Seni dan Ilmu Papan Neon

Latar Belakang

Papan neon adalah tampilan pencahayaan yang terdiri dari tabung kaca yang diisi gas dan dibentuk menjadi huruf atau desain hias. Ketika arus tegangan tinggi melewati gas, tabung memancarkan cahaya. Meskipun gas neon awalnya digunakan, berbagai gas lain—argon, kripton, xenon, dan helium—sekarang umum, dan lapisan fosfor memungkinkan lebih dari 50 warna brilian. Papan neon bervariasi dari iklan botol bir kecil hingga fasad multikantor di kasino Las Vegas.

Papan neon berkembang dari eksperimen abad ke-19 yang menerapkan arus tegangan tinggi pada gas tekanan rendah. Pada tahun 1856 Heinrich Geissler menghasilkan sumber cahaya dengan melewati arus bolak-balik melalui tabung kaca. Kerja selanjutnya mengungkapkan bahwa sebagian besar gas konduktif listrik dan memancarkan cahaya, tetapi gas reaktif seperti CO₂ akan mengkorosi elektroda, mempersingkat umur. Pada tahun 1898 Ramsay dan Travers memisahkan cairan udara secara fraksional dan menemukan gas mulia neon, argon, kripton, dan xenon. Gas ini secara kimia iners, tidak bereaksi dengan elektroda, dan menghasilkan warna yang khas: neon memberikan oranye merah terang, argon memberikan biru abu-abu intens atau ungu.

Distilasi fraksional masih mahal hingga tahun 1907 ketika Georges Claude (Prancis) dan Karl von Linde (Jerman) menemukan metode yang lebih hemat. Claude, awalnya berfokus pada produksi oksigen untuk rumah sakit, melihat potensi dalam gas iners. Dia memamerkan papan neon pertamanya di pameran Paris pada tahun 1910 dan memasang papan komersial pertamanya pada tahun 1912. Pada tahun 1915 ia mendirikan Claude Neon Sign Company dan mulai memamerkan.

Papan neon tiba di Amerika Serikat pada tahun 1923 ketika dealer mobil Los Angeles Earle C. Anthony membeli dua papan Claude untuk dealer Packard-nya. Sepanjang tahun 1920 dan 1930, tabung neon menjadi bagian integral dari fasad bangunan. Pada tahun 1947 kasino Las Vegas mulai menampilkan pencahayaan neon yang rumit.

Selama tahun 1950 dan 1960, neon sebagian besar digantikan oleh papan plastik yang diiluminasi dengan tabung fluoresan. Dalam beberapa tahun terakhir, neon mengalami kebangkitan kembali baik dalam papan komersial maupun sebagai media seni. Museum of Neon Art di Los Angeles memelihara karya sejarah dan kontemporer serta menawarkan tur bulanan ke layar neon terkenal di seluruh kota.

Bahan Baku

Meskipun gas neon sekarang digunakan untuk merah dan oranye, argon atau campuran argon-neon mendominasi sebagian besar papan. Menambahkan sedikit merkuri ke argon menghasilkan cahaya biru jempol yang memicu lapisan fosforesens di dalam tabung kaca, menghasilkan spektrum warna. Tinta optik diterapkan sesuai kebutuhan, atau kaca mungkin tetap jernih untuk efek biru terang. Xenon, kripton, dan helium kadang-kadang digunakan untuk warna khusus.

Tabung kaca terbuat dari kaca timah lunak yang mudah dibentuk. Ini bervariasi dari 0,3 inci (8 mm) hingga 1,0 inci (25 mm) diameter dan datang dengan panjang 4–5 kaki (1,2–1,5 m).

Elektroda di setiap ujung biasanya besi murni yang dielapkan oleh jaket kaca. Sebuah kawat melewati ujung tertutup, mengumplokkan elektroda ke dalam tabung. Sumber tegangan tinggi disediakan oleh trafo yang menaikkan 120 V hingga 15 kV. Papan neon biasanya menarik 30–60 mA, meski trafo diukur sekitar dua kali arus tersebut. Kawat GTO yang diisolasi untuk setidaknya 7.500 V menghubungkan trafo ke elektroda dan menghubungkan bagian individu secara seri.

Tabung papan didukung oleh kerangka besi tipis untuk unit indoor, dicat hitam untuk meminimalkan visibilitas, memberikan ilusi melayang. Papan outdoor dapat menggunakan struktur kayu, besi, atau aluminium, dengan dukungan kaca dan basis logam. Trafo ditempatkan dalam kabinet tahan cuaca.

