नियॉन लैंप

नियॉन लैंप (नियॉन ग्लो लैंप) लघु गैस डिस्चार्ज लैंप है। दीपक में एक छोटा कांच का संक्षेपण होता है जिसमें नियॉन और अन्य गैसों के मिश्रण पर कम दबाव और दो विद्युतद्वार (एक एनोड और कैथोड) होता है। जब पर्याप्त वोल्टेज लगाया जाता है और विद्युतद्वार के बीच पर्याप्त धारा की आपूर्ति की जाती है, तो दीपक एक नारंगी चमक निर्वहन उत्पन्न करता है। लैम्प में चमकता भाग कैथोड के पास एक पतला क्षेत्र होता है, बड़े और लंबे नियॉन संकेत दीप्‍ति विसर्जन होते हैं, वे सकारात्मक कॉलम का उपयोग करते हैं जो सामान्य नियॉन लैंप में मौजूद नहीं होता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों  के प्रदर्शन में संकेतक लैंप के रूप में नियॉन चमक लैंप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। वे अभी भी कभी-कभी उच्च-वोल्टेज सर्किट मे विद्युत सादगी के लिए उपयोग किए जाते हैं।

इतिहास
नियॉन की खोज 1898 में विलियम रामसे और मॉरिस डब्ल्यू ट्रैवर्स ने की थी। गैसीय नियॉन द्वारा विद्युत रूप से उत्तेजित होने पर शानदार लाल रंग उत्सर्जित विशेषता सामने आयी, ट्रैवर्स ने बाद में लिखा, "ट्यूब से  किरमिज़ी रंग की ज्वाला ने अपनी कहानी खुद बताई और यह एक ऐसा दृश्य था जिस पर ध्यान दिया जाना चाहिए और कभी नहीं भूलना चाहिए था।"

नियॉन की कमी ने बँधे हुये नालिका की तर्ज पर विद्युत प्रकाश व्यवस्था के लिए इसके शीघ्र  इस्तेमाल को रोक दिया, जो नाइट्रोजन में विद्युत निर्वहन का उपयोग करती थी। 1900 के दशक की शुरुआत में बँधे हुये नालिका का उनके आविष्कारक, डैनियल मैकफ़ारलान मूर द्वारा व्यावसायीकरण किया गया था। 1902 के बाद, जॉर्जेस क्लाउड की कंपनी, एयर लिक्विड, अपने वायु द्रवीकरण व्यवसाय के उपोत्पाद के रूप में नियॉन की औद्योगिक मात्रा का उत्पादन कर रही थी, और दिसंबर 1910 में क्लाउड ने नियॉन की  सीलबंद नली पर आधारित आधुनिक नियॉन प्रकाश व्यवस्था का प्रदर्शन किया था। 1915 में क्लाउड को नियॉन ट्यूब लाइट के लिए  विद्युतद्वार के अभिकल्पना को आच्छादित करने के लिए एक अमेरिकी एकस्वीकृत जारी किया गया था, यह एकस्वीकृत 1930 के दशक की शुरुआत में उनकी  समिति, क्लाउड नियॉन लाइट्स द्वारा यू.एस. में आयोजित एकाधिकार का आधार बन गया था।

1917 के आसपास, डेनियल मूर ने जनरल इलेक्ट्रिक समिति में काम करते हुए नियॉन लैंप विकसित किया था। लैंप की अभिकल्पना बहुत बड़े नियॉन ट्यूबों से बहुत अलग है जो नियॉन प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जाता है। अभिकल्पना में अंतर पर्याप्त था कि 1919 में दीपक के लिए यू.एस. एकस्वीकृत जारी किया गया था। स्मिथसोनियन संस्थान संचार प्रौद्योगिकी टिप्पणी करती है, "ये छोटे, कम बिजली वाले उपकरण किरीट विसर्जन नामक एक भौतिक सिद्धांत का उपयोग करते हैं। मूर ने एक बल्ब में दो विद्युतद्वार लगाए  और नियॉन या आर्गन गैस को जोड़ा था। विद्युतद्वार गैस के आधार पर लाल या नीले रंग में चमकते हैं, और लैंप वर्षों तक चलते हैं। चूंकि विद्युतद्वार लगभग किसी भी आकार की कल्पना कर सकते हैं, इसलिए यह एक लोकप्रिय अनुप्रयोग काल्पनिक सजावटी लैंप रहा है।

