NEOONi audiogiid
Enne LED-tulesid ja -ekraane olid linnad neoonvalguse päralt. Neoonlambi lugu sai alguse juba 17. sajandil, kuid tema säravaks tippajaks kujunes 20. sajandi keskpaik. Siis kaunistasid neoonsildid kaupluseid, kinosid, hotelle ja kõike muud, mis pidi linnapildis olema silmapaistev.
Kuna neoongaas oli 120 aastat tagasi avastatud väärisgaas, mille abil pandi helendama esimesed reklaamsildid, öeldakse tänaseni enamiku helendavate valguste, värvide ja rõivaesemete kohta “neoon”.
Miks raadiotes kasutati raadiolampi, mida kutsutakse ka „maagiliseks silmaks“? Näitusel saab teada! Lisaks saab ülevaate neoonlambi ajaloost, mis toimub neoonlambi sees, erinevatest väärisgaasidest, mida neoonlambis kasutatakse, neoonreklaamist linnapildis ja paljust muust.
Näituse idee autor on avastuskeskuse leiutaja Aare Baumer.
Näitust täiendab gümnaasiumiastmele loodud haridusprogramm „Neoonvalguse säras,“ mis on seotud füüsika ja keemia õppekavaga.
Neoonvalguse säras
Kas oled kunagi mõelnud, mis on neoonvalguses nii lummavat, et sellelt on raske pilku ära pöörata?
Enne, kui kaasaegsed LED-tuled ja -ekraanid linna vallutasid, särasid tänavatel neoonreklaamid oma eredates toonides.
Neoonlampide teekond sai alguse 17. sajandil ja jõudis haripunkti 20. sajandi keskpaigas, kui need erksad tuled kaunistasid peaaegu kõigi kaupluste, kinode ja hotellide fassaade.
Suurim läbimurre toimus 120 aastat tagasi, kui teadlased avastasid väärisgaasi neooni ning esimesed helendavad reklaamsildid muutusid linnamaastikul peagi ikoonilisteks.
Tänapäevalgi nimetame neooniks ikka veel kõike, mis erksalt helendab, olgu need siis valgustid, rõivad või värvid.
Siin, Neooni näitusel, uurime üheskoos, kuidas neoonlambid töötavad, kuidas need ajas on muutunud ning millised on nende niinimetatud sugulased ehk teised gaasilahendustel töötavad valgusallikad.
Kes aga selle imelise näituse meieni tõid, selle kohta saad täpsemalt lugeda siitsamast näituse seinalt. Aitäh, selle põneva valgusmaailma tutvustamise eest!
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Neoonlambi lugu
Neoonlambi lugu algas 17. sajandil, kui Prantsuse astronoom Picard’ märkas, et elavhõbeda baromeeter kiirgab raputamisel õrna valgust.
1761. aastal näitas Inglise leiutaja Kinnersley, kuidas elektri abil traati hõõguma panna, ja sada aastat hiljem töötas Saksa füüsik Heinrich Geissler välja gaasiga täidetud helendava klaastoru, mis sai tuntuks Geissleri toruna.
Keemikud Ramsay ja Travers avastasid 1898. aastal neoongaasi, mis elektrivoolu mõjul kiirgas Geissler torus oranžikas-punast valgust.
1982. aastal arendas Prantsuse leiutaja Claude ideed edasi, lastes elektrivoolu, läbi neoongaasiga täidetud klaastoru ja esimene neoonlamp oligi sündinud.
Mõni aasta hiljem üllatas Claude Pariisi autonäitusel publikut kahe 12-meetrise erkpunase neoonlambiga. Paar aastat veel, ja neoonlambid hakkasid kiiresti populaarsust koguma, vallutades järgnevatel kümnenditel kogu maailma.
2000ndetatel aastatel muutusid LEED-lambid oluliselt odavamaks, asendades neoonreklaame. Siiski säilib neooni ikooniline valgus kunstis ja disainis, tuues linnapilti killukese värvikat ajalugu kõigile nautimiseks. Täpsemaid detaile neooni ajaloo kohta loe aga näituse väljapanekult.
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Mis toimub neoonlambi sees?
Kujuta korraks ette, et hoiad käes klaastoru. Mis juhtub siis, kui see täita gaasiga ja ühendada vooluallikaga?