Desain

Pembuatan papan neon menggabungkan seni dengan teknik. Dengan beberapa pengecualian, setiap papan unik dan harus disesuaikan dengan tampilan yang diinginkan dan ruang yang tersedia. Kendala desain meliputi diameter tabung, jendelengkungan minimum, dan panjang tabung total yang dapat dioperasikan oleh trafo. Diameter lebih kecil menghasilkan cahaya yang lebih terang tetapi membutuhkan lebih banyak daya, membatasi panjang keseluruhan.

Proses Manufaktur

Membuat papan neon sebagian besar merupakan proses manual: membentuk tabung, memasang elektroda, membersihkan kotoran, mengeluarkan udara, dan mengisi gas. Langkah tipikal adalah:

Menyiapkan Tabung

• Panjang tabung kaca dibersihkan dan ditempatkan secara vertikal dalam mesin pelapis. Suspensi fosfor cair ditiup ke dalam tabung dan diizinkan untuk mengalir kembali ke bawah. Tabung kemudian dikeringkan dalam oven. Tinta warna diterapkan dengan cara yang sama. Tabung yang ditujukan untuk neon (merah/oranye) atau argon (biru) dibiarkan jernih.

Membentuk Tabung

• Desain papan digambar dalam ukuran sebenarnya pada lembar asbes tahan panas. Kaca dilembutkan dengan pembakar pita gas (24 inci atau lebih) untuk lengkungan besar dan tongkat api untuk bagian kecil. Mengikuti templat, pembentuk tabung membentuk kaca, merasakan transfer panas dan penglembutan. Tongkat angin fleksibel mencegah runtuh dengan meniup udara kembali ke dalam tabung saat mendingin. Tabung dengan diameter yang terbatas harus tetap dapat dioperasikan.
• Papan besar dibangun dari bagian 8–10 kaki (2,4–3,1 m) panjang. Dua panjang dipanaskan dan disambung; elektroda dipajang di setiap ujung. Port kecil—disebut tubulation—memungkinkan pengosongan dengan pompa vakum.

Bombarding Tabung

• Kotoran dihilangkan dengan mengosongkan tabung, memperkenalkan udara kering kembali ke 0,02–0,04 in Hg (0,5–1,0 mm Hg), dan menerapkan trafo arus tinggi. Sementara 30 mA cukup untuk operasi normal, 400–750 mA digunakan selama bombing untuk memanaskan kaca hingga ~420 °F (216 °C) dan elektroda hingga ~1.400 °F (760 °C). Ini mengeluarkan kotoran, yang kemudian dihellkan oleh pompa.

Mengisi Tabung

• Setelah mendingin, tabung diisi di bawah tekanan rendah dengan gas yang dipilih. Untuk tabung 0,6 inci (15 mm), tekanan isian ~0,5 in Hg. Port tubulation kemudian ditutup.

Mengumur Tabung

• Untuk menstabilkan gas, tabung yang diisi melalui siklus aging atau "burn-in". Trafo yang ditingkatkan sedikit di atas arus operasi dipasang. Tabung neon harus mencapai iluminasi penuh dalam 15 menit; argon mungkin memakan beberapa jam. Jika merkuri ditambahkan, sebuah titik diperkenalkan ke port tubulation, kemudian digulung sepanjang elektroda. Kedipan atau titik panas menunjukkan kebutuhan untuk mengulangi bombing dan pengisian.

Pemasangan dan Mounting

• Papan kecil dipasang pada kerangka dan dicolokkan di tempat. Papan besar dirakit dalam bagian dan dipasang pada fasad bangunan atau struktur dukungan. Instalasi sangat besar mungkin memerlukan berbulan-bulan pekerjaan.

Kontrol Kualitas

Hanya bahan murni dan manufaktur yang cermat yang menghasilkan papan neon yang andal. Papan yang dibangun dengan baik harus bertahan lebih dari 30.000 jam—melebihi jauh umur 750–1.000 jam dari lampu 100-W standar.

Papan neon harus mendapatkan listing UL, yang melibatkan agensi pengujian independen, dan harus mematuhi Kode Listrik Nasional dan peraturan bangunan lokal untuk instalasi outdoor.

Masa Depan

Kemajuan terbaru meliputi trafo elektronik kompak yang menghilangkan bunyi neon lama, dan kontrol elektronik terprogram yang mengganti sistem cam dan sakal elektromekanis, memungkinkan tampilan berkedip atau bergerak. Neon juga telah melintasi ke dalam produk konsumen—telepon, bingkai plat nomor kendaraan, dan bahkan exterior kendaraan.

Minat diharapkan akan terus tumbuh. Produsen Jepang telah memperluas palet warna di luar 50 warna klasik, dan animasi yang dikontrol komputer semakin canggih dan megah.