1970 के दशक में प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) के व्यापक व्यावसायीकरण तक तापदीप्त लैम्प को यांत्रिक चयनक और कई घरेलू उपकरणों में संकेतक के रूप में व्यावहारिक उपयोग मिला था।

 विवरण  छोटा विद्युत प्रवाह (5 मिमी बल्ब का व्यास एन ई-2 लैंप के लिए, शांत विद्युत धारा लगभग 400 μA है), एसी या डीसी हो सकता है, और इसे ट्यूब के माध्यम से अनुमति दी जाती है, जिससे यह नारंगी-लाल चमकता है। आम तौर पर गैस एक पेनिंग मिश्रण है जिसमे 99.5% नियॉन और 0.5% आर्गन है और इसमें 1-20 टॉर्स (0.13-2.67 केपीए) के दबाव पर शुद्ध नियॉन की तुलना में कम अवघाती वोल्टेज होता है।

लैम्प दीप्‍ति विसर्जन अपने अवघाती वोल्टेज पर रोशनी करता है। अवघाती वोल्टेज परिवेश प्रकाश या रेडियोधर्मिता से कम हो जाता है। "अंधेरे प्रभाव" को कम करने के लिए, कुछ लैंप रेडियोधर्मी सामग्री की एक छोटी मात्रा के साथ बनाए गए थे, आमतौर पर क्रिप्टन -85, अंधेरे में आयनीकरण प्रदान करने के लिए लिफाफे में जोड़ा गया था।

विसर्जन को बनाए रखने के लिए आवश्यक वोल्टेज अवघाती वोल्टेज की तुलना में काफी (30% तक) कम है। यह ऋणाग्र के पास सकारात्मक आयनों के संगठन के कारण है। नियॉन लैंप कम विद्युत प्रवाह  दीप्ति विसर्जन का उपयोग करके काम करते हैं।

उच्च शक्ति वाले उपकरण, जैसे कि पारा-वाष्प लैंप या धातु हलाइड लैंप एक उच्च वर्तमान चाप निर्वहन का उपयोग करते हैं। कम दबाव वाले सोडियम-वाष्प लैंप जोश में लाने के लिए एक नियॉन पेनिंग मिश्रण का उपयोग करते हैं और कम विद्युत् निति में  इसे विशाल नियॉन लैंप के रूप में संचालित किया जा सकता है।

सीमांत धारा
नियॉन लैंप के टूटने पर, यह एक बड़े प्रवाह का समर्थन कर सकता है। इस विशेषता के कारण, नियॉन लैंप के बाहरी विद्युत परिपथिकी को परिपथ के माध्यम से प्रवाह को सीमित करना चाहिए अन्यथा जब तक लैंप नष्ट नहीं हो जाता तब तक प्रवाह तेजी से बढ़ता रहता है।

संकेतक आकार के लैंप के लिए, अवरोध प्रवाह को सीमित करता है। इसके विपरीत, बड़े आकार के लैंप अक्सर उपलब्ध प्रवाह को सीमित करने के लिए उच्च रिसाव अधिष्ठापन या अन्य विद्युत गिट्टी के साथ विशेष रूप से निर्मित उच्च वोल्टेज परिवर्तक का उपयोग करते हैं (नियॉन साइन देखें)।

 झिलमिलाहट लौ 

जब लैंप के माध्यम से प्रवाह उच्चतम-वर्तमान निर्वहन पथ के धारा से कम होता है, तो दीप्ति निर्वहन अस्थिर हो सकता है और  विद्युतद्वार की पूरी सतह को समाविष्ट नहीं कर सकता है। यह संकेतक लैंप की परिपक्वन का संकेत हो सकता है, और सजावटी "झिलमिलाहट लौ" नियॉन लैंप में इसका शोषण किया जाता है। हालांकि, बहुत कम धारा झिलमिलाहट का कारण बनता है, बहुत अधिक धारा कणक्षेपण को उत्तेजित करके विद्युतद्वार की अनुमति को बढ़ाता है, जो लैंप की आंतरिक सतह को धातु से ढक देता है और इसे काला कर देता है।

