Lampada al plasma: differenze tra le versioni

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[[File:Plasma globe 60th.jpg|thumb|Vista dall'alto di una sfera al plasma.]]

La '''lampada al plasma''' (detta anche globo, cupola o più comunemente '''sfera al plasma''') è un particolare dispositivo elettrico luminoso, che si diffuse commercialmente soprattutto intorno agli [[anni 1980|anni ottanta]] del [[XX secolo]], essenzialmente per scopi scientifico-didattici o estetico-decorativi. Essa è costituita da un bulbo, di solito una sfera di sottile vetro trasparente (circa {{M|25|c|mul=cm}} di diametro), nel quale sono presenti dei gas inerti a bassa pressione ({{MVal|(200|-500|500|ul=Pa}}), quindi un grande [[elettrodo]] ad alta tensione elettrica al suo centro. All'accensione del dispositivo, l'elevato campo elettrico, combinato alla bassa pressione dei gas inerti, riesce a far sprigionare dei suggestivi filamenti – o scariche luminose – discretamente lunghilunghe, generalmente di colore viola-blu, costituiti principalmente da [[Plasma (fisica)|plasma]], ovvero da gas ionizzato, i quali si andranno a scontrare sulla parete interna del vetro.

== Storia ==

Il primo dispositivo elettrico simile comparve per la prima volta intorno al [[1890]] grazie a [[Nikola Tesla]], nel corso delle sue sperimentazionesperimentazioni sulle correnti elettriche ad alta frequenza nei [[Valvola termoionica|tubi a vuoto]] in vetro, finalizzate allo studio di fenomeni con [[alta tensione|alte tensioni]] elettriche, e che chiamò genericamente "tubi a scarica di [[gas inerte]]"<ref>{{Cita web|url=http://www.pacinottiarchimede.it/Angolo/PROGETTA%20L%20ENEGIA%20-%20PACINOTTI%20-%205%20AI/Articoli/Articoli_Sito/Lampadine.html|titolo=Lampadine|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140429192059/http://www.pacinottiarchimede.it/Angolo/PROGETTA%20L%20ENEGIA%20-%20PACINOTTI%20-%205%20AI/Articoli/Articoli_Sito/Lampadine.html|dataarchivio=29 aprile 2014}}</ref>. Nel [[brevetto]] [[USA]] 0514170 ("''Luce Incandescente Elettrica''", 6 febbraio [[1894]]), [[Nikola Tesla|Tesla]] descriverà una lampada ad alta intensità di scarica, utilizzando il bulbo di vetro con l'elemento conduttivo sospeso ed eccitato ad alta tensione grazie alla [[bobina di Tesla|bobina che porta il suo nome]], e creando così l'emanazione a scarica elettrica diffusa. Egli ottenne il brevetto esclusivamente su una particolare forma di lampada la cui luce è emanata da un piccolo corpo o bottone di [[materiale refrattario]], e supportato da un conduttore o ricevitore contenuto in un globo sottovuoto spinto.

L'odierno dispositivo fu invece perfezionato soltanto nel [[1970]] dallo studente Bill Parker, presso il [[Massachusetts Institute of Technology]] degli [[Stati Uniti]], quindi destinato principalmente a scopi didattici ed estetici, attraverso l'attuale moderno design che troviamo oggi in commercio presso i laboratori e/o negozi di giochi educativi e scientifici specializzati.

==Funzionamento==

Le lampade decorative al plasma sono disponibili in diverse forme, ad esempio cilindriche o, molto più spesso, sferiche, di solito costituite da [[vetro]] sottile e trasparente, con un [[elettrodo]] a sua volta sferico al centro, il tutto posto su una stabile base di supporto isolata elettricamente dal suolo, di solito in semplice plastica.<br>

La tecnologia necessaria per creare la mistura di gas usata nelle sfere al plasma odierne, principalmente una combinazione di [[gas nobili]] di alta purezza, solitamente [[argon]], ma anche [[xeno]], [[kripton]] o [[neon]], non era pressoché accessibile ai tempi di Tesla. Queste misture di gas, le forme del vetro ed i circuiti elettronici integrati di pilotaggio dell'[[elettrodo]] centrale furono tutti ideati, brevettati e perfezionati dallo stesso Bill Parker, negli [[anni 1980|anni ottanta]] e nei successivi [[anni 1990|anni novanta]] del [[XX secolo]].

La tecnologia necessaria per creare la mistura di gas usata nelle sfere al plasma odierne, principalmente una combinazione di [[gas nobili]] di alta purezza, solitamente [[argon]], ma anche [[xeno]], [[kripton]] o [[neon]], non era pressoché accessibile ai tempi di Tesla. Queste misture di gas, le forme del vetro ed i [[Circuito elettronico|circuiti elettronici]] integrati di pilotaggio dell'[[elettrodo]] centrale furono tutti ideati, brevettati e perfezionati dallo stesso Bill Parker, negli [[anni 1980|anni ottanta]] e nei successivi [[anni 1990|anni novanta]] del [[XX secolo]].

