在北方,当心情舒畅的您在细细欣赏北国城市美丽的夜景时,细心的您是否有这样的经历呢?“绚丽多彩的霓虹灯灯管上有斑点,再细细一看,灯管的中间部分是暗的,甚至有的灯管灭掉了”。这是汞管受冷所致。
作一个简单的解释:
在正常工作的蓝色充氩霓虹灯管中,汞蒸汽受激产生紫外辐射,这些紫外线激发荧光粉,从而产生我们所看到的光。但是一旦汞凝结成为液态之后就无法被激发来产生紫外光。缺少足够的紫外线激发荧光粉就是灯管变暗的罪魁祸首。在灯管的老练过程中我们可以看到原理类似的现象:随着氩气放电产生的热量慢慢使液汞蒸发,灯管逐渐变亮,最终达到最大光输出。
不幸的是,老练的过程是可逆的。只要灯管外部温度足够低,就可能导致汞蒸汽重新凝结成无法产生紫外光的液汞。而紫外线是霓虹灯中最主要的辐射谱线。
为了能使灯正常发光,必须保持一定的管内温度。显然,管内温度一定会受到外部环境影响,而环境温度难免会偶尔地导致放电管无法工作。所幸影响管内温度的因素远不止这一种,因此我们能够采取各种措施把灯内的温度维持在最低限度以上,或者至少能够使温度尽快的回升。
恢复时间
当灯在汞的凝固温度以下点燃后,管内的汞被重新蒸发并使灯回复到最大光输出状态所需要的时间我们称之为恢复时间。恢复时间是一个至关重要的概念。
天气较热的时候,这些问题并不突出,但是天气总会冷下来的。你所设计的应该是一个全年都能工作的产品,除非你准备一到冬天就给灯重新冲所谓‘低温气体’。
所充气体
过去的几年中,对所谓‘热的’氩混合气体进行了大量的研究。就我所知,灯内最好充75%氖和25%氩的混合气体。由于比氩气的热运动更加剧烈的氖气占了大多数,这种填充气体在低环境温度下的表现非常突出。对于更“热”的混合气体配方,人们褒贬不一。关于74%氖,25%氩和1%氦的混合气体,许多人认为氦在几个月内会被电极吸收掉,最终会形成功效率较低的75/25的混合气体。
工作电流、灯管直径和风冷效应
尽管这三个参数不一定相关,但是Masonlite在1990年作了涉及此三个参数的实验。
请注意这三点:
1)令人感到惊讶的风冷效应。当灯管赤裸在外环境里时,要特别注意这点。
2)注意恢复时间,设想一下霓虹灯一天的工作情况:中午的时候灯还能够正常工作,但是到了傍晚时分,灯内的汞 开始凝结。如果第二天仍不及时恢复,情况会变得更糟,这种恶性循环使得恢复正常工作变得越发困难。
3)如果要生产在60mA的变压器下工作的灯,那么你最好要使用一个性能良好的抽气系统。根据以往的经验,真空度达到3—5的微巴的管子配用30mA的变压器,其寿命要好几年。但是如果同样的灯管配用60mA的变压器,真空度维持不变,灯管上会有污点且寿命很短。此时,灯内的气压要抽到1 微巴,才能使用60mA 的变压器。
灯管的长度
虽然当你有好的抽气和轰击设备时做成一个15英尺长的灯并不难,但是却很难保证他们能在低温下工作。灯内的电极是发热源,同时也加热灯管。离电极越远的部分越冷。天气极冷的时候,管内最冷的中间部分处的汞开始凝结。由于管内的汞蒸气自由运动剧烈,
它将源源不断地在管内最冷处凝结。两个电极之间的距离越远,灯管中间的低温部分就越长。如果你把灯管做成8英尺长,那你是自找麻烦。如果你想提高生产速度,把灯管做成一小段一小段的,而不是一长条。
电极的位置
一旦灯管由于汞在中间部位凝结而变暗,即便周围的温度上升,电极上或者周围也不会有汞元素因此等需要一段相当长的时间来恢复到最大光输出。我们来看如图一所设计的字母:汞蒸气会在字母低点处凝结,电极产生的热量则向上传导,与凝结的汞背道而驰。 看图二:当汞蒸气遇冷开始凝结时,流向低端的电极,电极发出的热量使得汞再次蒸发,从而产生紫外线。
充汞数量
许多试验和“霓虹灯技术“都有这样的结论:天气越冷,灯管越长,那么就要充入越多的汞。室内,充入适量的汞即可; 室外(温度较低),所充的汞量是室内的2到3倍。
工作时间
在最糟的天气下,晚上最好不要关灯。在正常工作时间内,灯内的热量会缩短恢复时间.
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