Войти
Неоновая вывеска 1937 года для театра в Оберне, Калифорния, реконструированная в 2006 году. Большие буквы на вышка подсвечивается в заданной по времени последовательности, которая повторяется: «S», «ST», «STA», «STAT», «STATE», выкл. В индустрии вывесок, неоновые вывески - это электрические вывески, освещаемые длинными светящимися газоразрядными трубками, содержащими разреженный неон или другие газы. Они наиболее часто используются для неонового освещения, которое впервые было продемонстрировано в современной форме в декабре 1910 года Жоржем Клодом на Парижском автосалоне. Хотя они используются во всем мире, неоновые вывески были популярны в Соединенных Штатах примерно с 1920-х по 1960-е годы. Инсталляции на Таймс-сквер, многие из которых изначально были спроектированы Дугласом Ли, прославились, и к 1940 году здесь было около 2000 небольших магазинов, производивших неоновые вывески. Помимо вывесок использовалось неоновое освещение часто художниками и архитекторами, и (в измененном виде) в плазменных панелях и телевизорах. Индустрия вывесок пришла в упадок за последние несколько десятилетий, и теперь города озабочены сохранением и восстановлением своих старинных неоновых вывесок.
Матрицы светоизлучающих диодов могут быть сформированы для имитации внешнего вида неоновых ламп.
Неоновая вывеска Неон Знак является развитием более ранней трубки Гейсслера, которая представляет собой герметичную стеклянную трубку, содержащую «разреженный» газ (давление газа в трубке значительно ниже атмосферного давления ). Когда напряжение подается на электроды, вставленные через стекло, возникает электрический тлеющий разряд. Трубки Гейсслера были популярны в конце 19 века, и разные цвета, которые они излучали, были характеристиками газов внутри. Они не подходили для общего освещения, так как давление газа внутри обычно снижалось по мере использования. Прямым предшественником освещения с неоновой трубкой была трубка Мура, в которой в качестве светящегося газа использовался азот или двуокись углерода, а также запатентованный механизм для поддержания давления. Трубки Мура продавались для коммерческого освещения в течение ряда лет в начале 1900-х.
Открытие неона в 1898 году британскими учеными Уильямом Рамзи и Моррисом У. Траверсом Включено наблюдение ярко-красного свечения в трубках Гейсслера. Трэверс писал: «Вспышка малинового света из трубки рассказывала свою собственную историю и была зрелищем, на котором стоит остановиться и никогда не забыть». После открытия неона неоновые трубки использовались как научные инструменты и новинки. Вывеска, созданная Перли Г. Наттингом и отображающая слово «неон», могла быть показана на выставке закупок Луизианы в 1904 году, хотя это требование было оспорено; в любом случае нехватка неона помешала бы разработке осветительного продукта. После 1902 года компания Жоржа Клода во Франции, Air Liquide, начала производить в промышленных количествах неон, по сути, как побочный продукт их бизнеса по сжижению воздуха. С 3 по 18 декабря 1910 года Клод продемонстрировал две 12-метровые (39 футов) ярко-красные неоновые лампы на Парижском автосалоне. Эта демонстрация осветила перистиль Grand Palais (большой выставочный зал). Сотрудник Клода, Жак Фонсе, осознал возможности для бизнеса, основанного на вывесках и рекламе. К 1913 году большая вывеска вермута Чинзано освещала ночное небо в Париже, а к 1919 году вход в Парижскую оперу был украшен неоновой лампой. В течение следующих нескольких лет Клоду были выданы патенты на два нововведения, которые используются до сих пор: метод «бомбардировки» для удаления примесей из рабочего газа запечатанного знака и дизайн внутренних электродов знак, который предотвращал их разложение путем разбрызгивания.
В 1923 году Жорж Клод и его французская компания Claude Neon представили в США неоновые газовые знаки, продав два автосалону Packard в Лос-Анджелес. Эрл К. Энтони купил две таблички с надписью «Паккард» по 1250 долларов за штуку. Неоновое освещение быстро стало популярным в наружной рекламе. Знаки, получившие название «жидкий огонь», были видны при дневном свете; люди останавливались и смотрели.