निर्वहन पर प्रहार करने के लिए आवश्यक क्षमता निर्वहन को बनाए रखने के लिए आवश्यक क्षमता से अधिक है। जब पर्याप्त धारा नहीं होता है, तो चमक विद्युतद्वार के सतह के केवल एक हिस्से के आसपास बनती है। संवहन धारा चमकते हुए क्षेत्रों को ऊपर की ओर प्रवाहित करती हैं, न कि जैकब की सीढ़ी में निर्वहन के विपरीत करती है। यहां एक फोटोआयनीकरण प्रभाव भी देखा जा सकता है, क्योंकि दीप्ति निर्वहन द्वारा आवरण किए गए विद्युतद्वार क्षेत्र को लैंप पर चमकते हुए प्रकाश से बढ़ाया जा सकता है।

दक्षता
तापदीप्त लैंप की तुलना में, नियॉन लैंप में बहुत अधिक चमकदार प्रभावकारिता होती है। तापदीप्त ऊष्मा-चालित प्रकाश उत्सर्जन है, इसलिए तापदीप्त लैंप में डाली गई विद्युत ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। इसलिए गैर तापदीप्त प्रकाश स्रोत जैसे नियॉन लैंप,  प्रतिदीप्त लैंप और प्रकाश उत्सर्जक डायोड सामान्य तापदीप्त लैंप की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा कुशल हैं।

हरे नियॉन लैंप बिजली इनपुट के प्रति वाट 65 लुमेन तक का उत्पादन कर सकता है, जबकि सफेद नियॉन लैंप में प्रति वाट लगभग 50 लुमेन की प्रभावकारिता होती है। इसके विपरीत, एक मानक तापदीप्त लैंप केवल लगभग 13.5 लुमेन प्रति वाट का उत्पादन करता है।

 पर्यावरण प्रभाव 

नियॉन लैंप के वोल्टेज को शुरू करने और बनाए रखने के लिए विभिन्न प्रभावों के कारण परिवर्तन के अधीन है। विद्युतद्वार पर पड़ने वाला बाहरी प्रकाश दीपक को चालू करने के लिए आयनीकरण का एक स्रोत प्रदान करता है, अंधेरे में, लैंप एक उच्च और अनिश्चित प्रारंभिक वोल्टेज तक पहुंच सकते हैं। इस प्रभाव को कम करने के लिए एक उपाय है कि प्रकाश का प्रारंभिक स्रोत प्रदान करने के लिए अंतःक्षेत्र के भीतर एक पायलट लैंप शामिल किया जाए। लैंप बाहरी स्थिरवैद्युत क्षेत्र, तापमान और  परिपक्वन के प्रति कुछ हद तक संवेदनशील होते हैं। परिपथ घटकों के रूप में उपयोग के लिए अभिप्रेत लैंप को विशेष रूप से प्रारंभिक परिपक्वन के प्रभावों को खत्म करने के लिए संसाधित किया जा सकता है।

 अनुप्रयोग 

 दृश्य संकेतक 

कम बिजली की खपत, लंबे जीवन और मुख्य विद्युत् पर काम करने की क्षमता के कारण, छोटे नियॉन लैंप इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों में दृश्य संकेतक के रूप में  उपयोग किए जाते हैं।

वोल्टेज वृद्धि दमन
नियॉन लैंप को आमतौर पर कम-वोल्टेज महोर्मि रक्षक के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन वे आम तौर पर गैस विसर्जन नली (जीडीटी)  महोर्मि रक्षक (जिसे उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है) से कमतर होते हैं। आरएफ  प्रापक को वोल्टेज शूल (आरएफ निविष्ट और चेसिस ग्राउंड से जुड़े लैंप) से बचाने के लिए नियॉन लैंप का उपयोग एक सस्ती विधि के रूप में किया गया है, लेकिन वे उच्च-शक्ति आरएफ प्रेषित्र के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

