Optische AnzeigeEdit
Kleine Neonlampen werden wegen ihres geringen Stromverbrauchs, ihrer langen Lebensdauer und ihrer Fähigkeit, mit Netzstrom zu arbeiten, am häufigsten als optische Anzeige in elektronischen Geräten und Apparaten verwendet.
ÜberspannungsschutzEdit
Neonlampen werden häufig als Niederspannungsüberspannungsschutz verwendet, sind aber im Allgemeinen den Überspannungsschutzgeräten mit Gasentladungsröhren (GDT) unterlegen (die für höhere Spannungen ausgelegt werden können). Neonlampen wurden als kostengünstige Methode zum Schutz von HF-Empfängern vor Spannungsspitzen verwendet (Lampe an HF-Eingang und Gehäusemasse angeschlossen), aber sie sind nicht für HF-Sender mit höherer Leistung geeignet.
SpannungsprüferBearbeiten
Die meisten kleinen Neonlampen (in Indikatorgröße), wie z.B. die üblichen NE-2, haben eine Abschaltspannung von etwa 90 Volt. Wenn sie von einer Gleichstromquelle betrieben werden, leuchtet nur die negativ geladene Elektrode (Kathode). Bei Betrieb an einer Wechselstromquelle leuchten beide Elektroden (jeweils in abwechselnden Halbzyklen). Diese Eigenschaften machen Neonröhren (mit Vorwiderständen) zu einem praktischen und kostengünstigen Spannungsprüfgerät. Indem man untersucht, welche Elektrode leuchtet, kann man feststellen, ob es sich bei einer gegebenen Spannungsquelle um Wechsel- oder Gleichstrom handelt, und wenn es sich um Gleichstrom handelt, die Polarität der zu prüfenden Punkte.
SpannungsregelungBearbeiten
Die Durchbruchscharakteristik von Glimmentladungslampen ermöglicht es, sie als Spannungsregler oder Überspannungsschutzgeräte zu verwenden. Ab den 1930er Jahren stellten General Electric (GE), Signalite und andere Firmen Spannungsreglerröhren her.
Schaltelement/OszillatorBearbeiten
Wie andere Gasentladungslampen hat die Neonröhre einen negativen Widerstand; ihre Spannung fällt mit zunehmendem Strom, nachdem die Röhre ihre Durchbruchspannung erreicht hat. Daher hat die Glühbirne eine Hysterese; ihre Ausschaltspannung (Löschspannung) ist niedriger als ihre Einschaltspannung (Durchbruchspannung). Dadurch kann sie als aktives Schaltelement verwendet werden. Neonröhren wurden zur Herstellung von Entspannungsoszillatorschaltungen verwendet, die diesen Mechanismus, der manchmal auch als Pearson-Anson-Effekt bezeichnet wird, für Niederfrequenzanwendungen wie blinkende Warnleuchten, Stroboskope, Tongeneratoren in elektronischen Orgeln und als Zeitbasis und Ablenkungsoszillatoren in frühen Kathodenstrahloszilloskopen nutzen. Neonröhren können auch bistabil sein und wurden sogar zum Bau von digitalen Logikschaltungen wie Logikgattern, Flip-Flops, Binärspeichern und Digitalzählern verwendet. Diese Anwendungen waren so weit verbreitet, dass die Hersteller Neonlampen speziell für diesen Zweck herstellten, die manchmal als „Schaltkreiskomponenten“-Lampen bezeichnet werden. Zumindest bei einigen dieser Lampen konzentriert sich das Leuchten auf einen kleinen Fleck auf der Kathode, was sie für den Einsatz als Anzeiger ungeeignet machte. Eine Variante der NE-2-Lampe für Schaltkreisanwendungen, die NE-77, hat drei Drahtelektroden im Kolben (in einer Ebene) statt der üblichen zwei, wobei die dritte als Steuerelektrode dient.
