拉姆齊將壹種稀有氣體註入真空玻璃管中，然後將封閉在真空玻璃管中的兩個金屬電極連接到高壓電源上，聚精會神地觀察這種氣體是否能導電。
突然，壹個意想不到的現象發生了:註入真空管的稀有氣體不僅開始導電，還發出極其美麗的紅光。這道神奇的紅光讓拉姆齊和他的助手大吃壹驚，他們打開了霓虹世界的大門。霓虹燈的戶外照明裝飾，圖1拉姆齊把這種能導電並發出紅光的稀有氣體命名為氖。後來，他繼續進行其他氣體導電和發出彩色光的特性實驗，先後發現氙能發出白光，氬能發出藍光，氦能發出黃光，氪能發出深藍色光...不同的氣體可以發出不同的顏色和色彩，就像天空中美麗的彩虹。霓虹燈也以此命名。
制作霓虹燈的方法是用低熔點的鈉鈣矽酸鹽玻璃作為燈管，根據需要設計不同的圖案和文字，用噴燈加工，然後燒結電極，用真空泵抽真空，根據需要的顏色充入不同的稀有氣體。現代霓虹燈更加精致，有的把玻璃管彎成各種折疊形狀，做出更加動人的圖形；有的在燈管內壁塗上熒光粉，使顏色更加鮮艷多彩；有些霓虹燈安裝了自動點火器，使各種顏色的燈光漸弱，相得益彰，使城市的夜晚變得多姿多彩。霓虹燈戶外照明裝飾-天津海河景觀圖霓虹燈自1910年問世以來，百年不衰。它是壹種低壓冷陰極輝光放電的特殊電光源，不同於熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、汞燈、白熾燈等其他弧光燈。氖燈是由充入玻璃管的低壓惰性氣體在高壓電場下冷陰極輝光放電發出的。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定的:充入氖氣的霓虹燈，霓虹燈發出紅光；熒光霓虹燈充滿了氬和汞，它們發出藍色，黃色和其他顏色的光。這兩種霓虹燈都是靠燈管內工作氣體原子的受激輻射發光的。
高效率
霓虹燈依靠燈兩端的電極尖端在高壓電場下點燃燈管內的稀有氣體，與普通光源不同的是鎢絲必須燃燒到高溫才能發光，導致大量電能以熱能的形式被消耗。因此，在相同的電能下，霓虹燈具有更高的霓虹燈戶外照明裝飾，如圖3所示。
低溫
霓虹燈因其冷陰極特性，可以在露天日曬雨淋或在水中工作，工作時燈溫在60℃以下。也是因為它的工作特性，霓虹燈光譜具有很強的穿透力，在雨天或霧天依然能保持良好的視覺效果。
低能耗
科技創新時代，霓虹燈的制造技術和相關零部件的技術水平也在不斷提高。新電極和新電子變壓器的應用，大大降低了霓虹燈的功耗，從每米燈56瓦降低到每米燈12瓦。
長壽命
霓虹燈在連續工作、不間斷供電的情況下，壽命可達10000小時以上，這是其他任何電光源難以達到的。
靈活多樣
這是今天廣告用品的壹個案例。
霓虹燈由玻璃管制成，燒制後可以彎曲成任何形狀，靈活性很大。通過選擇不同類型的燈管和充入不同的惰性氣體，霓虹燈可以獲得豐富多彩的光。
強動態
霓虹燈屏由常亮管和動態發光掃描管組成，可設置為跳躍掃描、漸變掃描和混色變色掃描。掃描管由微型計算機芯片編程的掃描儀控制。掃描管按照編程的順序開啟或關閉，形成流動的畫面，看起來像天空中的彩虹，像地球上的銀河，更像夢幻世界。令人著迷，難以忘懷。因此，霓虹燈是壹種投資少、效果強、經濟實用的廣告形式。
霓虹燈是壹種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜穿透大氣的能力很強，顏色鮮艷多彩，發光效率明顯優於普通白熾燈，線條結構富有表現力，可加工彎曲成任意幾何形狀以滿足設計要求，顏色多變的圖案和文字通過電子程序控制受到人們的歡迎。
霓虹燈明亮、美觀、動感的特點是任何電光源都無法替代的，在各種新光源的不斷湧現和競爭中占據主導地位。
因為霓虹燈是冷陰極輝光放電，壹個合格的霓虹燈的壽命可以達到20000-30000小時。
隨著我國經濟的快速發展，霓虹燈的品種和規格已基本系列化，可用於多種用途，質量也逐漸接近國際水平。隨著中國加入世貿組織，它們之間的差距會越來越小，在不久的將來壹定會趕上國際先進水平。但是，在市場競爭的條件下，確實有少數廠商缺乏誠信。在部分用戶不了解霓虹燈性能和質量的情況下，生產制造的劣質產品低價傾銷市場，影響霓虹燈。霓虹燈材料效應霓虹燈是壹種低壓冷陰極輝光放電燈。其結構和組成為正常的輝光放電提供了保證，其中的工質為獲得所需的光色提供了可能。