Возможно, самая старая из сохранившихся неоновых вывесок в Соединенных Штатах, до сих пор используемая по своему первоначальному назначению, - это вывеска «Театр» (1929 г.) на Театре Лейк-Уорт. в Лейк-Уорт, Флорида.
Следующим крупным технологическим нововведением в неоновом освещении и вывесках стала разработка покрытий для люминесцентных ламп. Жак Рислер получил на них в 1926 году французский патент. Неоновые вывески, в которых используется газовая смесь аргон / ртуть, излучают значительное количество ультрафиолетового света. Когда этот свет поглощается флуоресцентным покрытием, предпочтительно внутри трубки, покрытие (называемое «люминофором») светится своим собственным цветом. В то время как изначально для дизайнеров вывесок было доступно только несколько цветов, после Второй мировой войны люминофорные материалы стали интенсивно исследоваться для использования в цветных телевизорах. К 1960-м годам дизайнерам неоновых вывесок было доступно около двух десятков цветов, а сегодня доступно около 100 цветов.
Огромное количество цветов можно создать путем сочетания различных газов и флуоресцентных покрытий в 
Неоновая витрина с образцами в стеклянной студии Неоновые вывески на трубках изготавливаются путем изгибания стеклянной трубки в формы. Специалист в этом ремесле известен как трубогиб, неоновый или трубогиб. Неоновая трубка сделана из 4 или 5-футовых прямых полых стеклянных палочек, которые поставщики вывесок продают неоновым магазинам по всему миру, где из них вручную собираются индивидуальные лампы, изготовленные по индивидуальному заказу.
Голубая неоновая вывеска в кондитерской Чаще всего используются трубки с внешним диаметром примерно 8–15 мм с толщиной стенки 1 мм, хотя в настоящее время в продаже имеются трубки диаметром 6 мм в цветных стеклянных трубках. Трубка нагревается секциями с помощью горелок нескольких типов, которые выбираются в зависимости от количества стекла, которое необходимо нагреть для каждого изгиба. Эти горелки включают в себя ленточные, пушечные или перекрестные стрельбы, а также различные газовые горелки. Ленточные горелки - это полосы огня, которые делают плавные изгибы, в то время как перекрестное пламя используется для крутых изгибов.
Внутренняя часть пробирок может быть покрыта тонким фосфоресцирующим порошковым покрытием, прикрепленным к внутренней стенке пробирки связующим материалом. Трубка заполняется очищенной газовой смесью, и газ ионизируется под действием высокого напряжения, приложенного между концами герметичной трубки через холодные катоды, приваренные к концам. Цвет света, излучаемого трубкой, может быть только цветом, исходящим от газа, или светом от слоя люминофора. Различные секции трубок с люминофорным покрытием могут быть сварены встык друг с другом с использованием стеклянных рабочих горелок, чтобы сформировать единую трубку разных цветов, для таких эффектов, как знак, где каждая буква отображает букву разного цвета в одном слове.
«Неон» используется для обозначения общего типа лампы, но неоновый газ является только одним из типов трубчатых газов, в основном используемых в коммерческих целях. Чистый неоновый газ используется для получения только одной трети цветов (в основном оттенков красного и оранжевого, а также некоторых более теплых или более интенсивных оттенков розового ). Наибольшее количество цветов (включая все оттенки синего, желтого, зеленого, фиолетового и белого, а также некоторые более холодные или более мягкие оттенки розового), полученные путем заполнения другим инертным газом, аргоном и каплей ртути (Hg), которая добавляется в трубку сразу после очистки. Когда трубка ионизируется в результате электризации, ртуть испаряется в пары ртути, которые заполняют трубку и излучают сильный ультрафиолетовый свет. Полученный таким образом ультрафиолетовый свет возбуждает различные люминофорные покрытия, предназначенные для получения разных цветов. Несмотря на то, что в этом классе неоновых трубок неон вообще не используется, они все равно обозначаются как «неоновые». Ртутьсодержащие лампы - это разновидность люминесцентных ламп с холодным катодом .
