霓虹燈的基礎知識

更新時間：2025-12-23

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什么是霓虹燈

霓虹燈是一種通過在含有氖氣的玻璃管內產生發光放電來發光的照明裝置。

它可以與氬氣結合，或利用透明管和熒光管發射各種顏色的光。在玻璃管內安裝兩個電極，通過控制外部電壓產生輝光放電。

近年來，LED已成為主流照明設備，霓虹燈也被廣泛使用。其優點包括低功耗、長壽命以及抗沖擊且不產生熱量。

霓虹燈是一種通過將霓虹氣體封裝在玻璃管中來發光的燈具。它被用于各種制作和燈光，紅色的燈區照明就是一個典型例子。近年來，已有用作室內室內的例子。

此外，發射霓虹燈的電顯儀也是其中之一的應用。這是一種利用霓虹燈管電流通過人體流向地面的電望器，優點是不需要電池，但需要注意的是，如果戴絕緣手套就無法使用，且存在觸電風險。

它也可以作為書面表達，通過彎曲或拉伸裝有氣體的玻璃管本身來表達。通過調整玻璃管的厚度，你可以調節霓虹燈管的光強。由于其低功耗和長壽命，有時會作為夜燈和指示燈（點火燈）等燈使用較長時間。

在LED出現之前，它是歡迎的照明設備之一，但在上述情境下仍然被使用。

其結構為將兩個鐵或鎳電極置于玻璃管中，氖氣以約10~15毫米汞柱的低壓包裹。玻璃管不僅透明，內部還可能涂有熒光漆。

霓虹氣體在透明管中發出紅色，涂有熒光漆的管子則發出粉色和橙色。

當電極間施加電壓時，電場加速它們之間的電子，電場與氖氣碰撞，電離后電離為帶正電的陽離子和電子。

產生的陽離子與陰極碰撞，次級電子從陰極發射出去。發射的次級電子流向陽極，產生大電流。這種現象叫做輝光放電。

這種電流（次級電子的流動）有足夠的能量激發玻璃管中的氖原子，因此氖原子被激發。當激發原子回到基態時，它們發射的光波長與能帶之間的能量差相符。對于氖原子來說，它們被觀察到為紅光。

當輝光放電開始時，一些氣體電離并產生更多電子。當重復這一過程時，電子雪崩會在電極之間穩定流動，電極間電流約為0.1~10毫安。持續排放發生在低壓氣體中，這是輝光排放的一個特征。

霓虹燈的發光放電啟動電壓約為70伏，放電末端電壓約為60伏，必須提供穩定電壓以維持穩定放電。因此，它通常作為與鎮流器一起使用的，類似熒光燈。

如果電極間電壓進一步升高，會發生電弧放電，氖氣將處于更不穩定的狀態。觀測到的光線會變成藍白色。從電弧放電在電弧焊接中使用可見，它會產生非常高的熱量，因此必須小心。