氖气在工业中的应用

由于氖气产量小和成本相对较高，通常仅用于某些专用仪器，电光源，低温研究以及深海潜水呼吸气体的制备。 1.氖的低温工程应用是众所周知的。氦气的液体温度范围是2倍，10-3mdash，5.20K，氢气的液体温度范围是14.2mdash，33.0K，氖气的液体温度范围是24.5mdash，44.40K。因为氖是化学惰性的，并且具有很大的蒸发潜热（基于相同的液体量，所以液态氖制冷可以是液态氢的2.7倍）。因此，在25-40K以内，氖通常用作实验的安全冷却剂。从液态氖中抽出蒸汽，很容易将液态氖转变为固态氖，因为氖的三点温度仅比其标准沸点低约2.5K。当氖用作制冷剂时，使用固态氖熔化的潜热。可以将霓虹灯的有效冷却能力提高20％。为了将大空间快速泵送到真空状态，经常使用液氦低温泵。如果真空度要求不高，也可以使用液态霓虹灯低温泵。氖气制成的闭环微型制冷机可用于导弹的红外探测器。液态氖气经常用于气泡电池中以进行高能粒子检测和研究。在美国，氖气主要用于气泡室，一次性使用的需求量很大。另外，液态氖也用于自由基的研究。随着科学技术的不断发展，液态氖作为25-40K的低温冷却剂将越来越受到重视。此外，由于许多电子设备在低温下会降低热噪声，因此许多无线电，红外和其他辐射检测仪器都可以使用氖气循环冷却来提高其灵敏度。 2.除氦气外，深海潜水呼吸气体还可用于制备深水呼吸气体混合物。通常，当潜水员在深水和高压环境中工作时，如果使用普通的压缩空气供氧，不仅呼吸阻力高，而且压缩空气中的氮会部分溶解在血液中。当水深低于40m时，会产生明显的麻醉作用。在大约80m处，生理功能基本丧失，人体会衰竭。由于轻氦族气体（例如氦气和氖气）对人体的麻醉能力很小或没有，因此可以代替氮气来使用，以准备潜水员的呼吸气体混合物，以进行深海作业。氖气或氦气呼吸混合物的密度和粘度较低，因此易于释放压力并降低呼吸阻力，可有效降低潜水员的能量消耗。对于氦-氧呼吸混合物，由于声音的高速和声音频率的大变化，因此存在深水连通问题。此外，氦气的高电导率增加了人的热量流失率，因此经常需要使用有效的潜水衣和呼吸气体预热器。在这方面，氖气呼吸气体优于氦气呼吸气体，因为它具有声音失真少和传热差的优点。氖气呼吸气体混合物适用于100-300m深水作业。如果氖气呼吸气体混合物超过300m，则氖气密度会增加，必须使用氦气呼吸气体混合物。氦氧呼吸气体已成功用于深海潜水作业。无论水的深度如何，氦-氧气呼吸气体混合物都被广泛使用。为了克服它们各自的缺点和不足，正在研究使用深氖，氦和氧来配制深海潜水呼吸气体的可能性。 3.用于电光源的气体和用于检测的气体在几乎所有现代光源中，都使用氦气。氖气主要用于填充各种荧光灯，发光信号设备和辉光灯。对于低压放电管，纯氖在干净的玻璃管中发出橙色光。氖气以不同比例与氩气和氦气混合，并填充有各种过滤玻璃管以制成霓虹灯（字符显示灯）。霓虹灯低压放电管被广泛用作指示器。由于霓虹灯发出的红色光很强，非霓虹灯长期以来一直用于填充各种信号设备，并被用作主要陆地和水上运输场所（如港口，机场和车站）的显示标记。氖用于放射性电离检测器，盖革-穆勒（Geiger-Muller）计数器使用氖，氩和氦的混合物。另外，氖气也可以填充在某些高压管转换开关和传输管中。在示踪剂粒子探测器中，氖气是火花室和电子流室的常用填充气体。液态氖还广泛用于太空探索计划中的低温辐射探测器和其他专用仪器中。氖气与氩气，氦气和汞蒸气混合在一起以填充荧光粉管。氖气和氩气的混合物可用于填充门控无线电管。激光技术被广泛用于氦族气体中，氖氦连续激光器被广泛用于功率仅为十分之一瓦特的光学应用中。