Каждый тип неоновых трубок дает два различных возможных цвета: один с неоновым газом, а другой с аргоном / ртутью. Некоторые «неоновые» лампы изготавливаются без люминофорного покрытия для некоторых цветов. Прозрачная трубка, заполненная неоновым газом, дает вездесущий желтовато-оранжевый цвет с четко видимым внутренним плазменным столбом, и это самая дешевая и простая в изготовлении трубка. Традиционные неоновые стекла в Америке старше 20 лет - это свинцовые стекла, которые легко размягчить при газовых пожарах, но недавние проблемы окружающей среды и здоровья рабочих побудили производителей искать более экологически безопасные специальные формулы мягкого стекла. Одной из неприятных проблем, которых удается избежать таким образом, является склонность свинцового стекла гореть до черных пятен, выделяя пары свинца в изгибающемся пламени, слишком богатом смесью топливо / кислород. Другой традиционной линией очков были цветные стаканы с известково-натриевым оттенком, представленные в бесчисленном множестве вариантов цвета стекла, которые обеспечивают высочайшее качество, самые гипнотически яркие и насыщенные оттенки. Еще больше возможностей выбора цвета при нанесении или отсутствии покрытия этих цветных стекол различными доступными экзотическими люминофорами.
Широкая цветовая гамма и возможность изготавливать трубки, которые могут прослужить годы или десятилетия без замены, делают это искусством. Поскольку для изготовления этих трубок требуется много индивидуального труда, они имели бы очень низкую экономическую жизнеспособность, если бы не имели такого длительного срока службы при правильной обработке. Интенсивность излучаемого неонового света увеличивается с уменьшением диаметра трубки, то есть интенсивность изменяется обратно пропорционально квадратному корню из внутреннего диаметра трубки, а сопротивление трубки увеличивается с соответствующим уменьшением диаметра трубки, поскольку ионизация трубки является наибольшим в центре трубки, и ионы мигрируют к стенкам трубки, повторно захватываются и нейтрализуются. Самая большая причина выхода из строя неоновой трубки - это постепенное поглощение неонового газа путем имплантации высоковольтных ионов во внутренние стеклянные стенки трубок, что истощает газ и, в конечном итоге, вызывает повышение сопротивления трубки до уровня, при котором он больше не может светить. номинальное напряжение, но это может занять более 50 лет, если трубка правильно обработана во время бомбардировки и заправки газом.
Этот долгий срок службы создал практический рынок для использования неона в интерьере архитектурное освещение бухты в самых разных целях, включая дома, где труба может быть изогнута в любую форму, помещена в занимает мало места и может обходиться без замены трубки в течение десяти и более лет.
Часть стекла нагревают до тех пор, пока она не станет пластичной; затем его сгибают и выравнивают по бумаге с рисунком неоновых вывесок, содержащей графику или надписи, которым будет соответствовать конечный продукт. Трубогиб закупоривает полую трубку перед нагреванием и удерживает на другом конце шланг из латексной резины для выдувания, через который он осторожно вдавливает небольшое количество воздуха, чтобы поддерживать постоянный диаметр трубки во время ее изгиба. Уловка сгибания заключается в том, чтобы сгибать одну небольшую секцию или сгибать за раз, нагревая одну часть трубки, чтобы она стала мягкой, без нагревания другой части трубки, что сделало бы изгиб неконтролируемым. После того, как стекло нагреется, изгиб необходимо подвести к выкройке и быстро подогнать до того, как стекло снова затвердеет, потому что после полного охлаждения трудно повторно нагреть без риска поломки. Часто бывает необходимо пропустить один или несколько изгибов и вернуться к ним позже, тщательно измерив длину трубы. Одна буква трубки может содержать 7–10 небольших изгибов, и ошибки нелегко исправить, не вернувшись назад и не начав все сначала. Если требуется больше трубок, на них приваривается еще одна деталь или все детали могут быть приварены друг к другу на последнем этапе. Готовая трубка должна быть герметичной и чистой внутри, чтобы работать. Если после заполнения трубки ртутью будет сделана какая-либо ошибка, всю трубку следует запустить заново, потому что вдыхание нагретого стекла и люминофора, пропитанного ртутью, вызывает длительное отравление тяжелыми металлами у рабочих, работающих с неоном. Стержни трубок соединяются до тех пор, пока трубка не станет непрактичного размера, и несколько трубок соединяются последовательно с высоковольтным неоновым трансформатором. Крайние концы электрической цепи должны быть изолированы друг от друга, чтобы предотвратить прокол трубки и гудение от эффекта коронного разряда.
