Искусство и наука неоновой рекламы

Основы

Неоновая вывеска — световой дисплей из стеклянных трубок, наполненных газом и согнутых в буквы или декоративные дизайны. При прохождении высоковольтного тока через газ трубки излучают свет. Изначально использовали неон, сейчас распространены аргон, криптон, ксенон, гелий, а фосфорные покрытия позволяют >50 ярких цветов. Неоновые вывески варьируются от маленькой рекламы пива до многоэтажных фасадов Лас-Вегасных казино.

Неоновые вывески эволюционировали из экспериментов XIX века с высоковольтными токами в низкодавленных газах. В 1856 Гайнрих Гейслер получил источник света, пропуская переменный ток через стеклянную трубку. Последующие работы показали: большинство газов проводят ток и светятся, но реактивные газы вроде CO₂ корродируют электроды, сокращая жизнь. В 1898 Рамзай и Траверс фракционно дистиллировали жидкий воздух и открыли благородные газы: неон, аргон, криптон, ксенон. Химически инертные, они не реагируют с электродами и дают характерные цвета: неон — яркий красновато-оранжевый, аргон — насыщенный серо-голубой/фиолетовый.

Фракционная дистилляция оставалась дорогой до 1907 г., когда Жорж Клод (Франция) и Карл фон Линде (Германия) разработали более экономичный метод. Клод, изначально фокусируясь на кислороде для больниц, увидел потенциал в инертных газах. Продемонстрировал первую неоновую вывеску на Парижской экспозиции 1910 г., установил первый коммерческий знак в 1912 г. К 1915 г. основал компанию Claude Neon Sign и начал франчайзинг.

Неоновые вывески пришли в США в 1923 г., когда лос-анджелесский автодилер Эрл К. Энтони купил две вывески Клода для дилерского центра Packard. В 1920–30-х неоновые трубки стали неотъемлемыми для фасадов зданий. К 1947 г. Лас-Вегасные казино начали использовать изысканное неоновое освещение.

В 1950–60-х неон был в значительной степени вытеснен пластиковыми вывесками с люминесцентными лампами. В последние годы неон переживает ренессанс как в коммерческой рекламе, так и как художественное средство. Музей неонового искусства в Лос-Анджелесе сохраняет исторические и современные работы и предлагает ежемесячные туры по заметным неоновым инсталляциям города.

Сырье

Хотя неон теперь зарезервирован для красных/оранжевых, аргон или смеси аргон-неон доминируют в большинстве вывесок. Добавление малого количества ртути к аргону дает яркий синий свет, возбуждающий фосфоресцентные покрытия внутри стеклянной трубки, генерируя спектр цветов. Оптические тона наносят при необходимости, или стекло оставляют прозрачным для яркого синего эффекта. Ксенон, криптон, гелий иногда используют для спецоттенков.

Стеклянная трубка — из мягкого свинцового стекла, легко гнущегося. Диаметр 0.3–1.0 дюйма (8–25 мм), длины 4–5 футов (1.2–1.5 м).

Электроды на концах — обычно чистое железо в стеклянной рукаве. Провод проходит через закрытый конец, герметизируя электрод в трубке. Высоковольтное питание дает трансформатор, повышающий 120 В до 15 кВ. Типичные неоновые вывески потребляют 30–60 мА, трансформаторы рассчитывают примерно на удвоенный ток. Провод GTO, изолированный на ≥7500 В, соединяет трансформатор с электродами и связывает отдельные секции последовательно.

Трубки вывесок держат тонкий стальной каркас для внутренних блоков, окрашенный в черный для невидимости, создавая иллюзию парения. Наружные вывески могут использовать дерево, сталь, алюминий, со стеклянными опорами и металлическими базами. Трансформатор размещают в влагозащищенном шкафу.

Дизайн

Изготовление неоновой вывески сочетает искусство с инженерией. С редкими исключениями каждая вывеска уникальна и должна подгоняться под желаемый образ и доступное пространство. Ограничения дизайна: диаметр трубки, минимальный радиус изгиба, общая длина трубки, которую может запитать трансформатор. Меньшие диаметры дают ярче свет, но требуют больше мощности, ограничивая общую длину.

Производственный процесс

Создание неоновой вывески в значительной степени ручной процесс: гибка трубок, монтаж электродов, удаление примесей, эвакуация воздуха, наполнение газом. Типичные шаги:

Подготовка трубок

• Длины стеклянных трубок чистят и ставят вертикально в покрасочную машину. Жидкая фосфорная суспензия продувают вверх по трубке и позволяют стечь обратно. Трубки сушат в печи. Цветовые тона наносят аналогично. Трубки для неона (красный/оранжевый) или аргона (синий) оставляют прозрачными.

Гибка трубок

• Дизайн вывески рисуют в натуральную величину на термостойком асбестовом листе. Стекло размягчают газовыми ленточными горелками (24 дюйма и длиннее) для больших изгибов и ручными горелками для мелких участков. Следуя шаблону, стеклодув формосует стекло, чувствуя теплопередачу и размягчение. Гибкий шланг для надувания предотвращает коллапс, дуя воздух обратно в трубку при остывании. Трубки с ограниченным диаметром должны оставаться работоспособными.
• Крупные вывески собирают из секций 8–10 футов (2.4–3.1 м). Две длины нагревают и спаивают; электроды приваривают к каждому концу. Небольшой порт — тубуляция — позволяет эвакуацию вакуумным насосом.

Бомбардировка трубок

• Примеси удаляют эвакуацией трубки, повторным введением сухого воздуха до 0.02–0.04 дюйма рт.ст. (0.5–1.0 мм рт.ст.) и приложением высокоточного трансформатора. В то время как 30 мА достаточно для работы, 400–750 мА используют при бомбардировке для нагрева стекла до ~420°F (216°C) и электродов до ~1400°F (760°C). Это выгоняет примеси, которые откачивает насос.

Наполнение газом

• После остывания трубку наполняют выбранным газом под низким давлением. Для трубки 0.6 дюйма (15 мм) напор ~0.5 дюйма рт.ст. Порт тубуляции затем герметизируют.

Старение (обкатка) трубки

• Для стабилизации газа заполненная трубка проходит цикл старения или «прогрева». Подключают трансформатор чуть выше рабочего тока. Неоновая трубка должна достичь полной светимости за 15 мин; аргон — пару часов. Если добавлена ртуть, каплю вводят в порт тубуляции, затем катят по электродам. Любой мерцание или горячие точки указывают на необходимость повторить бомбардировку и наполнение.

Установка и монтаж

• Малые вывески монтируют на каркасе и проводят на месте. Крупные собирают по кускам и устанавливают на фасадах зданий или опорных конструкциях. Очень большие инсталляции могут требовать месяцев работы.

Контроль качества

Только чистые материалы и тщательное производство дают надежную неоновую вывеску. Хорошо сделанная вывеска служит >30 000 часов — далеко превосходя 750–1000 часов типичной 100-Вт лампы накаливания.

Неоновые вывески должны получить листинг UL, включающий независимые тестовые агентства, и соответствовать Национальному электротехническому кодексу и местным строительным нормам для наружных установок.

Будущее

Недавние достижения: компактные электронные трансформаторы, устраняющие старый неоновый гул, и программируемые электронные контролы, заменяющие электромеханические каму и переключатели, позволяющие мигающие или движущиеся дисплеи. Неон вошел в потребительские товары — телефоны, рамки номерных знаков, даже внешние панели авто.

Интерес ожидается растущим. Японские производители расширили палитру за 50 классических оттенков, компьютерно-контролируемые анимации становятся все более изощренными и эффектными.