霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电发光的光源。通过气体放电使电能转换为五光十色的光谱线,气体放电是霓虹灯工作的基本过程。
日常生活中我们经常会看到一些气体放电发光的现象:下雨时的闪电、电焊时的弧光、无轨电车双导线脱轨的瞬间打火等,这些都是气体放电现象。
通常情况下,气体是良好的绝缘体,不能传导电流。但是,在强电场、光辐射、粒子轰击和高温加热等条件下,气体分子会发生电离,产生出可以自由移动的带电粒子,并在电场作用下形成电流,使绝缘的气体成为良好的导体。这种电流通过气体的现象就被称为气体放电过程。
为了研究气体放电发光的现象,我们可将一根两端装有电极的玻璃管抽成真空,并充入不同的惰性气体,当两电极间施加一定电压时,玻璃管就会发出五颜六色的光。
现代的商品霓虹灯已基本定型生产,共分三种类型:纯氖型,发红色的光;氖汞型,发蓝色光;充氩汞并在管壁内涂荧光粉,这种灯管可用不同荧光粉做成多种颜色。在通电的情况下,霓虹灯管就会发出五颜六色的光来。
霓虹灯自1910年问世以来,历经百年不衰。它是一种特殊的低气压冷阴极辉光放电发光的电光源,而不同于其它诸如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、水银灯、白炽灯等弧光灯。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体,在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定:光管型霓虹灯充入氖气,霓虹灯发红色光;荧光型霓虹灯充入氩气及汞,霓虹灯发蓝色、黄色等光,这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。