Неоновое освещение состоит из ярко светящихся, электрифицированных стеклянных трубок или лампочек, которые содержат разреженный неон или другие газы. Неоновые лампы являются типом газоразрядного света с холодным катодом . Неоновая трубка представляет собой герметичную стеклянную трубку с металлическим электродом на каждом конце, заполненную одним из ряда газов под низким давлением. Высокий потенциал в несколько тысяч вольт , приложенный к электродам, ионизирует газ в трубке, заставляя его излучать цветной свет. Цвет света зависит от газа в трубке. Неоновые лампы были названы в честь неона , благородного газа , который излучает популярный оранжевый свет, но другие газы и химикаты, называемые люминофорами, используются для получения других цветов, таких как водород (фиолетово-красный), гелий (желтый или розовый), углекислый газ (белый) и ртуть (синий). Неоновые трубки могут быть изготовлены в изогнутых художественных формах, чтобы образовывать буквы или изображения. В основном они используются для создания эффектных, многоцветных светящихся рекламных вывесок , называемых неоновыми вывесками , которые были популярны с 1920-х по 1960-е годы, а затем снова в 1980-х годах.
Термин также может относиться к миниатюрной неоновой лампе , разработанной в 1917 году, примерно через семь лет после неоновой трубки. [1] Хотя неоновые трубки обычно имеют длину в несколько метров, неоновые лампы могут быть менее одного сантиметра в длину и светиться гораздо тусклее, чем трубки. Они все еще используются в качестве небольших индикаторных ламп. В течение 1970-х годов неоновые лампы широко использовались для цифровых дисплеев в электронике, для небольших декоративных ламп и в качестве устройств обработки сигналов в схемах. Хотя эти лампы сейчас являются антиквариатом, технология неоновой лампы развилась в современные плазменные дисплеи и телевизоры . [2] [3]
Неон был открыт в 1898 году британскими учеными Уильямом Рэмзи и Моррисом В. Трэверсом . Получив чистый неон из атмосферы, они исследовали его свойства, используя «электрическую газоразрядную» трубку , которая была похожа на трубки, используемые для неоновых вывесок сегодня. Жорж Клод , французский инженер и изобретатель, представил неоновое освещение в его современной форме на Парижском автосалоне 3–18 декабря 1910 года. [4] [5] [6] Клод, которого иногда называли « Эдисоном Франции», [7] имел почти монополию на новую технологию, которая стала очень популярной для вывесок и дисплеев в период 1920–1940 годов. Неоновое освещение было важным культурным явлением в Соединенных Штатах в ту эпоху; [8] к 1940 году центры почти каждого города в США были яркими от неоновых вывесок, а Таймс-сквер в Нью-Йорке был известен во всем мире своими неоновыми экстравагантностями. [9] [10] По всей стране существовало 2000 магазинов, проектирующих и изготавливающих неоновые вывески. [11] [12] Популярность, сложность и масштаб неоновых вывесок для рекламы в США снизились после Второй мировой войны (1939–1945), но их развитие продолжилось энергично в Японии, Иране и некоторых других странах. [11] В последние десятилетия архитекторы и художники, в дополнение к дизайнерам вывесок, снова использовали неоновые трубки в качестве компонента в своих работах. [11] [13] [14]
Неоновое освещение тесно связано с флуоресцентным освещением , которое появилось примерно через 25 лет после освещения неоновой трубки. [12] В флуоресцентных лампах свет, излучаемый разреженными газами внутри трубки, используется исключительно для возбуждения флуоресцентных материалов, которые покрывают трубку, а затем светятся своими собственными цветами, которые становятся видимым свечением трубки, обычно белым. Флуоресцентные покрытия (люминофоры) и стекла также являются вариантом для освещения неоновой трубки, но обычно выбираются для получения ярких цветов.
Неон — это благородный газ, химический элемент и инертный газ , который является второстепенным компонентом атмосферы Земли. Он был открыт в 1898 году британскими учеными Уильямом Рэмзи и Моррисом В. Трэверсом . Когда Рэмзи и Трэверсу удалось получить чистый неон из атмосферы, они исследовали его свойства, используя «электрическую газоразрядную» трубку , которая была похожа на трубки, используемые сегодня для неоновых вывесок. Трэверс позже писал: «Вспышка малинового света из трубки рассказывала свою собственную историю и была зрелищем, на котором стоило остановиться и которое никогда не забыть». [15] Процедура изучения цветов света, излучаемого газоразрядными (или «Гейсслеровскими» трубками), была хорошо известна в то время, поскольку цвета света («спектральные линии»), излучаемые газоразрядной трубкой, по сути, являются отпечатками пальцев, которые идентифицируют газы внутри.