Oled astunud maailma, kus põimuvad teadus ja valgus ning on loodud midagi nii erakordset nagu neoonlamp. Neoonlamp on täidetud hõrendatud gaasiga, kas puhta neooni või mõne muu väärisgaasiga, ja toru mõlemas otsas asuvad elektroodid, millest üks on positiivne ja teine negatiivne. Kui elektroodid ühendada vooluallikaga, tekib torus elektriväli, mis ioniseerib gaasi, rebides aatomitelt elektrone ja tekitades positiivseid ioone.
Positiivsed ioonid kihutavad negatiivse elektroodi poole, elektronid aga vastassuunas, positiivse elektroodi suunas. Osakeste liikumise ja kokkupõrgete käigus saavad elektronid energiat ja hüppavad korraks aatomi kõrgemale energiatasemele.
Kui nad naasevad tagasi algsele kohale, vabastavad nad valguse osakesi ehk footoneid. Kui kokkupõrkeid toimub piisavalt palju, hakkab nende kokkupõrgete tulemusel neoonlamp särama oma iseloomulikus punakas-oranžikas valguses.
Nii sünnibki valgus, mis on muutnud neoonlambid ikoonilisteks üle kogu maailma.
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Hõõglambi sugulased
Valguse loomine pole alati olnud nii lihtne nagu see on tänapäeval. Aja jooksul on valgusallikad arenenud, ja paljud valguslahenduste eelkäijad olid osa elektrovaakumseadmete perekonnast, nagu näiteks hõõg-, neoon-, huum- ja gasotron-lambid.
Enne kaasaegseid LED-lampe olid kõige levinumad just hõõglambid. Nende tõhusus peitus argooniga täidetud klaaskolvis, mis kaitses hõõgniiti kiire läbipõlemise eest. Kuumenedes hakkas hõõgniit helendama ja kiirgama valgust lihtsal ja nutikal viisil.
Valgusmaailma kuuluvad ka gaasil töötavad lambid, mida kõiki siin näitusel näha saab. Need lambid loovad valgust, gaasi ja elektrivoolu abil. Neoonlambid töötavad neoongaasil, huum- ja gasotron-lambid aga teistel väärisgaasidel.
Huumlampe on kasutatud ka elektrisüsteemide indikaatoritena, sarnaselt tänapäeva laadimisvalgustitele, mis näitavad, et seade on vooluvõrgus.
Elektrovaakumseadiste põhimõtteid on rakendatud ka näiteks vanades kineskooptelerites, röntgeni aparaatides ja mikrolaineahjudes. Neooni näitus annab võimaluse avastada, kuidas need seadmed töötavad ning millist rolli mängivad need meistriteosed meie igapäevaelus.
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Mis värvi valgust neoonlamp kiirgab?
Kas tahaksid teada, miks neoonlamp kiirgab just sellist ikoonilist punakas-oranži valgust? Tegelikult peidab iga neoonlambi ere ja särav valgus endas tõelist füüsika imet.
Et neoongaasiga lamp üldse põlema süttiks, tuleb sellele rakendada võimas 15 000 voldine pinge. Sama suure pinge annavad umbes 10 000 AA-patareid!
Pinge annab neooni aatomi väliskihi elektronidele piisavalt energiat, et nad aatomist väljuksid ja neoon ioniseeruks. Ioniseerumine on vajalik selleks, et elektrivool liiguks läbi gaasi. Alles jäävad elektronid saavad energiat ehk ergastuvad.
Ergastumine on nagu trepil hüplemine. Ergastudes hüppab elektron kõrgemale energiatasemele, justnagu hüpeldes trepiastmetel ülespoole. Kuid selline hüplemine ei kesta kaua. Tagasi naastes vabastavad nad väikese portsjoni energiat, mida meie tajume footonina ehk valgusena.
Valguse värv aga sõltub sellest, millisel trepiastmel elektron oli enne tagasi hüppamist. Astmetel hüplemine annab erineva lainepikkusega footoni. Neoongaasi astmete kõrgus on just selline, et kiirgav valgus on punakas-oranži värvi ehk neoonlambi ikooniline sära!
Kas pole põnev mõelda, et iga neoonlambi särav valgus on tegelikult elektronide tants?
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Neoonlambi sees võib olla hoopis heelium
Kas teadsid, et neoonlambis võib olla ka muid gaaase peale neooni? Mõnikord on neis sellised väärisgaasid, nagu heelium, argoon, krüptoon või ksenoon.
Mendelejev avaldas 1869. aastal perioodilisustabeli, kuhu järjestas kõik tol ajal tuntud kuuskümmend kolm keemilist elementi.
