ネオン管などの原理について

ネオン管やアルゴン管など、低圧ガスに電圧をかけて光らせるものについて、疑問があります。

１．電子が衝突することによって励起状態になった原子が、基底状態に戻るときに発光するということでよろしいのでしょうか？
　　それとも、励起状態というよりも、イオン化していますか？

２．なぜ希ガスを使っているのでしょう？
　　閉殻であることと可視光が出ることに関係はありますか？

３．アルカリ金属などの炎色反応のように、炎で励起することは出来ないのでしょうか？
　　何かの燃焼ガスとネオンを混合して燃やすとネオンサインみたいな色が出るとかいうことは出来ませんか？

参考
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%82%A4% …

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2009/06/07 17:46

１.イオン状態も含まれますが、その比率は小さいです。

イオン化した状態は「プラズマ」と呼ばれますが、完全に電子を失う訳ですからエネルギーが余分に必要です。
基本的には荷電を帯びない励起状態からの発光になります。
２.希ガス以外の元素ではフィラメントと反応します。最近になってハロゲンランプが一般的になる前は反応性の低い元素として希ガスが使われてきました。また発色もきれいなのでそれも良く使われた理由です。今でも「ネオンの明かり」などと云う言葉が残っています。
３.アルカリ金属を封入した例はナトリウムランプです。トンネル中の照明に使われます。燃やしても良いでしょうが、メンテナンスもコストもかかるので、水銀灯の水銀にナトリウムを混ぜます。