L'[[elettrodo]] al centro della sfera è, a sua volta, una piccola sfera in lega di acciaio e di [[grafite]], per resistere alla temperatura in aumento durante la generazione del [[campo elettrico]]. Esso è a sua volta connesso al finale di un piccolo circuito elettronico oscillante, solitamente a onda quadra [[Corrente alternata|alternata]] dimensionato per generare una frequenza di circa {{M|35|k|Hz}} ed una [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica di {{M|12||V}}, innalzata da un piccolo [[trasformatore]] fino a circa 10&nbsp;kV. Essendo l'intensità di corrente elettrica molto bassa (circa {{M|3|m|A}}), il rischio di una scossa elettrica nociva sarà minimo. <br>

L'alta [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica quindi, ionizza il gas inerte contenuto nel bulbo di vetro, per generare dei sottili archi voltaici costituiti principalmente da [[Plasma (fisica)|plasma]] (il quarto stato fisica della materia, in sintesi, del gas altamente ionizzato), il quale si manifesta attraverso suggestivi e sottili filamenti di scariche elettriche visibili e luminose. In prossimità dell'elettrodo sferico centrale invece, si manifesterà un sottile alone luminoso, causato principalmente da un fenomeno elettrico detto [[effetto corona]] (spesso volgarmente conosciuto anche in [[ottica]] e [[fotografia]] del passato come [[effetto Kirlian]]).

L'[[elettrodo]] al centro della sfera è, a sua volta, una piccola sfera in lega di acciaio e di [[grafite]], per resistere alla temperatura in aumento durante la generazione del [[campo elettrico]]. Esso è a sua volta connesso al finale di un piccolo circuito elettronico oscillante, solitamente a onda quadra [[Corrente alternata|alternata]] dimensionato per generare una frequenza di circa {{M|35|k|Hzul=kHz}} ed una [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica di {{M|12||ul=V}}, innalzata da un piccolo [[trasformatore]] fino a circa 10&nbsp;kV. Essendo l'intensità di corrente elettrica molto bassa (circa {{M|3|m|Aul=mA}}), il rischio di una scossa elettrica nociva sarà minimo. <br>

L'alta [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica quindi, ionizza il gas inerte contenuto nel bulbo di vetro, per generare dei sottili archi voltaici costituiti principalmente da [[Plasma (fisica)|plasma]] (il quarto stato fisicafisico della materia, in sintesi, del gas altamente ionizzato), il quale si manifesta attraverso suggestivi e sottili filamenti di scariche elettriche visibili e luminose. In prossimità dell'elettrodo sferico centrale invece, si manifesterà un sottile alone luminoso, causato principalmente da un fenomeno elettrico detto [[effetto corona]] (spesso volgarmente conosciuto anche in [[ottica]] e [[fotografia]] del passato come [[effetto Kirlian]]).

La tipica colorazione di luce viola-blu è dovuta principalmente alla presenza di [[argon]], un gas nobile che, durante il ritorno in atomi elettricamente neutri rilascia radiazioni e bagliori proprio su questa specifica [[spettro elettromagnetico|frequenza elettromagnetica]] dello [[spettro visibile|spettro di luce visibile]], oltre che una piccola parte di [[radiazione ultravioletta]].<br>

Verso l'esterno, le scariche elettriche si scontrano semplicemente sulla parete interna del vetro, essendo questa a [[Differenza di potenziale elettrico|potenziale elettrico]] nullo, oppure direttamente a [[Massa (elettronica)|massa/terra]] (sempre a [[Differenza di potenziale elettrico|potenziale elettrico]] nullo) se, ad esempio, si sfiora la sfera con altri oggetti collegati a [[Massa (elettronica)|massa]] o, ad esempio, con le dita della mano. In questo ultimo caso, una buona parte dell'energia delle scariche elettriche si concentreranno sulla via puntiforme e più breve verso la [[Massa (elettronica)|massa a terra]], ed attraversando, quindi, tutto il corpo; come già detto, essendo l'intensità di corrente elettrica bassissima, questo non comporterà danni per la salute fisica.<br>

Se invece si rompe la sfera di vetro, il suggestivo effetto delle scariche viola-blu non si manifesterà più, in quanto la pressione e i gas saranno semplicemente quelli atmosferici, ed il campo elettrico riuscirà a generare soltanto una scarica elettrica visibile bianco-gialla, ma solo a pochissimi millimetri dall'[[elettrodo]] centrale.

[[File:Plazmová koule.ogg|thumb|left|lampada al plasma in azione|]]

==Precauzioni==

In prossimità della superficie sferica esterna del vetro, dopo qualche minuto di funzionamento si svilupperà una piccolissima percentuale di [[ozono]], un gas relativamente [[nocivo]] per l'uomo. Occorre inoltre prestare attenzione ai dispositivi elettronici ([[Telefono cellulare|cellulari]], [[Computer palmare|palmari]], ecc.) che, venendo in contatto con la sfera, potrebbero essere danneggiati dalla stessa [[Ionizzazione dei gas|scarica elettrica]], così come porre dei comuni e sottili oggetti metallici. È altresì importante, per chi possiede un [[pacemaker]], non toccare il dispositivo, poiché potrebbe causare loil spegnimentodanneggiamento dell'apparecchio medico.

== Note ==

<references/>

== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Plasma lamp}}

==Voci correlate==

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*[[Lampada al neon]]

*[[Effetto corona]]

*[[Lava lamp]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Plasma lamp}}

{{lampadina}}

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[[Categoria:Lampade]]

[[Categoria:Giochi]]

[[Categoria:Soprammobili]]