Świąteczne lampy jonowe, neonowe i nixie

Elektroniczne ozdoby świąteczne można wykonywać w różnych technologiach, choć najpopularniejsze jest obecnie stosowanie do tego celu diod LED i żarówek.
Elektronika próżniowa oferuje rozwiązania inne, dziś już nieco zapomniane.

Spośród kilku możliwych rozwiązań chciałbym przedstawić tylko trzy:
- lampę neonową
- lampę nixie
-lampę jonową

Lampa neonowa posiada katodę wykonaną ze stali. Kształt elektrody decyduje o wyświetlanym znaku. Tu jest to choinka z gwiazdą. Średnica lampy wynosi 88 mm.


Zasilanie musi odbywać się prądem stałym, gdyż świeci poświata wokół katody. Napełnienie stanowi neon z niewielkim dodatkiem argonu (tzw. mieszanina Penninga). Ma ona najmniejsze napięcie zapłonu, mniejsze niż czysty neon i czysty argon. Dobór ciśnienia gazu jest ważny ze względu na trwałość i wyrazistość znaku. Zbyt małe ciśnienie powoduje, że znak jest jakby, nieostry, zamglony. Zbyt duże ciśnienie powoduje z kolei wzrost prądu lampy.
Technologia wykonania lampy jest bardzo zbliżona do technologii wykonania neonówki- serca, pokazanego na tym filmiku niemalże sprzed 3 lat, nakręconego z moim udziałem.

http://www.youtube.com/watch?v=TJ0Pm4swoOo

Lampka może świecić w sposób ciągły (wystarcza układ złożony z diody i opornika ograniczającego prąd) lub mrugać- wtedy trzeba dołączyć do lampy równolegle kondensator. Tworzy się w ten sposób prosty generator relaksacyjny. Film pokazujący taki sposób pracy zamieściłem tutaj:


https://filmy.elektroda.pl/73_1324772773.flv

Z uwagi na niewielką ilość miejsca w moim obecnym lokum lampka ta musi mi służyć obecnie za namiastkę choinki.

Lampa nixie zawiera trzy katody. W tym przypadku są to: gwiazdka, choinka i prezent. Nie miałem czasu, by dorobić sterowanie; lampka "zeszła" z pompy niedawno.


Sterowanie może być bardzo proste, wykonane np. na trzech tranzystorach (multiwibrator trójstanowy) z przekaźnikami, w celu cyklicznego zapalania symboli.
Istnieje techniczna możliwość wykonania do 10 symboli, które mogą tworzyć animację. Przykładowa lampa tego typu, ale nie związana z tematyką konkursu jest do obejrzenia na filmie tutaj:

http://tubedevices.com/alek/pwl/reklama_pwl/pwl_nixie_spot.mp4

Trzecia wreszcie lampa jest lampą jonową, z zimną katodą. W lampie znajduje się powietrze pod niskim ciśnieniem, rzędu 10^-2 Tr. Przy takim ciśnieniu poświata katodowa prawie nie występuje, natomiast z katody emitowane są elektrony. Elektrony te bombardują metalową choinkę, powleczoną luminoforem (siarczek cynku aktywowany miedzią i glinem). Wskutek tego choinka świeci na zielono.

Elektrody są wykonane z aluminiowych denek puszek od piwa.
Lampa może służyć do demonstracji zjawiska katodoluminescensji i jest budową zbliżona do lamp, jakie niegdyś były w pracowniach fizycznych. Może być zasilana z induktora, tak jak pokazuję to na filmie.


https://filmy.elektroda.pl/85_1324772989.flv

Lampy jonowe szkolne postaram się w bardzo niedługim czasie przedstawić i opisać, ale to już w innym wątku.

Jak to mawia mój Profesor od specjalizacji: "lampy powracają" i teraz powróciły z całą pewnością!

Według mnie to już wygrałeś tegoroczny konkurs

Mnie też się bardzo podoba, naprawdę ładne efekty, podejrzewam że proces produkcyjny jest dość skomplikowany i w warunkach domowych będzie ciężko takie coś wykonać...

Trzy w jednym, kolejna ciekawa produkcja PWL.

Jak długo pompowała się lampa jonowa ?

Alku- dorobić do tych lamp oprawkę, jakiś układ sterowania- przez chwile świecą się prezenty, a potem przez chwilę choinki, 6 lamp w łańcuchu, i mógłbyś na tym nieźle zarabiać
1-sze miejsce murowane

Z uwagi na obecność w lampie kleiku do luminoforu pompowanie lampy jonowej trochę czasu zabrało- było to około 2 godziny, połączone z wyświecaniem lampy na pompie.

