ไฟนีออน ประวัติศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และศิลปะแห่งแสงสี

ไฟนีออน (Neon lighting) คือระบบการส่องสว่างที่ใช้หลอดแก้วหรือหลอดไฟที่บรรจุก๊าซนีออนหรือก๊าซเฉื่อยอื่นๆ ที่มีความดันต่ำ เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าแรงสูงเข้าไปในหลอด จะทำให้ก๊าซเกิดการแตกตัวเป็นไอออนและเปล่งแสงสีสันสดใสออกมา ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของหลอดไฟประเภท cold cathode gas-discharge

หลักการทำงานและสีสันของไฟนีออน

หลอดนีออนประกอบด้วยหลอดแก้วปิดสนิทที่มีขั้วไฟฟ้าโลหะอยู่ที่ปลายทั้งสองด้าน ภายในบรรจุก๊าซที่มีความดันต่ำ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าหลายพันโวลต์กระตุ้น ขั้วไฟฟ้าจะทำให้ก๊าซในหลอดแตกตัวเป็นไอออนและเปล่งแสงออกมา โดยสีของแสงจะขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซที่ใช้ภายในหลอด ดังนี้:

• ก๊าซนีออน: ให้แสงสีส้มแดงที่เป็นเอกลักษณ์
• ไฮโดรเจน: ให้แสงสีม่วงแดง
• ฮีเลียม: ให้แสงสีเหลืองหรือชมพู
• คาร์บอนไดออกไซด์: ให้แสงสีขาว
• ปรอท: ให้แสงสีน้ำเงิน

นอกจากนี้ ยังมีการใช้สารเรืองแสง (phosphors) เคลือบภายในหลอดแก้วเพื่อสร้างสีสันที่หลากหลายยิ่งขึ้น หลอดนีออนสามารถดัดเป็นรูปทรงศิลปะ ตัวอักษร หรือรูปภาพต่างๆ ได้ จึงนิยมนำมาใช้ทำป้ายโฆษณาที่มีสีสันฉูดฉาด ซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงปี 1920 ถึง 1960 และกลับมาเป็นที่นิยมอีกครั้งในยุค 1980

ประวัติความเป็นมา

นีออนถูกค้นพบในปี 1898 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ William Ramsay และ Morris W. Travers หลังจากที่พวกเขาแยกก๊าซนีออนบริสุทธิ์จากชั้นบรรยากาศได้สำเร็จ พวกเขาได้ทดลองคุณสมบัติของมันผ่านหลอดปล่อยก๊าซไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดแสงสีแดงเข้มที่น่าประทับใจ

ต่อมา Georges Claude วิศวกรและนักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส ได้นำเสนอการส่องสว่างด้วยหลอดนีออนในรูปแบบที่ทันสมัยเป็นครั้งแรกในงาน Paris Motor Show ปี 1910 Claude ได้รับสิทธิบัตรและครองตลาดเทคโนโลยีนี้ ซึ่งทำให้ไฟนีออนกลายเป็นปรากฏการณ์ทางวัฒนธรรม โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา ช่วงปี 1920-1940 ย่านใจกลางเมืองของเกือบทุกเมืองในสหรัฐฯ รวมถึง Times Square ในนิวยอร์ก เต็มไปด้วยป้ายไฟนีออนที่หรูหราและตระการตา

ความแตกต่างระหว่างไฟนีออนและไฟฟลูออเรสเซนต์

ไฟนีออนมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไฟฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent lighting) ซึ่งพัฒนาขึ้นหลังจากไฟนีออนประมาณ 25 ปี ความแตกต่างสำคัญคือ ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ แสงที่ปล่อยออกมาจากก๊าซภายในหลอดจะถูกใช้เพื่อกระตุ้นสารเรืองแสงที่เคลือบอยู่ภายในหลอด ซึ่งจะเปล่งแสงสีขาวหรือสีอื่นๆ ออกมา ในขณะที่ไฟนีออนดั้งเดิมจะใช้แสงจากตัวก๊าซเองโดยตรง แม้ว่าหลอดนีออนจะสามารถใช้สารเรืองแสงเพื่อเพิ่มความสว่างของสีได้เช่นกัน

หลอดไฟนีออนขนาดเล็ก (Neon Glow Lamp)

นอกจากหลอดไฟขนาดใหญ่แล้ว ยังมีหลอดไฟนีออนขนาดเล็กที่พัฒนาขึ้นในปี 1917 ซึ่งมีขนาดสั้นกว่าหนึ่งเซนติเมตรและให้แสงสว่างน้อยกว่า มักใช้เป็นไฟสัญญาณเตือน (indicator lights) ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจรไฟฟ้าในช่วงทศวรรษ 1970 ซึ่งเทคโนโลยีนี้ได้พัฒนาต่อยอดไปสู่จอภาพพลาสมาและโทรทัศน์ในปัจจุบัน