वोल्टेज परीक्षक
अधिकांश छोटे नियॉन (संकेतक-आकार) लैंप, जैसे कि सामान्य एन ई -2, में लगभग 90 वोल्ट काअनुविभाजन वोल्टेज होता है। डीसी स्रोत से संचालित होने पर, केवल नकारात्मक आवेशित विद्युतद्वार (कैथोड) चमकता है। जब एक एसी स्रोत संचालित होता है, तो दोनों विद्युतद्वार चमकने (प्रत्येक वैकल्पिक आधे चक्र के दौरान) लगते है। ये विशेषताएँ नियॉन लैंप (श्रृंखला प्रतिरोधों के साथ) को कम लागत वाला और सुविधाजनक वोल्टेज परीक्षक बनाती हैं। कौन सा विद्युतद्वार चमक रहा है, इसकी जांच करके वे यह बता सकते हैं कि दिया गया वोल्टेज स्रोत एसी है या डीसी, और यदि डीसी है, तो बिंदुओं की ध्रुवीयता का परीक्षण किया जा रहा है।

 वोल्टेज अधिनियम 

दीप्‍ति विसर्जन लैंप की अनुविभाजन विशेषता उन्हें वोल्टेज नियामक या अधिवोल्टता सुरक्षा उपकरणों के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। 1930 के दशक के आसपास, जनरल इलेक्ट्रिक (जी ई), विशिष्टता और अन्य फर्मों ने वोल्टेज रेगुलेटर ट्यूब बनाए है।

स्विचिंग तत्व/दोलक
अन्य गैस डिस्चार्ज लैंप की तरह, [13] नियॉन लैंप में नकारात्मक प्रतिरोध होता है, लैंप के विघटन वोल्टेज तक पहुंचने के बाद इसका वोल्टेज बढ़ते हुए धारा के साथ गिरता है।    इसलिए, दीपक में शैथिल्य है इसका टर्न-ऑफ (विलुप्त होने) वोल्टेज इसके टर्न-ऑन ( विघटन) वोल्टेज से कम है यह इसे एक सक्रिय स्विचिंग तत्व के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। नियॉन लैंप का उपयोग विश्राम दोलक सर्किट बनाने के लिए किया जाता था, इस तंत्र का उपयोग करते हुए, जिसे कभी-कभी पियर्सन-एन्सन प्रभाव के रूप में  कम आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए जैसे चमकती चेतावनी रोशनी, आवृत्तिदर्शी इलेक्ट्रॉनिक अंगों में टोन जनरेटर, और अर्ली कैथोड रे ऑसिलोस्कोप में टाइम बेस और डिफ्लेक्शन दोलक के रूप में संदर्भित किया जाता है। नियॉन लैंप को भी द्विस्थितिक किया जा सकता है, और यहां तक ​​​​कि लॉजिक गेट्स, फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) | फ्लिप-फ्लॉप, बाइनरी स्मृति और डिजिटल काउंटर जैसे डिजिटल लॉजिक सर्किट बनाने के लिए भी इस्तेमाल किया गया था।   ये अनुप्रयोग पर्याप्त रूप से सामान्य थे कि निर्माताओं ने विशेष रूप से इस उपयोग के लिए नियॉन लैंप बनाए, जिन्हें कभी-कभी सर्किट-घटक लैंप कहा जाता है। इनमें से कम से कम कुछ लैंप में कैथोड पर एक छोटे से स्थान पर केंद्रित चमक होती है, जिसने उन्हें संकेतक के रूप में उपयोग करने के लिए अनुपयुक्त बना दिया। अधिक दोहराने योग्य लैंप विशेषताओं को प्रदान करने और अंधेरे प्रभाव को कम करने के लिए (कुल अंधेरे में रखे गए लैंप में देखे गए वोल्टेज में वृद्धि), कुछ प्रकार के लैंप जैसे एनई 83 (5AH) में प्रारंभिक आयनीकरण प्रदान करने के लिए एक रेडियो आइसोटोप की एक छोटी मात्रा शामिल होती है।

