霓虹灯的基础知识

更新时间：2025-12-23

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什么是霓虹灯

霓虹灯是一种通过在含有氖气的玻璃管内产生发光放电来发光的照明装置。

它可以与氩气结合，或利用透明管和荧光管发射各种颜色的光。在玻璃管内安装两个电极，通过控制外部电压产生辉光放电。

近年来，LED已成为主流照明设备，霓虹灯也被广泛使用。其优点包括低功耗、长寿命以及抗冲击且不产生热量。

霓虹灯是一种通过将霓虹气体封装在玻璃管中来发光的灯具。它被用于各种制作和灯光，红色的灯区照明就是一个典型例子。近年来，已有用作室内室内的例子。

此外，发射霓虹灯的电显仪也是其中之一的应用。这是一种利用霓虹灯管电流通过人体流向地面的电望器，优点是不需要电池，但需要注意的是，如果戴绝缘手套就无法使用，且存在触电风险。

它也可以作为书面表达，通过弯曲或拉伸装有气体的玻璃管本身来表达。通过调整玻璃管的厚度，你可以调节霓虹灯管的光强。由于其低功耗和长寿命，有时会作为夜灯和指示灯（点火灯）等灯使用较长时间。

在LED出现之前，它是欢迎的照明设备之一，但在上述情境下仍然被使用。

其结构为将两个铁或镍电极置于玻璃管中，氖气以约10~15毫米汞柱的低压包裹。玻璃管不仅透明，内部还可能涂有荧光漆。

霓虹气体在透明管中发出红色，涂有荧光漆的管子则发出粉色和橙色。

当电极间施加电压时，电场加速它们之间的电子，电场与氖气碰撞，电离后电离为带正电的阳离子和电子。

产生的阳离子与阴极碰撞，次级电子从阴极发射出去。发射的次级电子流向阳极，产生大电流。这种现象叫做辉光放电。

这种电流（次级电子的流动）有足够的能量激发玻璃管中的氖原子，因此氖原子被激发。当激发原子回到基态时，它们发射的光波长与能带之间的能量差相符。对于氖原子来说，它们被观察到为红光。

当辉光放电开始时，一些气体电离并产生更多电子。当重复这一过程时，电子雪崩会在电极之间稳定流动，电极间电流约为0.1~10毫安。持续排放发生在低压气体中，这是辉光排放的一个特征。

霓虹灯的发光放电启动电压约为70伏，放电末端电压约为60伏，必须提供稳定电压以维持稳定放电。因此，它通常作为与镇流器一起使用的，类似荧光灯。

如果电极间电压进一步升高，会发生电弧放电，氖气将处于更不稳定的状态。观测到的光线会变成蓝白色。从电弧放电在电弧焊接中使用可见，它会产生非常高的热量，因此必须小心。