霓虹燈由燈管和高壓變壓器組成。燈管由玻璃管和電極室組成。電極室由電極、雲母板(或瓷環)和電極引線組成。玻璃管內充有工作氣體，玻璃管的部分內壁塗有熒光粉。高壓變壓器有兩種:漏磁變壓器和電子式變壓器，是點亮氖管必不可少的元件。
1.玻璃管
玻璃管有三個主要功能:充入工作氣體、連接兩個電極和傳輸可見光。常見的霓虹燈玻璃管有三種:明管、粉管、彩管。
2.電極
電極用於發射電子和收集電子及正離子，由熔點高、易發射電子的金屬制成。
3.雲母片(或項圈)
主要作用是支撐電極，隔熱，減少玻璃管內壁陰極濺射。支撐電極可以防止其移動、松動和接觸玻璃管；隔熱可以防止玻璃管爆裂；減少玻璃管內壁的陰極濺射，可以延長燈管壽命。
4.電極引線
通過它可以將電極連接到外部電路，要選擇導電性好、熱膨脹系數與玻璃相近的材料。電極引線主要由杜美絲制成。
5.工作氣體
工作氣體主要是惰性氣體，氖和氮是最常用的工作氣體。氖氣大多填充在裸露的燈管裏，做成紅色的霓虹燈。氫和汞大多混合在粉管裏，做成其他顏色的霓虹燈。
6.磷光質
塗在玻璃管內壁上的各種熒光粉，很容易與氫、汞混合，制成各種顏色的霓虹燈。
7.高壓變壓器
它是連接在霓虹燈管電路中的穩流裝置，與燈管組成壹個完整的霓虹燈。輝光放電在電氣性能上有以下特點:壹是需要較高的點火電壓和較低的工作電壓；二是具有負伏安特性，使放電不穩定。使用漏磁高壓變壓器或電子升壓變壓器，可以給燈提供高達15}V的電壓，使燈點燃發光。當氣體開始放電時，電壓會立即下降到壹個恒定值，以維持燈在穩定狀態下的正常輝光放電。
熒光燈
1.按規格有6，7，8，9，10，12，15，18，20mm的厚度。
2.按玻璃材料劃分:
(1)鈉玻璃管(或石灰玻璃管)這類玻璃管穩定性差，受潮後易變質、泛堿(風化)、爆裂，牢度差。這種材料大約80%在中國使用。
②鉛玻璃管(又稱紅丹玻璃管)在熱性能、機械性能、電性能、化學穩定性、真空性能、光學性能等方面都優於鈉玻璃，耐候性和使用壽命大大超過鈉玻璃。這種鉛玻璃管在國際上應用廣泛，我國的使用量也達到了20-30%左右。追求質量好的廠家都選擇鉛管做霓虹燈。鉛玻璃按含鉛量分為重鉛玻璃、中鉛玻璃和輕鉛玻璃。
(3)彩色玻璃管，這種玻璃管在拉制玻璃管時已經填充了染料，生產出來的玻璃管就成了彩色玻璃管。
3.按霓虹燈管中所塗的熒光粉材料:①所用的霓虹燈管大多噴塗“普通熒光粉”，相對便宜，壹般能滿足各種顏色的要求。②“三基色”熒光粉(也叫稀土熒光粉)比普通熒光粉有更好的亮度、色度和新鮮度。
4.噴塗熒光粉的工藝分為水塗和膠塗。
①水塗是將酒精和酮的混合熒光粉噴在燈管內壁，讓其自然幹燥。(2)膠水塗層的粘度和牢度比水塗層粉管好得多。先進國家大多用塗有含鉛玻璃管的三色膠制作霓虹燈，我國也有廠家使用這種霓虹燈。
霓虹燈、廣告牌的戶外照明裝飾
變壓器
1.霓虹燈漏電變壓器(又稱電感變壓器、鐵芯變壓器)的特點是可靠性好，負載燈亮度高，光色壹致，使用壽命長，但缺點是比較笨重。國外和上海的戶外霓虹燈大多使用這種變壓器。感應變壓器的規格有:3KV，6KV，9KV，12KV，15KV，18KV。霓虹燈電感變壓器的知名品牌有怡雅和通惠。
2.電子變壓器(也稱高頻冷啟動管狀放電燈(霓虹燈)電子轉換器或霓虹燈電源)具有重量輕、制造方便、節省金屬材料等優點。目前國內生產的電子變壓器質量穩定，具有壹定規模，部分企業還批量出口。但是很多單位生產的電子變壓器亮度達不到應有的亮度，在戶外使用就有點相形見絀了。有兩種電子變壓器，DC和交流。由於單向傳導，DC電子變壓器通常有壹個亮端和壹個暗端。因為電子變壓器的輸出頻率會受到負載燈長度的影響，所以在同壹個霓虹燈中，也會因為每個燈的長度不同而出現燈色不均的現象。有些廠家為了降低成本，不願意使用高質量的優質電器元件，加工工藝簡單，可靠性差，使用壽命短。電子變壓器的規格有:40W、60W、80W、100W等。還有四米，六米，八米，10米，12米。也有可能真的生產出符合霓虹燈要求的電子變壓器，但其價格會接近感應變壓器。壹些廠商為了低價競爭，獲取市場份額，犧牲霓虹燈的亮度、可靠性、壽命來獲取市場利潤。