A холодный катод электрод расплавился (или приваривать ) к каждому концу трубы по мере ее обработки. полые электроды также традиционно изготовлены из свинцового стекла и содержат небольшую металлическую оболочку с двумя выходящими через стекло проводами, к которым позже будет прикреплена сигнальная проводка. Перед продолжением работы все сварные швы и уплотнения должны быть герметичными при высоком вакууме.
Трубка присоединяется к коллектору, который затем присоединяется к высококачественному вакуумному насосу. Затем из трубки откачивают воздух до тех пор, пока он не достигнет уровня вакуума в несколько торр. Вакуумирование приостанавливается, и через электроды через электроды через воздух низкого давления в трубке пропускается сильный ток (процесс, известный как «бомбардировка»). Этот ток и напряжение намного выше уровня, который возникает при окончательной работе лампы. Ток зависит от конкретных используемых электродов и диаметра трубки, но обычно находится в диапазоне от 150 мА до 1500 мА, начиная с низкого уровня и возрастая к концу процесса, чтобы обеспечить надлежащий нагрев электродов без плавления стеклянной трубки. Ток бомбардировки обеспечивается большим трансформатором с напряжением холостого хода примерно от 15000 до 23000 В переменного тока. Трансформатор бомбардировки действует как регулируемый источник постоянного тока, а фактическое напряжение во время работы зависит от длины и давления трубки. Обычно оператор поддерживает давление настолько высоким, насколько позволяет бомбардировщик, чтобы обеспечить максимальное рассеивание мощности и нагрев. Бомбардировочные трансформаторы могут быть специально изготовлены для этого использования или могут быть перепрофилированными распределительными трансформаторами электросети (типа, установленными на опорах электросети), работающими в обратном направлении для получения высокого выходного напряжения.
Это очень большое рассеивание мощности в трубке нагревает стеклянные стенки до температуры в несколько сотен градусов по Цельсию, и любая грязь и примеси изнутри удаляются в газифицированном виде с помощью вакуумного насоса. Наибольшие примеси, которые удаляются таким образом, - это газы, которые покрывают внутреннюю стенку трубки за счет адсорбции, в основном кислород, диоксид углерода и особенно водяной пар. Ток также нагревает металл электрода до температуры более 600 ° C, в результате чего возникает ярко-оранжевый цвет накаливания. Катоды представляют собой предварительно изготовленные полые металлические оболочки с небольшим отверстием (иногда с отверстием для керамического бублика), которое содержит на внутренней поверхности оболочки легкое напыление порошка с низкой работой выхода с холодным катодом (обычно порошок керамического моляра эвтектическая точка смесь, включающая BaCO 2), в сочетании с другими оксидами щелочноземельных металлов, которая восстанавливается до BaO 2 при нагревании примерно до 500 градусов по Фаренгейту и снижает работу выхода электрода для катодной эмиссии. Оксид бария имеет работу выхода примерно 2 эВ, тогда как вольфрам при комнатной температуре имеет работу 4,0 эВ. Это представляет собой катодное падение или энергию электронов, необходимую для удаления электронов с поверхности катода. Это устраняет необходимость использования термоэлектрического катода с горячей проволокой, такого как в обычных люминесцентных лампах. И по этой причине неоновые трубки при правильной обработке чрезвычайно долговечны, в отличие от люминесцентных трубок, потому что нет проволочной нити накала, как в люминесцентной лампе, которая перегорает, как обычная лампочка. Основная цель этого - очистить внутреннюю часть трубки перед ее герметизацией, чтобы во время работы эти газы и примеси не уносились и не выделялись плазмой и теплом, выделяемым в герметичную трубку, что может быстро сжечь металлические катоды и капли ртути (если закачивать аргон / ртуть) и окислить внутренние газы и вызвать немедленный отказ трубки. Чем тщательнее очистка трубки, тем дольше и стабильнее трубка будет работать. Как только эти газы и примеси высвобождаются при предварительной бомбардировке во внутреннюю часть трубы, они быстро удаляются насосом.