Сразу после открытия неона неоновые трубки стали использоваться в качестве научных инструментов и новинок. [16] Однако дефицит очищенного неонового газа помешал его быстрому применению для электрического газоразрядного освещения по образцу трубок Мура , которые использовали более распространенный азот или углекислый газ в качестве рабочего газа и пользовались некоторым коммерческим успехом в США в начале 1900-х годов. [1] [17] После 1902 года компания Жоржа Клода во Франции, Air Liquide , начала производить промышленные объемы неона как побочного продукта бизнеса по сжижению воздуха. С 3 по 18 декабря 1910 года Клод продемонстрировал две большие (длиной 12 метров (39 футов)) ярко-красные неоновые трубки на Парижском автосалоне . [4] [5]
Эти неоновые трубки были по существу в их современной форме. [11] [19] [20] Наружный диаметр стеклянной трубки, используемой в неоновом освещении, составляет от 9 до 25 мм; со стандартным электрооборудованием трубки могут быть длиной до 30 метров (98 футов). [21] Давление газа внутри составляет от 3 до 20 Торр (0,4–3 кПа), что соответствует частичному вакууму в трубке. Клод также решил две технические проблемы, которые существенно сократили срок службы неоновых и некоторых других газоразрядных трубок, [22] и фактически дали начало индустрии неонового освещения. В 1915 году Клоду был выдан патент США, охватывающий конструкцию электродов для газоразрядного освещения; [23] этот патент стал основой для монополии, которой его компания Claude Neon Lights владела в США на неоновые вывески до начала 1930-х годов. [24]
Патенты Клода предусматривали использование газов, таких как аргон и пары ртути, для создания других цветов, помимо тех, которые дает неон. Например, смешивание металлической ртути с неоном дает синий цвет. Зеленый цвет затем может быть получен с использованием уранового (желтого) стекла. Белый и золотой также могут быть получены путем добавления аргона и гелия . [25] В 1920-х годах были разработаны флуоресцентные стекла и покрытия для дальнейшего расширения диапазона цветов и эффектов для трубок с газом аргона или смесями аргона и неона; как правило, флуоресцентные покрытия используются со смесью аргона и паров ртути, которая излучает ультрафиолетовый свет, активирующий флуоресцентные покрытия. [12] К 1930-м годам цвета из комбинаций неоновых трубок стали удовлетворительными для некоторых общих применений внутреннего освещения и достигли определенного успеха в Европе, но не в США. [12] Начиная с 1950-х годов, разработка люминофоров для цветных телевизоров привела к появлению почти 100 новых цветов для освещения неоновых трубок. [14]
Около 1917 года Дэниел Макфарлан Мур , тогда работавший в компании General Electric , разработал миниатюрную неоновую лампу . Лампа накаливания имеет совершенно иную конструкцию, чем гораздо более крупные неоновые трубки, используемые для вывесок; разница была достаточной, чтобы в 1919 году на лампу был выдан отдельный патент США. [26] На веб-сайте Смитсоновского института отмечается: «Эти небольшие маломощные устройства используют физический принцип, называемый «корональным разрядом». Мур установил два электрода близко друг к другу в колбе и добавил неон или аргоновый газ. Электроды ярко светились красным или синим цветом, в зависимости от газа, и лампы работали годами. Поскольку электроды могли принимать практически любую вообразимую форму, популярным применением стали причудливые декоративные лампы. Лампы накаливания нашли практическое применение в качестве электронных компонентов, а также в качестве индикаторов на приборных панелях и во многих бытовых приборах до принятия светодиодов (LED) в 1970-х годах». [1]
Хотя некоторые неоновые лампы сами по себе теперь являются антиквариатом, а их использование в электронике заметно сократилось, технология продолжает развиваться в художественном и развлекательном контексте. [11] [20] Технология неонового освещения была преобразована из длинных трубок в тонкие плоские панели, используемые для плазменных дисплеев и плазменных телевизоров. [3]
Когда Жорж Клод продемонстрировал впечатляющую, практичную форму освещения неоновой трубки в 1910 году, он, по-видимому, предполагал, что она будет использоваться как форма освещения, которая была применением более ранних трубок Мура, которые были основаны на разрядах азота и углекислого газа. Демонстрация Клодом неонового освещения в 1910 году в Большом дворце (Grand Palais) в Париже осветила перистиль этого большого выставочного пространства. [6] Сотрудник Клода, Жак Фонсек, осознал возможности бизнеса, основанного на вывесках и рекламе. К 1913 году большая вывеска для вермута Cinzano осветила ночное небо в Париже, а к 1919 году вход в Парижскую оперу был украшен освещением неоновой трубки. [11]
