Đèn plasma - cách chúng được sắp xếp và làm việc

Một cảnh tượng đáng kinh ngạc là một chiếc đèn plasma. Một bóng đèn thủy tinh kín với một điện cực cao áp duy nhất được lắp đặt bên trong, được bao quanh bởi một khí trơ dưới áp suất gần như không khí.

Điện áp cao (từ 2000 đến 5000 V) được cung cấp cho điện cực đèn từ một trong các cực của cuộn dây thứ cấp của máy biến áp xung hoạt động ở tần số 30-40 kHz, được lắp đặt bên trong vỏ đèn nhựa. Một máy biến áp đèn plasma tương tự như một máy biến dòng, có thể được tìm thấy trên một màn hình cũ hoặc một tivi ống tia catốt.

Điện áp cao làm ion hóa các phân tử khí (thường là neon) bên trong bóng đèn - hóa ra plasma, do đó tên của đèn - "đèn plasma". Nhiều lần phóng điện, tương tự như các tia sáng nhỏ, được tạo ra bằng cách di chuyển các ion khí.

Màu sắc của các tia sáng nhảy múa xung quanh điện cực bên trong bóng đèn có thể khác nhau, điều này phụ thuộc vào loại khí tạo nên hỗn hợp mà bóng đèn được đổ đầy. Đối với chiều dài của sét, nó phụ thuộc vào điện thế ở điện cực và mức độ phóng điện của khí làm đầy bình.

Như bạn có thể thấy, không có sợi đốt, vì vậy tuổi thọ của các thiết bị đó chỉ bị giới hạn bởi chất lượng của các thiết bị điện tử được lắp đặt trong đế của đèn, cũng như độ chính xác của chủ sở hữu.

Việc tiêu thụ đèn plasma trang trí phụ thuộc vào kích thước của bóng đèn và thường không vượt quá 20 watt. Các loại đèn plasma hình cầu và hình nón phổ biến nhất trên thị trường hiện nay có kích thước không quá 30 cm.

Có đèn plasma có núm để điều chỉnh năng lượng cung cấp cho "tia chớp nhảy múa": ở công suất thấp nhất, chỉ có một sợi dạ quang mỏng được hình thành bên trong đèn.

Nếu công suất tăng dần, luồng sẽ trở nên sáng hơn và sáng hơn, cuối cùng, khi một luồng bị tràn với năng lượng được cung cấp qua nó, luồng thứ hai sẽ xuất hiện tại thời điểm đó và chúng sẽ bắt đầu đẩy nhau như cùng một điện tích.

Các sợi dạ quang mỏng, vì các từ trường xung quanh chúng có tác dụng từ hóa như tự tập trung: từ trường nội tại của kênh plasma tạo ra một lực tác động lên lực nén của nó.

Người phát minh ra nguyên mẫu đầu tiên của thiết bị, mà ngày nay chúng ta gọi là đèn plasma, là một nhà khoa học Nikola Tesla (1856-1943), kỹ sư điện người Mỹ, người gốc Đế quốc Áo.

Trong bằng sáng chế Hoa Kỳ số 514170 năm 1894, đèn, mặc dù được gọi là "nguồn sáng điện", tuy nhiên vẫn là một sự khác biệt cơ bản so với đèn sợi đốt thông thường. Tesla đã đề xuất một loại đèn mới về cơ bản - một loại đèn có một điện cực, sẽ được cung cấp năng lượng từ máy biến áp cộng hưởng điện áp cao Tesla.

Người phổ biến ý tưởng về đèn plasma là đèn trang trí có hình quả bóng (ý tưởng thương mại của "quả cầu plasma") là vào những năm 1970, nhà phát minh đến từ Pennsylvania, James Falk (sinh năm 1954).

Vào thời của ông, không giống như thời gian Tesla làm việc trên chiếc đèn của mình, công nghệ tạo ra hỗn hợp khí gồm nhiều thành phần khác nhau (dựa trên xenon, neon và krypton) đã xuất hiện, cho phép thu được plasma có nhiều màu khác nhau trong các bình.

Sự phát sáng ở đây được tạo ra do sự phóng điện corona trong khí, thực tế là do dòng điện qua điện dung trong mạch đèn không khí trên mặt đất. Là mặt đất cho nguồn điện áp cao của đèn, một điểm có tiềm năng bằng 0 được sử dụng, có sẵn khi thiết bị được cấp nguồn từ ổ cắm.

Người ta tin rằng khi một người chạm vào mặt kính của đèn làm việc, dòng năng lượng đi qua cơ thể, như thể nó có điện trở 1000 Ohms và được nối tiếp với một tụ điện 150 pF (kính của bóng đèn hoạt động như một chất điện môi).Nó không giết chết một người, vì dòng điện của đèn plasma có tần số khá cao.

Bằng cách này hay cách khác, tiếp xúc với đèn plasma, quan sát các biện pháp an toàn. Thực tế là một điện trường xen kẽ hoạt động không chỉ trong các dây của nguồn đèn điện áp cao, mà còn ở bên ngoài bóng đèn.

Một vật kim loại nằm gần đèn sẽ bị nhiễm điện bởi một điện trường xen kẽ và chạm vào một vật như vậy có thể gây ra một cú sốc điện nhẹ và thậm chí là bỏng. Nếu một người, chạm vào đèn, vô tình hóa ra được nối đất, ví dụ, giữ pin, anh ta sẽ bị điện giật.

Ngoài ra, không nên đặt các thiết bị điện tử gần đèn plasma hoạt động, bởi vì bất kỳ thiết bị điện tử nào cũng sợ dòng điện cảm ứng, và sẽ dễ dàng bị hỏng nếu đi vào một điện trường xen kẽ có độ căng cao, nguồn là điện cực bên trong đèn.