Une introduction aux enseignes au néon : comment ça marche et pourquoi ça brille

Introduction
Enseignes au néon sont plus qu'un simple affichage de lumières ; ils impliquent une physique et une chimie complexes pour créer leur éclat unique. Dans ce blog, nous vous fournirons une compréhension complète de la magie derrière les enseignes au néon.

Les enseignes au néon fonctionnent en faisant passer un courant électrique via des tubes de verre remplis d'argon. Lorsque l'argon réagit avec la lumière ultraviolette des lampes à vapeur de mercure, il brille sous l'effet de l'électricité. Lorsque vous voyez une enseigne au néon en personne, il semble que le gaz brille de l’intérieur, mais ce n’est pas le cas ! Au lieu de cela, le gaz argon brille parce que ses électrons sont stimulés par la lumière UV de la lampe.

Hélium – L’hélium est également un gaz rare, mais il possède des propriétés distinctes de celles de l’argon. L’hélium ayant un point d’ébullition très bas, il nécessite moins d’énergie pour chauffer et produire de la lumière.

Argon – Ce gaz étant inerte, il ne réagira pas avec d’autres substances ou produits chimiques. Il est également ininflammable et chimiquement stable, ce qui le rend adapté à une utilisation en intérieur et simple à nettoyer.

Néon – C’est un gaz rare. Il est utilisé dans les enseignes au néon car il brille lorsqu'il est électrifié. Cela le rend idéal pour éclairer les panneaux, car c’est l’un des gaz les plus visibles.

Krypton – Parce qu’il a un potentiel d’ionisation plus grand que l’argon, il peut émettre une lumière plus brillante. Le krypton est également chimiquement inerte et ininflammable, ce qui le rend plus sûr à utiliser dans les enseignes au néon que les autres gaz.

TUBE DE VERRE: Un tube rempli de gaz néon et scellé aux deux extrémités.

ÉLECTRODES : Une électrode est placée à chaque extrémité du tube de verre, connectée à une source de courant alternatif.

SOURCE DE COURANT: Cela convertit le courant alternatif de la prise murale en un courant continu qui circule à travers les électrodes du tube de verre.

L’électricité à courant alternatif traverse une enseigne au néon. Cela signifie que, selon la source du courant, l’électricité alterne les directions et circule dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse.

L'électricité pénètre dans le panneau via une électrode (généralement en métal) et passe à travers un tube de verre rempli d'argon. Les électrons émettent de la lumière lorsqu'ils entrent en collision avec des atomes dans le tube, provoquant la libération de photons (particules lumineuses). Les particules lumineuses rebondissent sur les côtés du tube et entrent en collision avec des atomes supplémentaires, libérant davantage de particules lumineuses, et ainsi de suite. Cette technique est répétée jusqu'à ce qu'un degré de luminosité spécifié soit obtenu.

L'excitation est l'absorption d'énergie par un atome, tandis que la désexcitation est la libération de cette énergie. Ces processus dans les gaz sont essentiels car ils peuvent expliquer pourquoi les gaz ont des propriétés différentes de celles des solides ou des liquides.

La désexcitation se produit lorsqu'un atome excité perd de l'énergie par rayonnement thermique ou émission spontanée. Le rayonnement thermique se produit lorsqu'un atome émet de la lumière sous forme de chaleur ; L'émission spontanée se produit lorsqu'un atome émet de la lumière sans recevoir d'énergie.

Pour émettre de la lumière dans les enseignes au néon, trois composants principaux doivent être inclus : le gaz, les électrodes et le tube de verre. Le gaz est généralement un gaz inerte tel que l'argon ou le néon. Les électrodes sont en tungstène et sont alimentées par une tension alternative. Le tube de verre est scellé avec un embout métallique à chaque extrémité.

L'électricité traversant l'électrode en tungstène enlève les électrons, qui descendent ensuite d'un côté du tube vers son extrémité positive. Lorsqu'ils atteignent cette extrémité, ils entrent en collision avec des atomes de molécules de gaz Argon ou Néon et les amènent à libérer des photons de lumière.

Le couleur des tubes au néon peut être modifié en modifiant le mélange gazeux et la charge sur les électrodes.

Rouge: peut être produit en utilisant uniquement des gaz argon et azote dans un tube.
Orange et jaune: ajoutez de la vapeur de mercure dans le tube.
Vert: ajoutez un peu d'hélium et de dioxyde de carbone au mélange.
Bleu: ajoutez du gaz krypton.