Hiljem, 1894. aastal, avastas Šoti keemik Ramsay, väärisgaasid, mis asuvad perioodilisustabeli 18. rühmas. Need gaasid on lõhnatud, värvitud ja madala reaktsioonivõimega, kuna nende aatomite väliskihi elektronid on paigal, takistades keemilisi reaktsioone.
Ehkki neoonlambi nimi viitab vaid neoongaasile, kasutatakse lampides sageli kuni viit väärisgaasi ehk neooni, heeliumi, argooni, krüptooni ja ksenooni. Igal gaasil on oma värvi kiirgus. Kui neoon kiirgab punakas-oranži, siis argoon annab sinakas-violetse valguse.
Perioodilisustabelis on 118 elementi, kuid lampides kasutatakse vaid neooni, heeliumi ja argooni nende madala reaktsioonivõime tõttu. Iga elemendi asukoht tabelis selgitab, miks just need gaasid sobivad neoonlampidesse. Radioaktiivseid gaase radooni ja laboritingimustes loodud oganessooni lampides ei kasutata.
Nii et kui näed neoon lampi helendamas, tea, et selle lummava valguse võib luua hoopis lambis sisalduv heelium või mõni muu väärisgaas!
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Neoonlambi loomine on peen töö
Neoonlambi loomine on peen töö ja selle võidukäigu taga on teadus, inseneeria aga ka kunst ja kõrge meisterlikkus. Kõik neoontorud valmivad käsitööna.
Klaastorusid kuumutatakse leeklambiga 900 kuni 1200 kraadini. Seejärel painutab meister toru kavandi järgi täpselt õigesse vormi, muutes iga toru unikaalseks teoseks.
Toru pumbatakse õhust tühjaks, seejärel kuumutatakse uuesti ja pumbatakse veel õhku välja, kuni saavutatakse tugev alarõhk. Nüüd lastakse torusse sobiv kogus väärisgaasi. Enamasti on torus olev gaas madalama rõhuga kui tavapärane õhurõhk, mis on oluline, et lamp töötaks õigesti ja kestaks kauem.
Klassikaline neoongaas helendab punaselt, kuid eri värvi valgust saab luua, kasutades argooni, elavhõbeda ja fosfori segu või muid väärisgaase. Efekti lisavad ka eri värvi klaasist torud või toru sisepinnale kantud luminestseeruva aine kiht, mis annab valgusele erilise sära.
Kuigi neoonlampe seostatakse enamasti reklaamindusega, leidub neile rakendusi ka kunstimaailmas ja disainis.
Neoontulede valmistamine nõuab erakordset täpsust ja teadmisi, mistõttu on need lambid palju rohkem kui lihtsalt valgusallikad. Need on inseneritöö ja kunstilise eneseväljenduse sümbolid.
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.
Neoonreklaam linnapildis
Tallinna linnapilti ilmusid esimesed neoonreklaamid juba 1930ndatel aastatel aga tõeline hiilgeaeg saabus nõukogude ajal, mil iga silt pidi enne ülespanemist läbima sobivuse kontrolli.
50 aastat hiljem hakkas neoonlampide sära, maailma linnades lõpuks hääbuma. Kuigi neoonlambid on töökindlad ja võivad vastu pidada aastakümneid, nõuavad need siiski regulaarset hooldust.
Arenev tehnoloogia tõi tänavapilti odavamad, energiasäästlikumad ja heledamad LED-lambid. Samuti võimaldavad LED-ekraanid reklaame kiiresti ja tihti vahetada.
Siiski pole neoon reklaamid pildilt päris kadunud. Need on jätkuvalt hinnatud oma unikaalse välimuse poolest, mida LED-lahendused sageli küll jäljendavad, kuid harva ületavad.
Tallinnas on siiani säilinud ikooniline Kosmose kino neoonsilt, mis meenutab meile selle ajastu elegantsi.
Lisaks kaunistavad neoonvalgused nüüd ka kunstilisi valgusinstallatsioone ja stiilseid interjööre. Kauplustest võib leida isegi LED-silte, mis imiteerivad neoonlampide iseloomulikku torukujulist valgust ja pakuvad nostalgilist retrohõngu.
Neoonreklaamid jutustavad linnade arenguloo. See on tehnoloogia ja stiili harmooniline tants, mis toob meie igapäevaellu jätkuvalt värve ja sära.
Näituse ja haridusprogrammi valmimist toetas Eesti Teadusagentuur.