Неоновые вывески были восприняты с особым энтузиазмом в Соединенных Штатах. В 1923 году Эрл К. Энтони приобрел у Клода две неоновые вывески для своего автосалона Packard в Лос-Анджелесе, Калифорния; они буквально остановили движение. [4] [11] Патенты Клода в США обеспечили ему монополию на неоновые вывески, и после успеха Энтони с неоновыми вывесками многие компании заключили с Клодом франшизы на производство неоновых вывесок. Во многих случаях компаниям предоставлялись эксклюзивные лицензии на производство неоновых вывесок в определенном географическом районе; к 1931 году стоимость бизнеса неоновых вывесок составляла 16,9 млн долларов, из которых значительная часть была выплачена Claude Neon Lights, Inc. по соглашениям о франчайзинге. Основной патент Клода истек в 1932 году, что привело к значительному расширению производства неоновых вывесок. Продажи отрасли в 1939 году составили около 22,0 млн долларов; расширение объема с 1931 по 1939 год было намного больше, чем предполагает соотношение продаж за два года. [12]
Руди Стерн писал: «1930-е годы были годами большого творчества для неона, периодом, когда были разработаны многие методы дизайна и анимации. ... Такие люди, как О. Дж. Гуд и, в частности, Дуглас Ли, продвинули неоновую рекламу дальше, чем когда-либо представляли себе Жорж Клод и его коллеги. Ли, который задумал и создал архетипическое зрелище Таймс-сквер, экспериментировал с дисплеями, которые включали запахи, туман и звуки как часть их общего эффекта. ... Большая часть визуального волнения Таймс-сквер в тридцатые годы была результатом гения Ли как кинетического и светового художника». [11] Крупные города по всем Соединенным Штатам и в нескольких других странах также имели тщательно продуманные экспозиции неоновых вывесок. Такие мероприятия, как Чикагская выставка «Век прогресса» (1933–34), Всемирная выставка в Париже (1937) и Всемирная выставка в Нью-Йорке (1939) были примечательны своим широким использованием неоновых трубок в качестве архитектурных элементов. Стерн утверждал, что создание «великолепных» неоновых дисплеев для кинотеатров привело к ассоциации этих двух понятий: «Радость от похода в кино стала неразрывно связана с неоном».
Вторая мировая война (1939–1945) остановила установку новых вывесок по всему миру. После войны отрасль возобновилась. Маркус Тилен пишет об этой эпохе: «...после Второй мировой войны были созданы государственные программы, чтобы помочь перевоспитать солдат. Институт Эгани (Нью-Йорк) был одной из немногих школ в стране, где обучали секретам неоновой торговли. Американский обтекаемый дизайн 1950-х годов был бы невообразим без использования неона». [14] Развитие Лас-Вегаса, штат Невада, как курортного города неразрывно связано с неоновыми вывесками; Том Вулф писал в 1965 году: «Лас-Вегас — единственный город в мире, чей горизонт состоит не из зданий, как в Нью-Йорке, и не из деревьев, как в Уилбрахаме, Массачусетс , а из знаков. Можно смотреть на Лас-Вегас с расстояния в милю по трассе 91 и не видеть ни зданий, ни деревьев, только знаки. Но какие знаки! Они возвышаются. Они вращаются, они колеблются, они парят в формах, перед которыми существующий словарь истории искусств бессилен». [27]
Однако в целом неоновые вывески стали менее модными, и некоторые города запретили их строительство постановлениями. [28] Нельсон Олгрен назвал свой сборник рассказов 1947 года «Неоновая глушь» (как синоним «городских джунглей» для Чикаго ). Маргалит Фокс писала: «... после Второй мировой войны, когда неоновые вывески все больше заменялись пластиком с флуоресцентным освещением, искусство сгибания цветных трубок в извилистые, наполненные газом формы начало угасать». [29] Темный век продолжался по крайней мере до 1970-х годов, когда художники с энтузиазмом приняли неон; в 1979 году Руди Стерн опубликовал свой манифест « Да будет неон» . [30] Маркус Тилен написал в 2005 году, в 90-ю годовщину патента США, выданного Жоржу Клоду: «Спрос на использование неона и холодного катода в архитектурных приложениях растет, а внедрение новых технологий, таких как волоконная оптика и светодиоды , на рынок вывесок усилило, а не заменило неоновую технологию. Эволюция «отходного» продукта — неоновой трубки — остается незавершенной спустя 90 лет после подачи патента». [14]
В неоновых лампах свечения светящаяся область газа представляет собой тонкую область «отрицательного свечения», непосредственно прилегающую к отрицательно заряженному электроду (или «катоду»); положительно заряженный электрод («анод») находится довольно близко к катоду. Эти особенности отличают лампы свечения от гораздо более длинных и ярких светящихся областей «положительного столба» в неоновых трубках. [20] Рассеивание энергии в лампах, когда они светятся, очень мало (около 0,1 Вт), [31] отсюда и отличительный термин освещение с холодным катодом .
