозрачную наружную оболочку на длине 10 мм от края. В итоге будут видны медные тонкие проволочки, находящиеся под оболочкой. Они являются первым электрическим контактом.
• Снять слой электролюминофора с средней токопроводящей жилы и зачистить ее до появления медного блеска. Это будет второй контакт.
• Очистить от изоляции концы коннектора.
• Один конец коннектора припаятьк средней жиле гибкого неона. Проверить прочность и надежность этого соединения.
• Второй конец коннектора припаять к тонким проволочкам провода.

Места соединения проводов заизолировать термоусадочными трубками и прогреть для лучшего облегания термоусадки.

Неоновые лампы — яркие, разноцветные, надежные и долговечные — прочно заняли свое место во многих областях освещения. Волшебный неоновый свет принес им огромную популярность. Светящиеся знаки, эффектные рекламные вывески, декоративная и архитектурная подсветка… Неоновые огни можно встретить даже на взлетно-посадочных полосах аэродромов. Так как же работает неоновая лампа и как удается получить такое многообразие цветов излучаемого ей света?

Конструкция неоновой лампы

Неоновая лампа представляет собой стеклянную трубку, заполненную небольшим количеством газа под низким давлением. Газа не простого, а благородного — неон как раз к таким относится. Их характерной чертой является то, что каждый атом имеет полностью заполненную электронную оболочку, поэтому они не взаимодействуют с другими атомами, а чтобы оторвать от них хоть один электрон, потребуется немало энергии.

На каждом конце неоновой трубки расположен электрод. Неоновые лампы на самом деле могут работать как от переменного, так и от постоянного тока, но в последнем случае светиться будет только область вокруг одного электрода. Именно поэтому большинство неоновых ламп, которые мы видим, питаются именно переменным током, причем очень большого напряжения — около 15000 вольт. Этого как раз достаточно, чтобы оторвать от атома неона электрон с внешней орбиты. Если напряжение будет ниже — ничего не выйдет, электрону не хватит кинетической энергии, чтобы сбежать от своего атома. Таким образом, лишившиеся электронов атомы получают положительный заряд и притягиваются к минусовому электроду, в то время как освобожденные электроны тянутся к плюсовому. Все эти заряженные частицы газа, называемые плазмой, и замыкают электрическую цепь лампы.

Откуда же в неоновой лампе берется свет?

Атомы в неоновой трубке находятся в движении и постоянно сталкиваются, передавая друг другу энергию. При этом выделяется много тепла. В то время как одни электроны сбегают от своих атомов, другие возбуждаются — то есть переходят на другой, более высокий энергетический уровень. Дело в том, что электрон не может находиться где угодно возле атома, а только на уровне, соответствующем его энергии. Это похоже на подъем по лестнице — возбужденный электрон получает достаточно энергии, чтобы забраться на следующую ступеньку. Электрон может также спуститься обратно к своему основному состоянию, выпустив эту лишнюю энергию в виде фотона — частицы света. Цвет света зависит от того, насколько сильно энергия возбуждения отличается от первоначальной. Как и расстояние между ступеньками лестницы, эта величина имеет свои интервалы. Таким образом, каждый возбужденный электрон атома испускает свою характерную длину волны света. Другими словами, каждый благородный газ имеет свой характерный цвет свечения. У неона это красновато-оранжевый цвет.

А как получаются другие цвета света неоновых ламп?

Да, вы наверняка задавались этим вопросом, потому что неоновые лампы могут светиться просто невообразимым количеством цветов, а не только банальным красно-оранжевым.

Существует два основных способа получения определенного цвета

Первый заключается в использовании другого газа или даже смеси нескольких, ведь как упоминалось ранее — каждому благородному газу присущ свой собственный цвет свечения. Гелий, например, светится розовым, криптон дает зеленый свет, а аргон — синий. Если их смешать, можно получить и промежуточные цвета.

Другой способ предполагает нанесение на стекло трубки люминофоров или других химических веществ, которые будут светиться определенным цветом под воздействием энергии плазмы. Но из-за появления широкого диапазона доступных покрытий неоновые лампы были сильно потеснены люминесцентными лампами, в которых люминофор светится за счет ультрафиолетового излучения, возникающего при прохождении дугового электрического разряда через смесь аргона и паров ртути. В неоновых же лампах никаких таких разрядов не происходит — их электроды чинно «тлеют» и почти не нагреваются — не зря неоновые трубки еще называют лампами холодного катода. Именно этой характеристикой неоновых ламп объясняется их высокая надежность и долговечность. Да и для человеческого глаза чистое свечение благородного газа гораздо приятней.

На самом деле есть и еще один способ управлять цветом свечения неоновой лампы, хоть он реально и не применяется в освещении. Влияя на энергетические уровни, доступные возбужденным электронам, при помощи изменения плотности тока или его частоты, можно заставить неон светиться более красным цветом или же, наоборот, сместиться в синюю область спектра видимого света.