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霓虹灯从发明到现代已经经过了一百多个年头﹐当今的霓虹灯与以往相比已经发生了本质的变化﹐从材料到工艺都有了很大的改进﹐新技术已向高科技领域拓展。随着北京城市建设进程的加快﹔特别是2008年将举办奥运会﹔我国加入WTO后国外的广告企业进入中国市场﹐必将引起霓虹灯新技术的推广和普及。
在这里我们希望以通俗易懂的方式向大家介绍一些霓虹灯的新技 术﹐一方面对大家有所启迪﹐另一方面期望同行业专家指正。
今天﹐首先谈一谈霓虹灯的新型填充气体-混合气。
霓虹灯出现的最初阶段﹐人们对霓虹灯管内填充气体经过了无数次的实验﹐从氮气到二氧化碳﹐从氦气到氩气﹑氖气﹐到现代则出现了氦﹑氖﹑氩﹑氪﹑氙等多种气体的混合气﹐并且从二元混合气发展到三元混合气。
混合气以降低启动电压﹑降低灯管温度﹑提高光效﹑延长灯管寿 命﹑色彩鲜艳等优点而成为现代霓虹灯技术的代表。
霓虹灯在电光源大家族中，应分类为冷阴极气体放电光源。它的发光以辉光放电原理为基础﹐辉光放电的前提是气体在电场作用下被击穿而产生的电离运动。霓虹灯管中填充入不同的气体﹐气体被电离的条件也不相同﹐这取决于气体电离电位的差异。
气 体 氦 氖 氩 氪 氙 (汞)
电离电位 24.6/eV 21.6/eV 15.8eV 14.0/eV 12.1/eV 10.4/eV
在霓虹灯管中充入两种以上的混合气 ，﹙混合气的混合比有很严格的要求﹚ ﹐气体被击穿的电位明显低于单纯气体的击穿电位从而极大地降低了启动电压﹐这一现象就是著名的潘宁效应﹐潘宁效应决定了混合气具有非常优越的性质。
很明显降低灯管的启动电压﹐对霓虹灯的性能具有非常的意义﹐相同功率的电源所能启动的霓虹灯长度将明显增加﹔由于电离运动的改 进﹐灯管的表面温度明显降低。
气体放电灯中惰性气体具有两种作用。
一种作用是气体电离产生辉光放电﹐如果是充汞的灯管﹐辉光放电过渡到弧光放电从而产生253.7nM的紫外线﹐紫外光子激发荧光粉发光。
另一种作用是对阴极的保护作用。气体的离子运动对阴极有冲击溅散的负作用﹐特别是汞离子由于质量大﹑速度高﹐负作用更大。滞后的气体对阴极有一定的保护作用。混合气有两种以上的气体﹐每种气体的质量不同﹐滞后的缓冲气团得到加强﹐从而大大地减小阴极溅散有效地延长灯管的寿命。
混合气经常采用氪气。氪﹑氙气在空气中的比例极小﹐而它们的辉光更加鲜亮可以使灯管的色彩更鲜艳。
现在常用的混合气主要有氪氩﹑氖氩﹑氪氖氩等几种。氙气如果作混合气将会性能超群但由于价格昂贵﹐目前还没有采用﹐相信不久将会出现。
混合气的价格虽然高于单纯气体﹐但由于充入灯管中的气体量非常小﹐故高出的价格平均到产品中可以说是微不足道。
比格瑞特 梁海山
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