Penning-blanding

En Penning-blanding, oppkalt etter Frans Michel Penning, er en blanding av gasser som brukes i elektrisk belysning eller viser inventar. Selv om det populære uttrykket for den vanligste av disse er en neonlampe, er det mer effektivt å ha glassrøret fylt ikke med rent neon, men med en Penning-blanding, som er definert som en blanding av en inertgass med en liten mengde av en annen gass, en som har lavere ioniseringsspenning enn hovedbestanddelen (eller bestanddelene).

Forklaring

Den andre gassen, kalt slukkegass, må ha lavere ioniseringspotensial enn den første eksiterte tilstanden til edelgassen. Energien til de eksiterte, men nøytrale edelgassatomer kan deretter ionisere slukkegasspartiklene ved energioverføring via kollisjoner; kjent som Penning-effekten.

En veldig vanlig Penning-blanding av ca. 98–99,5% neon med 0,5–2% argon brukes i noen neonlamper, spesielt de som er vurdert til 110 volt. Blandingen er lettere å ionisere enn enten neon eller argon alene, og senker den slående spenningen der røret blir ledende og begynner å produsere lys. Det optimale nivået av argon er omtrent 0,25%, men noe av det blir adsorbert på borosilikatglasset som brukes til rørene, så høyere konsentrasjoner blir brukt for å ta hensyn til tapet; høyere argoninnhold brukes i rør med høyere effekt, ettersom varmere glass adsorberer mer argon. Argon endrer fargen på «neonlyset», noe som gjør det litt mer gulaktig. Gassblandingene som ble brukt i nixierør, inneholdt ofte også en liten mengde kvikksølvdamp, som glød blått.

En Penning-blanding av neon og argon brukes også som startgass i natriumdamplamper, der den er ansvarlig for den svake rødlige gløden før natriumutslippet begynner.

Penning-blandingen som brukes i plasmaskjermer er vanligvis helium eller neon med liten prosentandel xenon, på flere hundre torr.

Penningsblandinger med formlene argon – xenon, neon – argon, argon – acetylen og xenon – TMA brukes som fyllgasser i gassformede ioniseringsdetektorer.

Andre typer Penning-blandinger inkluderer helium-xenon.