每到夜晚，霓虹燈亮起，城市開始煥發生機，各色燈光勾勒出城市的街道和社區，一派豐富、繁榮的景象

霓虹燈牌是一種由玻璃管製成的照明標牌，玻璃管內充滿氣體，彎成字母或裝飾性圖案的形狀，當高壓電流通過氣體時，玻璃管就會發光

這些霓虹燈管內最初使用的氣體是氖氣，但也會使用其他幾種氣體（如氫、氦、二氧化碳等），這些氣體加上玻璃管的不同顏色和螢光塗層，會產生五光十色的效果，其顏色可以超過50種

稀有氣體的製備與霓虹燈的興起

說到霓虹燈牌的起源，它其實是從各種氣體受到高壓電流作用的科學實驗發展而來的，1856年，海因里希·蓋斯勒（Heinrich Geissler）將高壓交流電通過密封在玻璃管中的低壓氣體，製造了一種光源

隨後的實驗表明，幾乎所有的氣體都會傳導電流，且許多氣體還可以產生光，可問題在於，大多數常見氣體，如二氧化碳，會與密封管內的載流電極發生反應，這很快就會降低電極的使用效率好壽命

1898年，威廉·拉姆齊爵士（Sir William Ramsay）和莫里斯·威廉·特拉弗斯（Morris William Travers）開發了一種液態空氣分餾的方法，在這個過程中，他們發現了稀有氣體元素氖、氬、氪和氙

在密封的玻璃管中充入上述氣體並通電，它們就會產生彩色光源，從氖氣產生的亮橙色光到氬氣產生的紅紫色光，這些氣體不僅可以產生彩色光，而且還具有化學惰性，不會與電極發生反應

但是，拉姆齊和特拉弗斯開發的液態空氣餾分方法並不那麼「平易近人」，成本偏高，直到1907年，法國的喬治·克勞德(Georges Claude)和德國的卡爾·馮·林德(Karl Von Linde)開發出了一種更經濟的方法

喬治·克勞德最初的想法是生產大量供醫院和工業使用的氧氣，這種蒸餾過程產生的稀有氣體只是副產品，同時也沒有現成的市場，但非凡的商業頭腦促使克勞德很快就投入到尋求稀有氣體潛在的應用當中去了

利用拉姆齊和特拉弗斯之前的實驗工作，喬治·克勞德開始使用充滿氖氣氣體的玻璃管來推廣照明燈光牌，1910年，他在巴黎的一次博覽會上展示了他的第一個霓虹燈牌，並於1912年完成了他的第一次商業安裝

到了1915年，生意越做越大的喬治·克勞德成立了克勞德霓虹燈牌公司（Claude Neon sign company），並開始出售特許經營權

1923年，洛杉磯一位汽車經銷商厄爾·C·安東尼（Earle C.Anthony）為他的帕卡德（Packard）經銷商購買了克勞德（Claude）的兩塊招牌，霓虹燈牌也隨之來到美國

在整個20世紀20年代和30年代，霓虹燈牌被廣泛用於標識和裝飾性展示，並成為許多建築的組成部分，到1947年，拉斯維加斯的幾家賭場開始用精緻的霓虹燈牌吸引人們的注意

在20世紀50年代和60年代，霓虹燈牌慢慢被從內部用螢光燈管照明的塑料招牌所取代，但是每當夜幕降臨，式微的霓虹燈管紛紛亮起，城市的形狀就在霓虹燈的勾勒下更清晰了

了解下霓虹燈牌

雖然氖氣氣體最初用於霓虹燈牌，但現在只用於產生霓虹燈牌中的紅色和橙色，氬或氬-氖混合物在大多數燈牌中使用

為了提高光的強度，製作的時候通常會在氬氣中加入少量的汞以產生強烈的藍光，這樣，光照射到塗在玻璃管內側的各種磷光發光材料上時就會產生各種顏色，當然，也可以使用各種顏色的光學色調