Пока трубка присоединена к коллектору, ей дают остыть, пока она откачивается до минимального давления, которого может достичь система. Затем он заполняется до низкого давления в несколько торр (миллиметров ртутного столба) одним из благородных газов или их смесью, а иногда и небольшим количеством ртути. Это давление наполнения газом составляет примерно 1/100 давления атмосферы. Требуемое давление зависит от используемого газа и диаметра трубки с оптимальными значениями в диапазоне от 6 Торр (0,8 кПа) (для длинной трубки диаметром 20 мм, заполненной аргоном / ртутью) до 27 Торр (3,6 кПа) (для короткого Трубка диаметром 8 мм, заполненная чистым неоном). Неон или аргон - наиболее часто используемые газы; криптон, ксенон и гелий используются художниками для специальных целей, но не используются отдельно в обычных знаках. Предварительно смешанная комбинация аргона и гелия часто используется вместо чистого аргона, когда трубка должна быть установлена в холодном климате, поскольку гелий увеличивает падение напряжения (и, следовательно, рассеяние мощности), нагревая трубку до рабочей температуры быстрее. При включении неон светится ярко-красным или красновато-оранжевым светом. Когда используется аргон или аргон / гелий, добавляется крошечная капля ртути. Сам по себе аргон очень тусклый, бледно-лиловый при освещении, но капля ртути заполняет трубку парами ртути, когда она запечатана, которая затем излучает ультрафиолет свет при электризации. Это ультрафиолетовое излучение позволяет готовым трубкам из аргона / ртути светиться множеством ярких цветов, когда трубка была покрыта изнутри чувствительным к ультрафиолету люминофором после того, как ее согнули.
Также был использован альтернативный способ обработки готовых неоновых трубок. Поскольку единственная цель бомбардировки электрическими средствами - очистить внутреннюю часть трубок, можно также изготовить трубку, нагревая трубку снаружи горелкой или с помощью печи, при этом нагревая электрод индукционным радиочастотным нагревом ( RFIH) катушка. Хотя это менее продуктивно, оно создает более чистую индивидуальную трубку со значительно меньшим повреждением катода, более длительным сроком службы и блеском, а также позволяет производить трубки очень малых размеров и диаметров, вплоть до внешнего диаметра 6 мм. Трубку тщательно нагревают в высоком вакууме без внешнего электрического подключения, пока не станет видно, что выделенные газы полностью истощены, и давление снова не упадет до высокого вакуума. Затем трубка заполняется, закрывается, ртуть падает и встряхивается.
Готовые куски стекла освещаются либо трансформатором неоновых вывесок, либо импульсным источником питания, обычно работающим от напряжения. в диапазоне от 2 до 15 кВ и токах от 18 до 30 мА (более высокие токи доступны по специальному заказу). Эти источники питания работают как источники постоянного тока (источник высокого напряжения с очень высоким внутренним сопротивлением), поскольку трубка имеет отрицательный характеристика электрическое сопротивление. Стандартные таблицы для трубок, созданные на заре появления неона, до сих пор используются, в которых указывается давление наполнения газом в Ne или Hg / Ar в зависимости от длины трубки в футах, диаметра трубки и напряжения трансформатора.
Стандартный неоновый трансформатор, магнитный шунтирующий трансформатор, представляет собой специальный нелинейный трансформатор, предназначенный для поддержания напряжения на трубке на уровне, необходимом для получения необходимого фиксированного тока. Падение напряжения на трубке пропорционально длине, поэтому максимальное напряжение и длина трубки, питаемой от данного трансформатора, ограничены. Обычно нагруженное напряжение падает примерно до 800 В переменного тока при полном токе. Ток короткого замыкания примерно такой же.
