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霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电发光的光源。 气体放电发光是自然界的一种物理现象，人造气体放电发光技术可以追溯到1750年。 1750年F.克斯比使用一台V.盖里克氏真空泵抽去玻璃泡壳中的空气，利用玻璃泡壳外的静电现象做成第一个人造辉光放电管而载入电光源发展史册。之后的1831年物理学家法 拉弟发现电磁感应现象，并在发光管放电方面作了广泛研究。到了1838年时已确立了各 种放电形式—无声放电、辉光放电及火花放电的放电发生条件。他还观察到了放电管负 极和正极之间的发光现象及电极之间的暗区（称法拉弟暗区）。19世纪50年代，H.盖塞 拉用人们所改进的抽气方法，发现低气压气体放电可以发生该种气体的特征光谱线，从 此，霓虹灯广告工业及光谱学同时建立起来。
通过气体放电使电能转换为五光十色的光谱线，是霓虹灯工作的基本过程。
气体放电管作为霓虹光源，具有四大优点：其一，它们是高效的能量转换器，可以 把20%—25%的输入电能转换为光能输出；其二，工作寿命长，可长达2500—3000h（小 时）；其三，具有良好的光输出“保持性”，即使是在寿命终了时它们也能保持初始光 通量的60%—80%；其四，通过适当地选择一些气体充人灯管内并通过放电的方法几乎能 得到所有颜色的光。