拉姆賽把壹種稀有氣體註射在真空玻璃管裏，然後把封閉在真空玻璃管中的兩個金屬電極連接在高壓電源上，聚精會神地觀察這種氣體能否導電。
突然，壹個意外的現象發生了：註入真空管的稀有氣體不但開始導電，而且還發出了極其美麗的紅光。這種神奇的紅光使拉姆賽和他的助手驚喜不已，他們打開了霓虹世界的大門。霓虹燈戶外亮化裝飾，圖1拉姆賽把這種能夠導電並且發出紅色光的稀有氣體命名為氖氣。後來，他繼續對其他壹些氣體導電和發出有色光的特性進行實驗，相繼發現了氙氣能發出白色光，氬氣能發出藍色光，氦氣能發出黃色光，氪氣能發出深藍色光……不同的氣體能發出不同的色光，五顏六色，猶如天空美麗的彩虹。霓虹燈也由此得名。
制造霓虹燈的辦法，是采用低熔點的鈉——鈣矽酸鹽玻璃做燈管，根據需要設計不同的圖案和文字，用噴燈進行加工，然後燒結電極，再用真空泵抽空，並根據要求的顏色充進不同的稀有氣體而制成。現代的霓虹燈更加精致，有的將玻璃管彎曲成各種各樣折形狀，制成更加動人的圖形；還有的在燈管內壁塗上熒光粉，使顏色更加明亮多彩；有的霓虹燈裝上自動點火器，使各種顏色的光次第明滅，交相輝映，使城市之夜變得絢麗多彩。霓虹燈戶外亮化裝飾——天津海河風景圖霓虹燈自1910年問世以來，歷經百年不衰。它是壹種特殊的低氣壓冷陰極輝光放電發光的電光源，而不同於其它諸如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、水銀燈、白熾燈等弧光燈。霓虹燈是靠充入玻璃管內的低壓惰性氣體，在高壓電場下冷陰極輝光放電而發光。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定：光管型霓虹燈充入氖氣，霓虹燈發紅色光；熒光型霓虹燈充入氬氣及汞，霓虹燈發藍色、黃色等光，這兩大類霓虹燈都是靠燈管內的工作氣體原子受激輻射發光。
高效率
霓虹燈是依靠燈光兩端電極頭在高壓電場下將燈管內的稀有氣體擊燃，它不同於普通光源必須把鎢絲燒到高溫才能發光，造成大量的電能以熱能的形式被消耗掉，因此，用同樣多的電能，霓虹燈具有更高的霓虹燈戶外亮化裝飾，圖3亮度。
溫度低
霓虹燈因其冷陰極特性，工作時燈管溫度在60°C以下，所以能置於露天日曬雨淋或在水中工作。同樣因其工作特性，霓虹燈光譜具有很強的穿透力，在雨天或霧天仍能保持較好的視覺效果。
低能耗
在技術不斷創新的時代，霓虹燈的制造技術及相關零部件的技術水平也在不斷進步。新型電極、新型電子變壓器的應用，使霓虹燈的耗電量大大降低，由每米燈管耗電56瓦降到每米燈管耗電12瓦。
壽命長
霓虹燈在連續工作不斷電的情況下，壽命達壹萬小時以上，這壹優勢是其他任何電光源都難以達到的。
靈活多樣
這是當今的廣告用品案例
霓虹燈是由玻璃管制成，經過燒制，玻璃管能彎曲成任意形狀，具有極大的靈活性，通過選擇不同類型的管子並充入不同的惰性氣體，霓虹燈能得到五彩繽紛、多種顏色的光。
動感強
霓虹燈畫面由常亮的燈管及動態發光的掃描管組成，可設置為跳動式掃描，漸變式掃描、混色變色七種顏色掃描。掃描管由裝有微電腦芯片編程的掃描機控制，掃描管按編好的程序亮或滅，組成壹副副流動的畫面，似天上彩虹、象人間銀河、更酷似壹個夢幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。因此、霓虹燈是壹種投入較少、效果強烈、經濟實用的廣告形式。
霓虹燈是壹種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜具有極強的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發光效率明顯優於普通的白 熾燈，它的線條結構表現力豐富，可以加工彎制成任何幾何形狀，滿足設計要求，通過電子程序控制，可變幻色彩的圖案和文字 受到人們的歡迎。
霓虹燈的亮、美、動特點，是任何電光源所不能替代的，在各類新型光源不斷湧現和競爭中獨領風騷。
由於霓虹燈是冷陰極輝光放電，因此壹支質量合格的霓虹燈其壽命可達20000—30000小時。
隨著中國經濟的飛速發展，霓虹燈的品種、規格也已基本系列化，可供各種用途的選擇，其質量已逐步向國際水平靠攏，隨著 中國加入WTO與國際水平的差距將越來越小，在不久的將來必將趕超國際先進水平，但在市場競爭的條件下，也確有少數廠商 缺乏誠信，在壹些用戶不懂霓虹燈的性能、質量的情況下，生產、制作低劣產品在市場上低價傾銷，影響霓虹燈的聲譽。霓虹燈素材效果霓虹燈是壹種低氣壓冷陰極輝光放電燈。它的結構和部件為正常輝光放電提供保證，其中的工作物質為得到所需要的光色提供可能。