Mnie zawsze zastanawia skąd kolega bierze te wszystkie potrzebne chemikalia i metale do produkcji tych cudeniek. Zastanawiam mnie też czy było by możliwe stworzenie hybrydowego - lampowo-półprzewodnikowego urządzenia w jednej bańce? Przykładowo zegar nixie na lampach 7 segmentowych (coś jak LS1 z PWL) ale zatopionego wraz z układem kontrolnym w jednej bańce. Teoretycznie trzeba by czymś pokryć elektronikę tak aby nie wydzieliło się z niej nic co zanieczyści gaz w lampie oraz musiała by przetrwać proces obróbki.

Byłoby trudno wykonać to tak, by półprzewodniki wytrzymały. Przy zatapianiu temperatura przekracza temperaturę mięknięcia szkła i może dochodzić do 800 i więcej stopni. Można co prawda stosować różne tricki jak zatapianie innymi niż tradycyjne metodami, ale nie miałoby to raczej sensu.

Jeśli chodzi o materiały i sprzęt, to zbierałem to wszystko latami.

Jestem pod ogromnym wrażeniem kolegi umiejętności i pasji. Ja sam jestem elektronikiem pasjonatem i również udało mi się zgromadzić sporo sprzętu jednak widząc takie dokonania można się zmotywować na święta . Część aparatury próżniowej np współczesne VFD lub widikony były klejone. Wiem że są problemy z szczelnością w tego typu konstrukcjach jednak wydaje się to jedyną droga do stworzenia hybrydowych - próżniowo-półprzewodnikowych konstrukcji. Założeniem pomysłu z takim zegarkiem było by ograniczenie ilości wyprowadzeń do przeprowadzenia w szkle z min 12 dla zegara multipleksowanego do 4-5. Oczywiście są to tylko teoretyczne rozważania.

Ciekawe czy dało by się do takiej lampki-choinki doczepić wewnątrz blaszki ze startera od świetlówek który powodował by mniej chaotyczne migotanie ?

Widikony były zaciskane na ind, w późniejszym czasie (koniec lat 80. Polkolor) wprowadzono klejenie, prawdopodobnie na distal. Widikony klejone tym sposobem nie przetrwały próby czasu. Klejenie stosowane jest też w laserach He-Ne. Ten sposób ma wadę- lampy pompuje się naprawdę długo, co najmniej 2 dni. Wydaje się, że lepiej wtapiać w nóżkę więcej przepustów.
VFD były klejone na frytę- temperatura mięknięcia rzędu 400 stopni. Jest to rodzaj szkliwa.

Co się tyczy warsztatu, to trudno oszacować jego wartość. Urządzenia są samoróbkami ze złomu. Koszt nowych byłby bardzo duży.Dla przykładu proste stanowisko do pompowania , nowe to koszt rzędu 20000 złotych. Samoróbka nie ma jakieś specjalnie dużej wartości pieniężnej, natomiast posiada wartość użytkową.

Super sprawa. Powiedz mi jakie ciśnienia są wymagane? Zwykła pompa próżniowa da radę, czy musi być jeszcze dyfuzyjna? A gdyby to wypełnić np. tlenem i wstawić tam pochłaniacz to da się uzyskać wymaganą próżnię?
Nie mam neonu, ale próbowałeś na argonie i helu, ew. mieszaninie?
A może byś wykonał coś takiego za odpowiednią odpłatnością?

Według mnie takie konstrukcje mają sens nawet komercyjny. Jeżeli udało by się opracować powtarzalną metodę wykonania takich lamp to zbyt na nie byłby tu murowany. I wcale nie chodzi o małe precyzyjne lampki, tylko o duże lub nawet największe NIXIE take jak np. RODAN CD47 który dziś kosztuje niemałe pieniądze!

http://www.tube-tester.com/sites/nixie/data/cd47-gr414.htm

Te lampy są tak piękne że każda kwota wydana na nie jest kwotą dobrze zainwestowaną. Dlatego moim zdaniem prace Alka mają tym większy sens!

Pięknie to wygląda. Kolego Alku na ile wyceniasz poszczególne lampki, ile są warte? Fajne masz zainteresowania. Myślę że wygrasz konkurs. Życzę więcej udanych konstrukcji. Może by założyć jakąś stronę jak powstają takie cuda kolegi (chyba że już istnieje).

Jeśli mnie okular nie zmylił to, będąc u Ciebie ostatnio, miałeś Alku w przygotowaniu neonówkę ,,a la galaktyka''(?), to jest prawdziwe cacko......wpisem o ,,braku miejsca'' na prawdziwą choinkę rozbawiłeś mnie, na swoim terenie zmieścił byś drzewko jak na Placu św. Marka w Watykanie. Oczywiście głosuję na Twoje neonówki. Do zobaczenia.

Znalazłem film na temat produkcji lamp NIXIE .Ciekawostką jest to ,że produkcją odbywa się praktycznie pod naszym nosem. Link https://www.youtube.com/watch?v=wxL4ElboiuA