大多数霓虹灯都采用冷阴极辉光放电。因冷阴极工作时，整个灯基本不发热，从电能转换成光能的。霓虹灯是明亮发光的，充有稀薄气或其它稀有气体的通电玻璃管或灯泡，是一种冷阴极气体放电灯。在技术不断创新的时代，霓虹灯的制造技术及相关零部件的技术水平也在不断进步。新型电极、新型电子变压器的应用，霓虹灯条，使霓虹灯的耗电量大大降低，由每米灯管耗电56瓦降到每米灯管耗电12瓦。

当外电源电路接通后，变压器输出端就会产生几千伏甚至上万伏的高压。当这一高压加到霓虹灯管两端电极上时，霓虹灯管内的带电粒子在高压电场中被加速并飞向电极，能激发产生大量的电子。在可能的情况下，霓虹灯的灯管应尽量长一些，内径要小一些，尽量提高正柱区压降在灯管总压降中的比例以提高光效。霓虹灯管是一个两端有电极的密封玻璃管，其中填充了一些低气压的气体。几千伏的电压施加在电极上，电离管中的气体使其发出光。光的颜色取决于管中的气体。

霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电灯。它的结构和部件为正常辉光放电提供保证，其中的工作物质为得到所需要的光色提供可能。背板的颜色一般在定做时也可以，只不过选择不太多，建议还是黑白两色效果会比较好。如果觉得霓虹灯可能会脏，可以在外面定做一个亚克力罩。霓虹灯早出现在1910 年的巴黎，制作原理是在灯管中灌入气、气等惰性气体，以微弱的直流或交流电经过管子而产生不同颜色的光线。

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