霓虹燈由燈管和高壓變壓器組成。燈管由玻管、電極室組成。電極室由電極、雲母片(或瓷環)和電極引線組成.玻管內充有工作氣體，玻管內壁有的塗有熒光粉。高壓變壓器有漏磁式變壓器和電子式變壓器兩種，它是點燃霓虹燈管必不可少的元件。
1.玻管
玻管的主要作用有填充工作氣體、連結兩只電極和透射可見光線三個作用。常見的霓虹燈玻管有明管、粉管和彩管三種。
2.電極
電極是用來發射電子和收集電子及正離子的，采用耐正離子轟擊、熔點較高，易於發射電子的金屬制作。
3.雲母片(或套環)
主要作用是支撐電極、隔熱和減少玻管內壁陰極濺射物。支撐電極可使其不能移位、不松動和不接觸玻管;隔熱可防玻管炸裂;減少玻管內壁陰極濺射物可延長燈管壽命。
4.電極引線
通過它可使電極與外電路聯接，需選用導電性好且熱脹系數與玻璃相近的材料，電極引線多用杜美絲制作。
5.工作氣體
工作氣體多為惰性氣體，氖、氮是最常用的工作氣體，氖氣多充入明管制作紅色霓虹燈.氫氣多與汞組成氫汞混合氣充入粉管制作其他顏色的霓虹燈。
6..熒光粉
玻管內壁塗上不同品種的熒光粉可方便地與氫、汞混合氣制成各種色彩的霓虹燈。
7.高壓變壓器
它是接在霓虹燈管電路中的穩流裝置，它與燈管組成壹組完整的霓虹燈。輝光放電在電性能上有如下特點:壹是需較高的著火電壓和較低的工作電壓，二是具有負伏安特性使得放電無法穩定。采用漏磁式高壓變壓器或電子式升壓變壓器都可為燈管提供高達15}V的電壓使燈著火啟輝，氣體壹開始放電，電壓會馬上跌落至壹恒定值，維持燈管正常輝光放電於壹穩定狀態。
燈管
1．以規格分：有6、7、8、9、10、12、15、18、20毫米等粗細。
2．以玻璃材質分：
①鈉玻璃管（或稱石灰料玻璃管）這種玻璃管穩定性差，受潮後極易變質、泛堿（風化），牢度差易爆裂。在中國使用此種材 料的約占80%左右。
②鉛玻璃管（又稱紅丹料玻璃管）其熱性能、機械性能、電性能、化學穩定性能、真空性能和光學性能優於鈉玻璃，其耐候性、使 用壽命大大超過鈉玻璃，國際上通用大都是這種鉛玻璃管，中國使用量已達20－30%左右，凡是追求質量好的制作廠家， 用戶都選用鉛管制作霓虹燈。鉛玻璃又以含鉛量多少分為：重鉛玻璃、中鉛玻璃和輕鉛玻璃。
③ 彩色玻璃管，這種玻璃管，在拉制玻璃管時已充入染料，生產出的玻璃管已呈彩色玻璃管。
3．以霓虹燈管內塗熒光粉材料分：①使用的多數霓虹燈管噴塗的是“普通熒光粉”，這種粉價格比較便宜，壹般也能滿足各種色彩的要求。②“三基色”熒光粉，（也稱稀土熒光粉）與普通熒光粉比較，其亮度、色度、鮮度更佳。
4．噴塗熒光粉的工藝又分水塗和膠塗二種。
①水塗即用醇，酮溶濟混合熒光粉噴塗在燈管內壁，讓其自然幹燥。②膠塗即用膠液混合熒光粉噴塗，再用烘箱烘幹，其粘度、牢度大大優於水塗粉管。先進國家大都有采用三基色膠塗含鉛玻璃管制作霓虹燈，中國已有部分廠商使用這種霓虹燈管。
霓虹燈戶外亮化裝飾，廣告牌
變壓器
1．霓虹燈漏磁變壓器，（又稱電感變壓器、鐵芯變壓器）其特點是：可靠性好，負載燈管亮度高，光色壹致，壽命長，缺點是比較 笨重，國外及上海的戶外霓虹燈大多數采用這種變壓器。電感變壓器的規格有：3KV、6KV、9KV、12KV、15KV、18KV。霓虹燈電感變壓器較為知名的品牌有億亞、通匯。
2．電子變壓器（也稱高頻冷啟動管形放電燈（霓虹燈）電子轉換器或霓虹燈電源）其優點是：重量輕、制造方便、節約金屬材料， 目前國內生產電子變壓器質量穩定，有壹定規模，其中有的企業還批量出口。但有不少單位生產的電子變壓器亮度達不到應有亮度，在 室外使用就有點相形見絀。電子變壓器又分直流和交流二種，直流電子變壓器由於單向導通往往會產生燈管壹頭亮壹頭暗的情況。又因電子變壓器輸出頻率會受到 負載燈管長度的影響，在同幅霓虹燈中，由於每筆燈管長短不壹也會產生燈色不勻等現象。有些生產廠家為了降低成本，不願采用高質 量高 品質的電器元件，而且加工工藝簡陋，故可靠性差，壽命短。電子變壓器的規格有：40W、60W、80W、100W等規格，也有稱4米機、6米機、8米機、10米機、12米機等。要真正生產符合霓虹燈使用要求的電子變壓器也是可以做到的，但其價格就會接近電感變壓器的價格，為了低價競銷，獲取市場份額， 壹些廠商犧牲霓虹燈的亮度、可靠性、壽命來獲得市場利潤。