霓虹灯与真空技术密切结合

真空技术与电真空工业有非常紧密的联系,电真空器件就是其内部为”真空”的电子器件。

电光源是电真空器件的一个分支，它与真空技术有着特别紧密的联系，表现在，几乎所有的电光源产品在制造过程中都不可缺少”排气”这一重要工序，而整个排气过程涉及到真空技术的所有环节；此外，光源内部的真空必须长久保持，光源才能有稳定的特性和足够的寿命。电光源生产对真空技术的要求主要在于；将灯内部的气体抽走并长期保持这种状态。真空技术在很大程度上决定着灯的性能\寿命。这对于霓虹灯也不例外,在霓虹灯的制造中,真空技术的决定霓虹灯质量的关键因素之一。因此，对于霓虹灯制造来说，了解真空技术的物理内容、熟悉真空工艺和材料、熟悉掌握真空系统的真确操作是十分必要的。

霓虹灯制造中对真空技术的要求与一般电光源制造中对于真空技术的要求几乎相同,即获得真空与保持真空.为了获得真空,就必须用真空泵将灯管内的气体抽去,达到一定的真空度.但是获得了真空并不意味着真空就能保持.事实上,即使不存在漏气的灯管,在抽走管内气体之后,灯管内壁、电极等表面上都仍然吸附着大量的气体:他们在一定条件下会释放出来,使灯管内的真空度变低,所以在霓虹灯的制造过程中,还必须采用有关的真空技术把这些吸附气体除去,确保玻璃管内壁及灯管内器件不会在使用过程中放气,影响灯管的稳定工作及使用寿命。

所以,在霓虹灯制造中,真空技术是绝对重要的。灯管内真空的破坏可以由于抽气不彻底造成,或者由于温度升高导致本材料放气,电子、离子轰击使材料和电极放电造成,或者也可由管子的慢性漏气所造成.要得到质量稳定、实用的霓虹灯,必须在原材料的选择、零部件的加工、处理、电极的装配以及最后的排气、封离等每一步骤中都考虑到真空技术的特殊要求。

一、霓虹灯生产中真空设备的选择要求

1、真空系统的极限真空度和工作真空度应符合霓虹灯制造的要求.
2、真空系统要有足够大的抽速.因为抽速的大小不仅直接决定了能得到的工作真空或极限真空的高低,而且也决定了达到所需要的公作真空或极限真空度所花的时间.提高抽速就可以缩短这个时间,从而提高劳动生产率.
3、真空系统的结构必须简单可靠,操作和维护方便.
4、价格便宜、耐用.

二、霓虹灯制造的真空系统,主要组成:

1、被抽容器(霓虹灯管)
2、抽气泵(如机械泵、扩散泵、分子泵等)
3、真空计(如U型真空计和电离真空计,或热阴极电离真空计,低真空计)
4、导管及连接元件
为满足上述要求,必须对泵的选择,管道尺寸的确定及布置、装配工艺等方面综合考虑.

三、真空系统分类与区别

1、玻璃系统
优点:
(1) 气密性好;
(2) 饱和蒸气压极低;
(3) 化学性质稳定,不易受腐蚀;
(4) 易于加工成形,易于化学清洗;
(5) 电绝缘性好;
(6) 透明,能用简单迅速的高频火花检漏法检漏;
(7) 价格低廉;
缺点:
(1) 结构性能差,经不起温度剧烈变化,扩散泵工作时遇水易炸裂
(2) 真空系统受管道直径玻璃阀门限制,影响抽速
(3) 系统管道不易烘烤去气,致使杂质气体结集影响极限真空
(4) 低真空玻璃阀门及真空油脂的使用,极限真空收到限制
综上所述,玻璃真空系统由于各种因素造成极限真空只能达到10⁻Pa左右
 2、金属系统
优点:
1、金属系统由于采用无磁不锈钢1Cr18Ni9Ti,防锈、高强度、塑性好、焊接性能好
2、工作温度范围-20--50℃,极易加热去气.
3、表面抛光,化学清洗能显著降低放光率
4、在高温烘烤情况下,材料不丧失机械性能,壳体材料能承受外部大气压力,而玻璃满足不了这种要求.
5、系统管道直径不受限制,抽速大大提高.
6、法兰密封材料采用无氧铜密封圈,及氟橡胶圈确保真空系统在超高真空情况下高温烘烤,无炸裂、无漏气.
7、阀门采用超高真空金属阀门.
8、寿命长、耐用、维系率低.
9、由于金属真空系统的结构特点,在静态状态下,在一定的时间内它可保持真空度无大的变化,这一点在霓虹灯的排气过程中是至关重要的。(真空保持)

综上所述,真空系统烘烤,对获得高真空是不可少的手段.一个设计合理的真空系统,如果没有烘烤手段,也没采取其他措施,无论选择什么类型的真空泵抽气,只能获得工作压力约为10⁻⁴--10⁻⁵Pą,数量级再高的真空度是不可能的。

长寿命,大抽速易于烘烤的不锈钢真空系统是获得超高真空的最佳选择。