DetectorEdit
Neonlampen wurden in der Vergangenheit als Mikrowellen- und Millimeterwellendetektoren („Plasmadioden“ oder Glimmentladungsdetektoren (GDDs)) bis etwa 100 GHz eingesetzt und sollen in diesem Bereich eine vergleichbare Empfindlichkeit (in der Größenordnung von einigen 10 bis vielleicht 100 Mikrovolt) aufweisen wie die bekannten Siliziumdioden des Typs 1N23 mit Katwhisker-Kontakt, die früher in Mikrowellengeräten allgegenwärtig waren. In jüngerer Zeit hat man festgestellt, dass diese Lampen auch bei Submillimeterfrequenzen („Terahertz“) gut als Detektoren funktionieren, und sie wurden erfolgreich als Pixel in mehreren experimentellen Bildgebungsanordnungen bei diesen Wellenlängen eingesetzt.
Bei diesen Anwendungen werden die Lampen entweder im „Starvation“-Modus (zur Verringerung des Lampenstromrauschens) oder im normalen Glimmentladungsmodus betrieben; in der Literatur finden sich Hinweise auf ihre Verwendung als Detektoren für Strahlung bis in den optischen Bereich, wenn sie im abnormalen Glimm-Modus betrieben werden. Die Einkopplung von Mikrowellen in das Plasma kann im freien Raum, in einem Wellenleiter, mittels eines parabolischen Konzentrators (z.B. Winston-Kegel) oder kapazitiv über eine direkt an der Lampe angebrachte Schleifen- oder Dipolantenne erfolgen.
Obwohl bei den meisten dieser Anwendungen gewöhnliche, handelsübliche Lampen mit zwei Elektroden verwendet werden, wurde in einem Fall festgestellt, dass spezielle Lampen mit drei (oder mehr) Elektroden, bei denen die zusätzliche Elektrode als Koppelantenne dient, noch bessere Ergebnisse (geringeres Rauschen und höhere Empfindlichkeit) liefern. Für diese Entdeckung wurde ein US-Patent erteilt.
Alphanumerische AnzeigeBearbeiten
Neonlampen mit verschieden geformten Elektroden wurden als alphanumerische Anzeigen verwendet, die als Nixie-Röhren bekannt sind. Diese wurden inzwischen durch andere Anzeigegeräte wie Leuchtdioden, Vakuum-Fluoreszenzanzeigen und Flüssigkristallanzeigen ersetzt.
Mindestens seit den 1940er Jahren gab es Argon-, Neon- und phosphorhaltige Glüh-Thyratron-Speicheranzeigen (die bei einem Impuls an ihrer Startelektrode aufleuchten und erst nach Unterbrechung der Anodenspannung erlöschen), zum Beispiel als selbstanzeigende Schieberegister in großformatigen Dot-Matrix-Displays mit Kriechtext oder, kombiniert in einer 4×4-Vierfarben-Phosphor-Thyratron-Matrix, als stapelbare 625-Farben-RGBA-Pixel für große Videografikanordnungen.Mehrfachkathoden- und/oder Anodenglühthyratrone, die so genannten Dekatrons, konnten vorwärts und rückwärts zählen, wobei ihr Zählstand als Glühen auf einer der nummerierten Kathoden sichtbar war. Sie wurden als selbstanzeigende Divisionszähler/Zeitgeber/Präskalierer in Zählinstrumenten oder als Addierer/Subtrahierer in Rechenmaschinen verwendet.
SonstigesBearbeiten
In Radiogeräten der 1930er Jahre wurden Neonlampen als Abstimmanzeiger verwendet, die „Tuneons“ genannt wurden und heller leuchteten, wenn der Sender richtig eingestellt war.
Aufgrund ihrer vergleichsweise kurzen Reaktionszeit wurden Neonlampen in den Anfängen des Fernsehens als Lichtquelle in vielen Fernsehgeräten mit mechanischer Abtastung verwendet.
Neuartige Glimmlampen mit geformten Elektroden (wie Blumen und Blätter), die oft mit Leuchtstoffen beschichtet sind, wurden für künstlerische Zwecke hergestellt. Bei einigen dieser Lampen ist das Glühen, das eine Elektrode umgibt, Teil des Designs.