或者當需要強烈的藍光時，可以使用透明玻璃管來達到目的，此外，氙氣、氪和氦氣有時用於特殊的顏色效果

總結為3種類型就是：

第一種是玻璃內壁不塗任何螢光粉，直接採用無色透明的玻璃管，通常稱為明管；

第二種是在透明玻璃管內壁塗有螢光粉，我們稱它為粉管；

第三種是採用彩色玻璃管，且在玻璃管內壁均勻塗上螢光粉，我們稱它為彩管

霓虹燈牌中使用的玻璃管是由軟鉛玻璃製成，容易彎曲和成型，直徑從8毫米到25毫米不等，長度為1.2-1.5米左右

燈管兩端的電極通常是由非常純凈的鐵製成的，周圍有一個圓柱形的玻璃套或一個開口的外殼，一根金屬絲連接在金屬電極上，穿過玻璃外殼的封閉端，封閉端密封在燈管的端部，開口端伸入燈管

為燈牌供電的高壓電是由變壓器提供的，變壓器將240伏的電壓轉換為15000伏，霓虹燈牌的電流額定值為30-60毫安，而變壓器的電流大小通常是該值的兩倍

變壓器通過GTO導線連接到燈牌上的電極上，這種導線的絕緣電壓至少為7500伏，它還用於串聯連接照明管的各個部分

導線通過一個由硼矽酸鹽玻璃製成的絕緣外殼連接到變壓器，外殼的一端有彈簧連接，變壓器和晶閘管從單獨的製造商處購買，並由霓虹燈牌製造商安裝

燈牌製作

製造霓虹燈牌手工過程居多，包括彎曲玻璃管和連接電極，清除玻璃管內的雜質然後排出空氣並添加氣體等過程

長玻璃管清洗後垂直放置在塗層機中，機器會將液體磷粉懸浮液向上吹入管中，然後讓其從底部排出

接著這些玻璃管會垂直放置在烘乾塗層的烤箱中，如果用氖氣填充以形成紅橙光或用氬氣來形成藍光的玻璃管則只需要保持透明即可

燈牌的設計在耐熱石棉板上進行，在這個過程中會使用各種燃燒器小心加熱和軟化玻璃管，根據石棉模板上的設計，用手彎曲玻璃管，操作工人在進行彎管操作時不戴防護手套，因為他們需要感覺到玻璃中的傳熱和軟化程度，以確定進行彎管的正確時機

彎管後比對設計

大多數大型霓虹燈牌都是由幾段玻璃管製成的，每個組件長度2.4-3.1米已經是極限長度，為了製作各個組件，常常需要將兩段管子的末端加熱並拼接在一起

當一個部分的字體或圖案的形狀已經形成時，一個電極會被加熱並熔合在兩端，同時增加了一個稱為管道的小埠，以便用真空泵排空管道，該管埠可以是其中一個電極的一部分，也可以是連接到管道中的獨立件

一個被稱為「bombarding」（轟擊）的過程被用來去除玻璃、螢光粉和電極上的雜質，首先，排出管道內的空氣，真空度達到一定水平後，將乾燥空氣返回玻璃管，直到壓力在0.5-1.0毫米汞柱的範圍內，玻璃管越長，壓力可能就越低

接著將電流變壓器連接到電極上，對於通常可在30毫安下運行的管段，400-750毫安即可用於轟擊過程，高強度電流會將玻璃加熱至約216°C，金屬電極加熱至約760°C，這種加熱會迫使雜質從材料中排出，這個時候真空泵就可以將雜質帶出系統

玻璃管冷卻後，便在低壓下注入氣體，注入的氣體必須不含雜質，以使燈牌正常工作並具有較長的工作壽命

完成的充氣的玻璃管還需要經過老化處理，有時這個過程也被稱為「管內燃燒」，其目的是使管內氣體穩定並正常運行

通常額定電流略高於正常工作電流的變壓器會連接在電極上，如果使用氖氣，燈管應在15分鐘內完全照明，而氬可能需要幾個小時

如果要將少量汞添加到氬氣管中，在密封管口之前，首先要將液滴放入管口，然後，液滴從一端滾動到另一端，以在老化過程後覆蓋電極

汞加入管中

最後

從安全的角度講，霓虹燈不具備優勢，其啟輝電壓太高，身大笨重，而從清潔環保的角度講，耗電，製作中污染環境，換下來更污染

所以現在已經逐漸被LED取代，LED光源，輕便，節能，光電轉換敏捷，圖譜豐富，可顯示影像，能看電影，能放電視，無處不顯示強大的優勢

時代在發展，社會在進步，也是時候向前看了

https://neon-artists.com/neon-history

https://www.thechemicalengineer.com/features/cewctw-carl-von-linde-and-william-hampson-cool-inventions/

http://www.madehow.com/Volume-2/Neon-Sign.html