Используются компактные высокочастотные преобразователи-преобразователи, разработанные в начале 1990-х годов, особенно когда необходимы низкие радиочастотные помехи (RFI), такие как как в местах рядом с высококачественным звуковым оборудованием. На типичной частоте этих твердотельных трансформаторов время плазменной электрон-ионной рекомбинации слишком велико, чтобы гасить и повторно зажигать плазму в каждом цикле, в отличие от случая с частотой линии электропередачи. Плазма не излучает высокочастотный шум переключения и постоянно остается ионизированной, что исключает радиошум.
Наиболее распространенный номинальный ток составляет 30 мА для общего использования, а 60 мА используется для приложений с высокой яркостью, таких как буквы канала или архитектурное освещение. Источники на 120 мА иногда встречаются в осветительных приборах, но нечасто, поскольку для выдерживания тока требуются специальные электроды, а случайное поражение электрическим током от трансформатора на 120 мА гораздо более вероятно для смертельного исхода, чем от источников с более низким током.
Эффективность неонового освещения колеблется от эффективности обычных ламп накаливания до люминесцентных ламп, в зависимости от цвета. В расчете на ватт лампы накаливания производят от 10 до 20 люмен, а люминесцентные лампы производят от 50 до 100 люмен. Эффективность неонового света составляет от 10 люмен на ватт для красного, до 60 люмен для зеленого и синего, когда эти цвета являются результатом внутреннего покрытия люминофором.
Воспроизведение медиа Анимированная неоновая вывеска Club Prima Donna в Рино, Невада, 1955. Специальная черная или серая краска для стекла с высокой степенью непрозрачности может быть использована для «затемнения» частей трубки, например, между буквами слова.
В большинстве массово выпускаемых сегодня недорогих вывесок прозрачные стеклянные трубки покрыты полупрозрачной краской для получения цветного света. Таким образом, из одной светящейся трубки можно недорого получить несколько разных цветов. Со временем повышенные температуры, термоциклирование или воздействие погодных условий могут привести к отслаиванию цветного покрытия от стекла или изменению его оттенка. Более дорогой альтернативой является использование трубок из высококачественного цветного стекла, которые с годами сохраняют более стабильный вид.
Светоизлучающие трубки образуют цветные линии, с помощью которых можно написать текст или нарисовать изображение, включая различные украшения, особенно в рекламе и рекламе вывеска. Посредством программирования последовательностей включения и выключения частей появляется много возможностей для динамических световых паттернов, которые формируют анимированные изображения.
В некоторых приложениях неоновые трубки все чаще заменяются на светодиоды, учитывая устойчивый повышение яркости светодиодов и снижение стоимости светодиодов высокой яркости. Тем не менее, сторонники неоновых технологий утверждают, что они все еще имеют значительные преимущества перед светодиодами.
Неоновое освещение полезно для того, чтобы вызвать ностальгию по 1940-м или 1950-м годам в маркетинге и в исторической реставрации архитектурных памятников из неона. эпоха. Архитектура эпохи модерна часто использовала неон для акцента структурного пигментированного стекла, встроенного в фасад здания 1930-х или 1940-х годов; многие из этих зданий теперь могут быть включены в исторические реестры, например, в Национальный реестр исторических мест США, если их историческая целостность строго сохраняется.
Неоновый знак для боулинга
Обветшавший знак эпохи 1950-х, типичный для архитектуры Гуги ; "Ships" была сетью кофеен в Лос-Анджелесе.
Вывеска "EAT" в ресторане Original Whitey's в Арлингтоне, Вирджиния
1959 г., вывеска Circus Liquor, достопримечательность долины Сан-Фернандо Неоновые вывески часто используются в барах, например, этот знак для Rhinelander Brewing Company
Piccadilly Circus, Лондон, 1962
Неоновые рекламные вывески
"Vegas Vic ", Fremont Street Experience, Лас-Вегас, 1951
 | На Викискладе есть материалы, связанные с на Неоновые вывески. |
 | В Викиучебнике есть книга на тему: Создание неоновых вывесок |
