"CQ-SKW", №11, июнь 1929 год (приложение к "Радио Всем", №11), стр. 81-82

ОБ ОЦЕНКЕ ВАКУУМА ЛАМПЫ

Б. Остроумов

При работе с короткими волнами частенько генераторные лампы выделяют газ (размягчаются). И при этом, конечно, нарушается работа генератора. Важно поэтому уметь определять степень пустотности лампы и следить, за ней. Единственным надежным способом для этого является измерение силы тока, получающегося от положительно заряженных ионов, образующихся при прохождении сквозь газ потока электронов и собирающихся на отрицательно заряженном электроде лампы (катоде). Чем больше в лампе газа и чем сильнее поток электронов, тем больше образуется положительных ионов, и тем сильнее будет ток через тот электрод, который заряжен отрицательно.

Обычно для определения степени пустотности на сетку лампы дают отрицательный потенциал от 2 до 10 вольт, а на анод сильный положительный 100-110 вольт. Тогда электроны, проникшие сквозь сетку, устремляются к аноду с все возрастающей скоростью и ионизируют на своем пути между сеткой и анодом встречающиеся им молекулы газа. Ионы направляются к сетке и создают так наз. «обратный» сеточный ток, направленный против обычного сеточного тока, получающегося за счет попадающих на сетку электронов, когда она бывает заряжена положительно. Этот обратный ток позволяет судить, о числе ионов, о числе же электронов, их создавших, можно судить по анодному току. Отношение первого ко второму будет прямо-пропорционально степени пустотности. Лампа в таком режиме получила поэтому даже специальное название «ионизационного монометра», так как она позволяет определять пустотность не только в своем баллоне, но и во всяком сосуде, который будет припаян к нему с помощью стеклянной трубки.

Вакуум в лампах обычно бывает так высок, и ионов получается поэтому так мало, что для измерения обратного сеточного тока приходится пользоваться самыми чувствительными гальванометрами, обнаруживающими токи силой в одну миллиардную долю ампера (10^—9 А), что чрезвычайно затрудняет измерения. Между тем есть способ определять силу ионного тока более грубыми приборами, чувствительностью всего в несколько сотых миллиампера (10^—4—10^—5 А), какие обычно употребляются при измерениях сопротивлении на мостике Уитстона. Сущность этого способа¹) состоит в определении увеличения анодного тока при включении в цепь отрицательно заряженной сетки очень большого сопротивления величиной в 10—100 мегомов.

Рис. 1.

Если мы заметим величину анодного тока (она будет невелика, так как будет соответствовать точкам характеристики лампы в самом начале ее, см. рис. 1) при определенном отрицательном потенциале сетки и потом, не меняя ничего в схеме (рис. 2), включим в цепь сетки 100 мегомов (10⁸ ом), то даже весьма слабый ионный ток, силой 1 × 10^—9 А, в цепи сетки создаст на концах этого большого сопротивления разность потенциалов в 0,1 вольт, т. е. потенциал сетки должен будет повыситься на эту величину. А это даст увеличение анодного тока, как будто от передвижения по характеристике вправо на величину соответствующую 0,1 в. соответственно наклону характеристики. Зная наклон характеристики и зная, насколько увеличится анодный ток от включения определенного числа мегомов, мы можем определить силу ионного тока в сетке, т. е. судить о величине вакуума²). Конечно, любитель едва ли сможет этим способом точно смерить вакуум в любой лампе, но сравнить между собой две лампы одного типа и определить, во сколько раз в одной из них газа больше, чем в другой, вероятно, сумеет всякий, у кого будет в распоряжении достаточно чувствительный прибор, для того чтобы следить за изменением анодного тока. Точность измерений зависит исключительно от точности измерений прибавочного анодного тока, точности определения величины мегомов и качества изоляции ножек лампы.

Рис. 2.

Обычно вакуум в лампах бывает настолько хорош, что обнаружить заметные изменения анодного тока приборами, находящимися в распоряжении любителя, от включения сопротивления в цепь сетки часто не удается вовсе. Тогда можно еще более упростить задачу и считать все лампы, дающие отчетливые изменения анодного тока, недоброкачественными в смысле пустотности. Уже и такая грубая оценка вакуума может оказаться полезной, указав на возможную причину дефектов работы радиоустановки.