.jpg/1280px-Geissler_tubes_(Les_ph%C3%A9nom%C3%A8nes_de_la_physique).jpg)
.jpg/1280px-Geissler_tubes_(switched_on).jpg)
Трубка Гейсслера является предшественником современных газоразрядных трубок , демонстрируя принципы электрического тлеющего разряда , родственного современным неоновым лампам , и играющего центральную роль в открытии электрона . [ 1] : 67 Это устройство было разработано в 1857 году Генрихом Гейсслером , немецким физиком и стеклодувом. Трубка Гейсслера состоит из герметичного стеклянного цилиндра различной формы, который частично вакуумирован и снабжен металлическим электродом на каждом конце. Он содержит разреженные газы, такие как неон или аргон , воздух , пары ртути или другие проводящие вещества, а иногда ионизируемые минералы или металлы, такие как натрий . Когда между электродами подается высокое напряжение , через трубку проходит электрический ток , заставляя молекулы газа ионизироваться , испуская электроны . Свободные электроны воссоединяются с ионами , и полученные энергичные атомы излучают свет посредством флуоресценции , с излучаемым цветом, характерным для содержащегося материала.
Красочные декоративные трубки Гейсслера были сделаны во многих художественных дизайнах на рубеже веков, чтобы продемонстрировать новую технологию электричества. Простые прямые трубки использовались в качестве датчиков высокого напряжения в физических экспериментах. Технология газоразрядного освещения, впервые использованная в трубках Гейсслера, развилась около 1910 года в коммерческое неоновое освещение , которое мы видим сегодня.
Трубки Гейсслера массово производились с 1880-х годов как новинка и развлекательное устройство с различными сферическими камерами и декоративными змеевидными дорожками, сформированными в стеклянной трубке. Некоторые трубки были очень сложными и замысловатыми по форме и содержали камеры внутри внешнего корпуса. Новый эффект мог быть получен путем вращения светящейся трубки на высокой скорости с помощью двигателя; цветной диск был виден из-за инертности зрения . Когда работающей трубки касались рукой, форма светящегося разряда внутри часто менялась из-за емкости тела.
Простые прямые трубки Гейсслера использовались в научных исследованиях начала 20 века в качестве индикаторов высокого напряжения. Когда трубку Гейсслера подносили к источнику высокого напряжения переменного тока, такому как катушка Тесла или катушка Румкорфа , она загоралась даже без контакта с цепью. Они использовались для настройки резонансных контуров радиопередатчиков . Другим примером их использования было обнаружение узлов стоячих волн на линиях передачи , таких как линии Лехера, используемые для измерения частоты ранних радиопередатчиков.
Другим применением около 1900 года было использование в качестве источника света в рефрактометрах Пульфриха . [2]
Трубки Гейсслера иногда до сих пор используются в преподавании физики для демонстрации принципов работы газоразрядных трубок .
Трубки Гейсслера были первыми газоразрядными трубками и оказали большое влияние на развитие многих приборов и устройств, которые зависят от электрического разряда через газы. [1] : 67
Одним из наиболее значительных последствий технологии трубок Гейсслера стало открытие электрона и изобретение электронных вакуумных ламп . К 1870-м годам более совершенные вакуумные насосы позволили ученым откачивать трубки Гейсслера до более высокого вакуума; их назвали трубками Крукса в честь Уильяма Крукса . При подаче тока было обнаружено, что стеклянная оболочка этих трубок светится на конце, противоположном катоду. Наблюдая, что на светящейся стенке трубки отбрасываются острые тени из-за препятствий в трубке перед катодом, Иоганн Гитторф понял, что свечение вызывается каким-то типом луча, проходящего по прямым линиям через трубку от катода. Их назвали катодными лучами . В 1897 году Дж. Дж. Томсон показал, что катодные лучи состоят из ранее неизвестной частицы, которая была названа электроном . Технология управления электронными пучками привела к изобретению усилительной вакуумной трубки в 1907 году, которая создала область электроники и доминировала в ней в течение 50 лет, а также электронно-лучевой трубки , которая использовалась в радарах и телевизионных дисплеях.
Некоторые из устройств, созданных на основе технологии трубок Гейсслера:
