Читать книгу "Покоренная плазма - Борис Васильевич Фомин"

«грамматике» появилось много нового. Прежде всего большое разнообразие цветов и оттенков. Но вы ошибетесь, если подумаете, что трубки стали заполнять какими-то другими, особенными газами, дающими излучения различной окраски. Внутри светящихся букв по-прежнему добросовестно трудятся либо неон, либо аргон. Но испускаемый ими свет не вырывается наружу, он ударяется о тонкую пленку порошка — люминофора, которым трубка покрыта изнутри. Эти волшебные порошки поглощают одни световые волны, а излучают другие.

Есть такой порошок — люминофор с мудреным названием «вольфрамат кальция». Если им покрыть внутренность неоновой трубки, то он охотно будет «питаться» красным светом плазмы неона, а «выдавать» красивый ярко-синий свет. Благодаря этому и трубка будет светиться синим светом. Другой люминофор — силикат кадмия — рождает нежно-розовый свет, а ортосиликат цинка — ярко-зеленый.

Поэтому, глядя на светящуюся надпись, нужно осторожно решать вопрос, что вы видите — плазму или люминофор, в который плазма вдохнула жизнь. Если же вы убедитесь, что светится люминофор, а не газ, то по цвету надписи можете догадаться, в каком газе внутри трубки зажжен разряд.

Розовые оттенки сигнализируют о том, что внутри трубки происходит тлеющий разряд в неоне. Зеленые, белые и голубые цвета — признак того, что трубка наполнена аргоном в смеси с парами ртути. Такое разделение ролей сделано для того, чтобы увеличить светоотдачу люминофора.

В последнее время для больших, наиболее ярких рекламных объявлений стали применять трубки, внутри которых горит не тлеющий, а дуговой разряд. Такие трубки нетрудно «узнать» на улице: они, как правило, дают яркое оранжево-красное свечение.

Неудобство светящихся надписей — это необходимость применения трансформаторов, которые повышают напряжение электросети и позволяют тем самым зажигать в трубках разряд. Нельзя ли от них избавиться? Оказывается, можно. Одна английская фирма создала такие светящиеся надписи, которые прекрасно обходятся без трансформаторов, проводов и… без электроэнергии. Внутри трубок находится газ криптон, но не обычный с атомным весом 83,7, а радиоактивный, с атомным весом 85. Этот газ светится непрерывно, дни и ночи, создавая плазму собственной ядерной энергией.

Светильники, не нуждающиеся ни в чем, — так можно назвать новые источники света. Они широко будут применяться не только в надписях-рекламах, но и для освещения в шахтах, на предприятиях и в быту.

Надежный сигнальщик

Представим себе, что мы находимся на каком-нибудь заводе.

Снабжение различных цехов электроэнергией здесь производится с одного распределительного пункта. Дежурный электрик зорко смотрит за тем, поступает ли энергия туда, куда нужно, и по мере необходимости делает переключения. Ни минуты не должны стоять станки из-за отсутствия электроэнергии. Но отсюда в разные стороны расходятся сотни проводов, и разобраться в том, подано ли на них напряжение, не так просто.

Плазма тлеющего разряда добросовестно помогает в этом.

Перед глазами электрика смонтирован целый ряд осветительных патронов. В них ввернуты лампы, очень похожие на обычные. Но они не ослепляют, а излучают ровный оранжево-красный свет.

Это тоже сигнальные неоновые лампы. Внутри них вместо спирали смонтированы два электрода размером в пятнадцатикопеечную монету, расположенные один над другим. Когда на лампу подано электрическое напряжение сети, в неоне вспыхивает тлеющий разряд, который и сигнализирует электрику, что все в порядке.

В этой лампе-сигнальщике используется катодное свечение. Оно вспыхивает то у одного электрода, то у другого, потому что при питании лампы переменным током роли электродов все время меняются. Но наш глаз не успевает замечать эту смену ролей, и кажется, что плазма светится одновременно около обеих монет — электродов.

Хорошим помощником служит плазма-сигнальщик у монтажников электроустановок.

Представьте себе, например, что монтажники закончили сборку сложной электрической схемы.

В путанице проводов, в нагромождении деталей трудно определить, верно ли подключены отдельные узлы и различные агрегаты.

Но если есть неоновая лампа, не нужно, как следопыту, прослеживать путь провода, желая узнать, где плюс и где минус источника тока.

Достаточно к концам провода подключить эту лампу, и все станет ясно. У одного из электродов лампы вспыхнет ярко-оранжевый венчик катодного свечения, а другой светиться не будет. Теперь монтажник знает, что светящийся электрод — катод, он соединен с минусом источника тока, следовательно, второй провод подключен к плюсу.

Можно без конца приводить примеры того, какую помощь оказывает плазма-сигнальщик. Ее можно встретить на пультах управления автоматическими поточными линиями и цехами-автоматами, на панелях сложных электронных приборов и в кабинах самолетов, в исследовательских лабораториях и у горняков в шахтах. Этот сигнальщик надежен, удобен и очень мало потребляет электричества. Во всех таких сигнальных лампах используется катодное свечение тлеющего разряда.

В аэропортах и на речных линиях тоже применяются плазменные сигнальные лампы, которые помогают летчикам совершать посадку на аэродром, а капитану парохода — выбирать безопасный путь. Внутри этих сигнальных ламп свет рождается очень яркий, поэтому он виден далеко. Катодное свечение тлеющего разряда такой «дальнобойностью» не обладает, поэтому в мощных лампах-сигнальщиках как правило используются другие виды разряда.

Закончить рассказ о плазменных лампах-сигнальщиках мне хочется, познакомив вас с одной новинкой в этой области. С нею я встретился на Московском электроламповом заводе, где создаются все основные типы плазменных — и не только плазменных — источников света.

В лаборатории завода мне показали лампы-малютки — добрый десяток таких ламп может поместиться на вашей ладони. Мне объяснили, что это люминесцентные лампы.

Когда их вставили в небольшие гнезда и включили ток, лампочки загорелись — одни желтым, другие оранжевым, третьи зеленым светом. Откуда взялось такое разнообразие цветов? — возник у меня вопрос, но, вспомнив название ламп, я сразу нашел ответ: свет в лампочках-малютках рождали люминофоры.

Устройство новых сигнальных ламп несложно: в стеклянном баллончике, наполненном инертным газом, помещены два крохотных электрода. Внутренняя поверхность баллона покрыта порошком-люминофором. Стоит включить лампу, и между электродами вспыхивает тлеющий разряд. И, как в лампе дневного света, лучи, рожденные разрядом, заставляют люминофор светиться. В зависимости от того, какой взят люминофор, получается желтое, оранжевое либо зеленое свечение.

Когда на заводе принимались за разработку этих ламп, некоторые специалисты не верили, что разряд в инертном газе сможет возбудить люминофор, создать сигнал необходимой яркости. «Нужны пары ртути, — говорили эти специалисты, — разряд в парах ртути богат ультрафиолетовым светом, который больше всего любят люминофоры». Но это было ошибочное мнение: сотрудникам заводской лаборатории после кропотливой и настойчивой работы удалось добиться нужного результата именно с инертными газами.

Получились надежные миниатюрные сигнальные лампы — новое слово в этой области техники.

Конечно, и раньше умели делать малогабаритные сигнальные лампы. Но это были неоновые лампы, создающие лишь один, оранжевый, сигнал. А здесь получили несколько цветных сигналов. В