सर्किट अनुप्रयोगों के लिए एन ई-2 प्रकार के लैंप का एक प्रकार, एन ई-77 में  सामान्य दो के बजाय दीपक (एक विमान में) में तीन तार विद्युतद्वार होते हैं, तीसरा नियंत्रण विद्युतद्वार के रूप में उपयोग किया जाता है ।

डिटेक्टर
नियॉन लैंप का उपयोग ऐतिहासिक रूप से सूक्ष्म तरंग और मिलीमीटर तरंग संसूचक ("प्लाज्मा डायोड" या ग्लो डिस्चार्ज संसूचक ) के रूप में लगभग 100 GHz या उससे अधिक तक किया गया है और ऐसी सेवा में तुलनीय संवेदनशीलता प्रदर्शित करने के लिए कहा गया था (कुछ के क्रम में) 10s से शायद 100 माइक्रोवोल्ट से परिचित 1एन23-प्रकार के कैटविस्कर-संपर्क सिलिकॉन डायोड एक बार सूक्ष्म तरंग उपकरण में सर्वव्यापी है। हाल ही में यह पाया गया है कि ये लैंप सब-मिलीमीटर ("टेराहर्ट्ज़") आवृत्तियों पर भी संसूचक के रूप में अच्छी तरह से काम करते हैं और इन तरंग दैर्ध्य पर कई प्रयोगात्मक प्रतिबिंबन सरणियों में इन्हें सफलतापूर्वक पिक्सेल के रूप में उपयोग किया गया है।

इन अनुप्रयोगों में लैंप या तो "भुखमरी" (दीपक-वर्तमान शोर को कम करने के लिए) या सामान्य चमक निर्वहन नीति में संचालित होते हैं, कुछ साहित्य असामान्य चमक नीति में संचालित होने पर ध्रुवण शासन में विकिरण के संसूचक के रूप में उनके उपयोग का संदर्भ देते हैं। प्लाज्मा में सूक्ष्म तरंग का युग्मन मुक्त स्थान में,  तरंग पथक में, एक परवलयिक सांद्रक (जैसे, विंस्टन शंकु) के माध्यम से, या धारितीय माध्यमों से एक परिपथ या द्विध्रुवीय एंटीना के माध्यम से सीधे दीपक पर लगाया जा सकता है।

हालांकि इन अनुप्रयोगों में से अधिकांश सामान्य ऑफ-द-शेल्फ दोहरे-विद्युतद्वार लैंप का उपयोग करते हैं, एक मामले में यह पाया गया कि विशेष तीन (या अधिक) विद्युतद्वार लैंप, युग्मन एंटीना के रूप में कार्य करने वाले अतिरिक्त विद्युतद्वार के साथ, बेहतर परिणाम प्रदान करते हैं (कम शोर) और उच्च संवेदनशीलता)। इस खोज को अमेरिकी एकस्वीकृत प्राप्त हुआ था।

 अक्षरांकीय प्रदर्शन  कई आकार के विद्युतद्वार के साथ नियॉन लैंप का उपयोग अक्षरांकीय प्रदर्शित के रूप में किया जाता था जिसे निक्सी ट्यूब के रूप में जाना जाता है। तब से इन्हें अन्य प्रदर्शित उपकरण जैसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड,  निर्वात प्रतिदीप्त प्रदर्शित और द्रव क्रिस्टल प्रदर्शित द्वारा बदल दिया गया है।

कम से कम 1940 के दशक के बाद से, आर्गन, नियॉन और फॉस्फोरड ग्लो थायरट्रॉन सिटकन संकेतक (जो उनके प्रवर्तक विद्युतद्वार पर एक आवेग पर प्रकाश डालते हैं और उनके एनोड वोल्टेज के कट जाने के बाद ही बुझ जाते हैं) उदाहरण के लिए बड़े पैमाने पर स्व-प्रदर्शित शिफ्ट रजिस्टर के रूप में उपलब्ध थे। -फॉर्मेट, क्रॉलिंग-टेक्स्ट डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले, या, 4×4, फोर-कलर फॉस्फोर-थाइराट्रॉन मैट्रिक्स में संयुक्त, बड़े वीडियो ग्राफिक्स सरणियों के लिए एक स्टैकेबल 625-रंग आरजीबीए पिक्सेल के रूप में उपलब्ध थे।

