Неоновая лампа

Неоновую лампу, всем хорошо известную по светосигнальной аппаратуре и светящейся уличной рекламе, изобрёл в 1910 году инженер Парижской школы физики и химии Жорж Клод. Причём, случайно.

Однако, сначала вспомним об одном из проявлений флуоресценции, которое было обнаружено ещё случайнее, причём задолго до практического открытия и электричества, и неона. В 1675 году французский астроном Жан Пикар обнаружил некое слабое свечение в трубке ртутного барометра — в торричеллиевой пустоте, образующейся при переворачивании запаянной с одного конца трубки с ртутью. Тогда — в XVII веке, Пикар всё равно это не просто увидел: он трубку тряс, переносил со света в тёмную комнату, но причину возникновения этого барометрического света объяснить не смог. А это было статическое электричество, то есть образованое полюсами, между которыми возникал поток заряженных частиц, возбуждавших свечение чего-то. В начале XVIII столетия Френсис Хоксби, исследователь, опять же, капиллярного эффекта в жидкостях, совместно с физиком Йоханом Г. Финклером, тоже проводили подобные опыты с использованием статического электричества.

Но первые светящиеся приборы на основе электрического разряда в газе создали в 1858 г. немецкий стеклодув Генрих Гайслер и физик Юлиус Пулкер. В качестве источника электроэнергии они использовали индуктивную катушку Румкорфа, действие которой основано на принципе ЭДС самоиндукции — будучи подключённой к низковольтному источнику постоянного тока, она вырабатывает импульсы высокого напряжения (как трамблёр в вашем автомобиле).

Светильники Гайслера и сам эффект свечения газа в стеклянном сосуде рассматривались исключительно как забавные опыты или игрушки — но всё же электрические. Практическое применение было невозможно из-за низкой надёжности электродов и источника питания, а все используемые газы в процессе свечения лампы неизбежно вступали в реакции с материалом электродов, расходовались, образуя новые химические соединения, что приводило к быстрому выходу ламп из строя.

К концу XIX столетия электрический свет вошёл в жизнь городов США, Европы, России в виде ламп накаливания и дуговых. Сотрудник американской компании General Electric Даниэль МакФарлан Мур изготовил газосветную лампу, наполненную углекислым газом, дающую равномерное свечение. Но углекислый газ тоже не инертен, со временем внутри лампы его количество постоянно сокращалось, его надо было дозаправлять (и дозаправляли!) — система освещения на трубках Мура, была громоздкой и дорогой, что помешало её внедрению.

В это самое время шотландский химик Уильям Рэмзи совместно с Моррисом Уильямом Трейвером открыл и инертный газ, содержащийся в воздухе в микроскопических количествах. Это был уже третий инертный газ, открытый учёными после аргона и гелия, 12 летний сын Рэмзи предложил назвать его неон — новый. Позже Рэмзи открыл ещё два инертных газа — криптон и ксенон, и в 1904 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии. Идей газосветного дела и вообще коммерческого использования инертных газов он не вынашивал — тем более, что его способ был довольно дорогим.

И в это же время Жорж Клод искал просто дешёвый метод получения высококачественного кислорода, который собирался продавать больницам и газосварщикам. Ради этого в 1899 г. он вместе основал фирму с капиталом 7500 франков, и предприятие, в случае успеха, сулило куда большие барыши.

Однако кислород никак не хотел выделяться в чистом виде, появляясь с попутными инертными газами. Клод понимал, что эти примеси никак не вредят его целям. Но его, как инженера-практика, занимал вопрос их применения, тем более выделить неон и аргон по той же технологии ему было вполне по силам.

Ради эксперимента он стал под низким давлением заполнять инертными газами запаянные стеклянные сосуды — как в Америке пытались углекислым газом. И наполненные неоном трубки под действием электрических разрядов засветились у него ярким красным светом, а аргон давал голубое свечение.

Предприимчивый 40 летний француз тут же оценил потенциал полученного результата, кислородный бизнес был заброшен. И в 1910 г. в Grand Palais он выставил художественную композицию с использованием неоновых трубок. Увидев «неземной свет», его накомый Жак Фонсекью в 1912 г. предложил использовать благородные газы для нужд наружной рекламы, год спустя появился патент на неоновую рекламу, а вместе с ним и фирма Claude Neon Lights, Inc. В 1912 г. была продана первая рекламная вывеска парикмахерской на бульваре Монмартр, ещё через год неоновую вывеску Chinzano высотой около метра установили на крыше парижского дома. Клод тем временем усовершенствовал неоновые трубки, — и в 1915 г. запатентовал своё самое удачное изобретение — электроды с высокой степенью сопротивления коррозии.

На период Первой мировой войны его дело затормозилось, но в начале 1920 х гг. мир настиг неоновый рекламный бум, засветилась красно-голубым светом Парижская опера, в США в 1923 г. — зажглась первая реклама авто Packard, а к 1927 г. — пишущих машинок Remington, сигарет Lucky Strike, батареек Eveready. Каждый потребитель такой рекламы платил Клоду бешеные деньги — по 100 тысяч долларов, в 1929 доходы Claude Inc. составили $9 млн. Словосочетание «Неон Клода» было настолько устойчиво, что многие были уверены, что Неон — это имя изобретателя. Однако, срок действия патентов Жоржа Клода истек к началу 1930 х годов, ему уже было за 60, и последние 30 лет из своих 90 участия в процессе развития этой промышленности он уже не принимал.

Сегодня неоновые трубки светятся более, чем 560 цветовыми оттенками — благодаря разработке различных люминофорных порошков, которые наносятся на их внутренние стенки и светятся под действием ультрафиолета, особенно интенсивно излучаемого парами ртути в смеси с аргоном. Эту технологию в 1934 г. впервые применили советские инженеры. А в «белом» варианте она привела к созданию не только индустрии рекламного неона, но и к созданию люминесцентных осветительных ламп, которые были разработаны в 1938 году группой учёных и инженеров под руководством академика Сергея Ивановича Вавилова.

Но об этом мы расскажем в другой раз.