Некоторые из областей применения неоновых ламп включают: [31]
Небольшая область отрицательного свечения неоновой лампы и ее адаптивные электронные свойства привели к использованию этой технологии в ранних плазменных панелях. В 1964 году в Университете Иллинойса были разработаны первые монохромные матричные плазменные дисплеи для образовательной системы PLATO. Изобретатели Дональд Л. Битцер , Х. Джин Слотов и Роберт Х. Уилсон создали дисплей, который мог сохранять свое состояние без постоянных обновлений. В 2006 году Ларри Ф. Вебер объяснил, что современные плазменные телевизоры по-прежнему используют ключевые особенности этих ранних дисплеев, такие как переменное поддерживающее напряжение и газовая смесь на основе неона. [3] [32] [33] Плазменные дисплеи излучают ультрафиолетовый свет, причем каждый пиксель содержит люминофоры для красного , зеленого или синего света.
Середина и конец 1980-х годов стали периодом возрождения производства неона. Компании, занимающиеся вывесками, разработали новый тип вывесок, называемый канальным шрифтом , в котором отдельные буквы изготавливались из листового металла.
Хотя рынок неонового освещения в наружной рекламе с середины двадцатого века пошел на спад, в последние десятилетия неоновое освещение стало сознательно использоваться в искусстве, как в отдельных объектах, так и в архитектуре. Фрэнк Поппер прослеживает использование неонового освещения как основного элемента в произведениях искусства до работ Дьюлы Кошице конца 1940-х годов в Аргентине. Среди более поздних художников, которых Поппер отмечает в краткой истории неонового освещения в искусстве, были Стивен Антонакос , концептуальные художники Билли Эппл , Джозеф Кошут , Брюс Науман , Мартиал Рэйсс , Крисса , Петр Ковальски , Маурицио Нануччи и Франсуа Морелле [13] , а также Лучио Фонтана или Марио Мерц .
Несколько музеев в Соединенных Штатах теперь посвящены неоновому освещению и искусству, включая Музей неонового искусства (основан неоновой художницей Лили Лакич , Лос-Анджелес, 1981), Музей неона (Лас-Вегас, основан в 1996), Американский музей знаков (Цинциннати, основан в 1999). Эти музеи восстанавливают и демонстрируют исторические вывески, которые изначально были разработаны как реклама, в дополнение к представлению экспонатов неонового искусства. Также было опубликовано несколько книг фотографий, чтобы привлечь внимание к неоновому освещению как искусству. [11] [34] [35]
Плазменные дисплеи тесно связаны с простой неоновой лампой.
Американцы, как ни странно, не так сходят с ума по неону, как японцы и европейцы, хотя можно утверждать, что неон, открытый французским изобретателем Жоржем Клодом в 1910 г., является в значительной степени американским явлением.Как объясняется в этой статье, Клод не открыл неон.
До вчерашнего голосования 8 против 2 по пересмотру указа вывески на крышах высотных зданий Сан-Хосе, а также цветные неоновые вывески, не допускались. Кроме того, максимально допустимый размер вывесок на высотных зданиях составлял всего 750 квадратных футов.