विविध-कैथोड और/या एनोड दीप्ति थायराट्रॉन जिन्हें डेकाट्रॉन कहा जाता है, आगे और पीछे की ओर गिन सकते हैं, जबकि उनकी गिनती की स्थिति एक गिने हुए कैथोड पर चमक के रूप में दिखाई दे रही थी। इनका उपयोग गिनती के उपकरणों में डिवाइड-बाय-एन काउंटर / टाइमर / प्रीस्केलर के रूप में या कैलकुलेटर में योजक / घटाव के रूप में किया जाता था।

अन्य
1930 के दशक में रेडियो सेट में, नियॉन लैंप का उपयोग समस्वरण संकेतक के रूप में किया जाता था, जिसे "ट्यूनॉन" कहा जाता था और स्टेशन को सही ढंग से ट्यून किए जाने पर यह एक तेज चमक देता था।

उनके तुलनात्मक रूप से कम प्रतिक्रिया समय के कारण, टेलीविजन के शुरुआती विकास में कई यांत्रिक- पर्यवेक्षण टीवी प्रदर्शित में प्रकाश स्रोत के रूप में नियॉन लैंप का उपयोग किया गया था।

विद्युतद्वार के आकार (जैसे फूल और पत्ते) के साथ नवीनता चमक लैंप, अक्सर संदीपकर लेपित, कलात्मक उद्देश्यों के लिए बनाए गए हैं। इनमें से कुछ में, चमक जो विद्युतद्वार के चारों ओर है अभिकल्पना का हिस्सा है।

रंग
नियॉन संकेतक लैंप सामान्य रूप से नारंगी होते हैं, और अक्सर उसके  ऊपर एक रंगीन  निस्यंदन का उपयोग किया जाता है ताकि इसके विपरीत में सुधार हो और उनके रंग को लाल या लाल नारंगी में बदल दिया जा सके।

उन्हें नियॉन के बजाय आर्गन, क्रिप्टन या क्सीनन से भी भरा या इसके साथ मिलाया जा सकता है। जबकि विद्युत संचालन विशेषताएँ समान रहती हैं, ये लैंप नियॉन की विशेषता लाल-नारंगी चमक के बजाय एक नीली चमक (कुछ पराबैंगनी सहित) के साथ प्रकाश करते हैं। तब पराबैंगनी विकिरण का उपयोग बल्ब के अंदर संदीपक विलेपन को उत्तेजित करने और सफेद सहित विभिन्न रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। हरे रंग की चमक के लिए 95% नियॉन, 2.5% क्रिप्टन, और 2.5% आर्गन के मिश्रण का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन फिर भी हरे नियॉन लैंप आमतौर पर संदीपक-आधारित होते हैं।

यह भी देखें

 * एयरोलक्स लाइट कॉर्पोरेशन
 * गैस भरी नली
 * प्रकाश कला
 * प्रकाश स्रोतों की सूची
 * मैजिक आई ट्यूब
 * शिथिराति चिन्ह
 * पियर्सन-एंसन प्रभाव
 * प्रकाश प्रौद्योगिकी की समयरेखा

अग्रिम पठन

 * Using and Understanding Miniature Neon Lamps; 1st Ed; William G. Miller; Sams Publishing; 127 pages; 1969; LCCN 69-16778. (archive)
 * Cold Cathode Tubes; 1st Ed; J.B. Dance; Iliffe Books; 125 pages; 1967. (archive)
 * Glow Lamp Manual - Theory, Circuits, Ratings; 2nd Ed; General Electric; 122 pages; 1966. (archive)
 * Applications of Neon Lamps and Gas Discharge Tubes; 1st Ed; Edward Bauman; Carlton Press; 1966. (archive)

बाहरी संबंध

 * Neon Bulb Relaxation Oscillator - Clifton Laboratories
 * Neon Indicator Lamp Datasheet - VCC (Visual Communications Company) parent of Chicago Miniature Lighting (CML)