مصباح نيون

فكرة العمل

إضافةً إلى ذلك، يـُرسل تيار كهربائي ضعيف سواء كان تياراً مستمراً أو متردداً داخل الأنبوب، فيتوهج بضوء أحمر برتقالي. وتوليفة الغاز العادية تحتوي على 99.5% نيون و0.5% أرجون، ويتميز الأرجون بأنه يضيء عند جهد كهربائي ابتدائي منخفض عن النيون النقي. ولابد أن يصل لالجهد الكهربائي أولاً إلى الجهد الابتدائي لكي تبدأ الإضاءة. وهذا هو ما يسمى بعملية التفريغ الكهربي(التفريغ التألقي).

وفي هذا السياق، كما في الشكل البياني: بمجرد حدوث الضوء تقل المقاومة الكهربائية للمصباح وهذا يبدو من منحنى الخواص الكهربية للأنبوب. إذ بزيادة سريان التيار في الغاز يزداد عدد الأيونات المولدة وهذه تساعد على سريان التار، هذا هو الحال بين النقطتين B، A على المنحنى حيث يتراجع الجهد U بعض الشيء. ولهذا فيجب أن تحتوي الدائرة الخارجية عل مقاومة مثلاً للحد من استمرار التيار في الارتفاع داخل الأنبوب ويحترق المصباح. وفعلا بالنسبة لمصابيح النيون الصغيرة التي تستعمل كعلامة صغيرة لمرور تيار (مثلاً في المكواة) فهي مزودة بمقاومة كهربائية خارجية للحد من التيار. وأما علامات النيون ذات الأنابيب الطويلة فهذه تزود بمحول كهربائي خصيصاً لتقليل التيار على الملف الثانوي.

في هذا الإطار، بمجرد أن تبدأ الإضاءة ينخفض التيار الكهربائي المستهلك بنسبة 30%، وعندما يكون التيار المستعمل تياراً مستمراً فإن القطب السالب هو الذي يضيء. وعندما يكون التيار تياراً متردداً يضيء القطبان معاً. وتوهج مصباح النيون ناتج عن توهج التفريغ الكهربائي (أي تتسارع الإلكترونات داخل الأنبوب في غاز مخلخل تحت ضغط منخفض فتصطدم بذرات الغاز الذي يتأين ويصدر الأشعة الضوئية). وأما مصابيح الزئبق ومصابيح الهالوجين فتستعمل تيارات كهربائية أعلى من مصباح النيون.

خطره

• انظر كذلك
• مصباح قوسي
• مصباح كهربائي
• تفريغ كهربائي
• إضاءة النيون
• مراجع
• وصلات خارجية

ومن ناحية أخرى، أخطر ما في مصابيح النيون ومصابيح توفير الطاقة هو إمكانية خروج الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجة القصيرة بعد فترة من الاستخدام وهو ما قد يكون ذا أضرار كبيرة على الجسم والعين حيث يمكن أن يسبب العمى أو سرطانات جلد (نفس مفعول أشعة الشمس الداخلة إلى الأرض من ثقب الأوزون).

الاستخدامات

وعلى صعيد آخر، الاختلاف في جودة لمبات النيون هو في العمر الافتراضي للمصباح إضافة إلى كمية مادة الفسفور وخلطتها ضمن المصباح.

وفي هذا السياق، لمبات النيون العادية المستعملة في المنزل تعتمد على مادة الفوسفات والتي تكون على شكل بودرة بيضاء بحيث تمنع خروج الإشعاعات القصيرة الضارة من موجة الأشعة فوق البنفسجية إلى الخارج وتعطي لون مناسب لما هو مرغوب مثل أبيض ساخن أو أبيض ناصع أو أبيض ثلجي وتعتبر هذه الخلطة من مواد هي أحد أسرار الشركات المصنعة.

من جهة ثانية، عندما يكون التيار أقل من الحد الأدني لمرور التيار (جهد الابتداء) يصير وهيج التفريغ غير مستقر ومتقطع وغير متواصل بين القطبين، وهذا معناه أن المصباح أصبح قديماً. وقد استـُغلت تلك الظاهرة في ابتكار المصابيح المـُسرجة (ذات الضوء المذبذب) من نوع النيون. وبينما يسبب التيار الضعيف إضاءة مذبذبة، تعمل زيادة التيار على تآكل القطبين، وتناثر دقائقه المعدنية وترسبه على السطح الداخلي للأنبوب فيعتم مع الوقت.

ومن جهة أخرى، مصابيح توفير الطاقة المنتشرة في الأسواق تعتمد على نفس المبدأ ولكن بطريقة مختلفة في الشكل والتصميم.