Инженер Ал. Болтунов
В виду преимущественного распространения среди потребителей усилительных ламп, изготовляемых электротрестом слабого тока, для правильной их эксплоатации является крайне необходимым детально ознакомиться с их конструкцией и характеристиками. Так как сведения эти до сих пор в печати не появлялись, то помещаемое ниже краткое описание в общедоступной форме усилительных ламп типов Р5 и "Микро" должно восполнить существующий пробел.
Предполагая, что радиолюбитель уже знаком с принципом устройства и действия трехэлектродной лампы, мы только напомним, что под характеристикой лампы подразумевается кривая линия, графически показывающая зависимость между анодным током, и напряжением на сетке1).
Эта лампа имеет обычное устройство 3-электродной катодной лампы, составными частями которой являются:
Эти части заключены в стеклянный баллон, из которого выкачан воздух до весьма большой степени разрежения.
Общий вид такой лампы и размещение электродов указаны на рис. 1.
Рис. 1. Внешний вид лампы Р5. Внизу показано расположение ножек.
Нить накала изготовлена из очень тонкой вольфрамовой проволочки, сетка — из молибдена и цилиндр — из никкеля2).
Два конца нити накала, конец сетки и конец цилиндра выведены через цоколь наружу и подведены соответственно к четырем штепселям (ножкам) лампы.
Если внимательно посмотреть на расположение ножек лампы, то мы заметим, что одна из них сдвинута в сторону относительно других. Эта ножка соединена с цилиндром. Напротив этой ножки всегда находится ножка сетки; тогда, следовательно, остальные две ножки принадлежат нити накала. Такое ассиметричное расположение ножек предохраняет неправильное включение лампы в гнезда прибора. Поэтому, во избежание порчи ламп при их вставлении в приборы, всегда необходимо внимательно посмотреть расположение ножек лампы и гнезд на приборе и сразу правильно вставить лампу ножкой цилиндра в соответствующее ей гнездо.
Эти лампы имеют следующие данные:
1. Средний нормальный режим работы лампы
Напряжение накала нити: Vf = 3,8 в.
Сила тока накала: Lf = 0,65 А.
Анодное напряжение: Va = 60—80 в.
Сила тока анодной цепи Ja = 0,002 А.3)
Потребляемая мощность 2,47 ватт.
Для накала нити этой лампы следует пользоваться в качестве источника тока аккумуляторной батареей. Анодное напряжение может доставляться от батареи сухих элементов.
2. Параметры характеризующие лампы:
Внутреннее сопротивление лампы: Rp = 26000—30000 ом.
Коэффициент усиления:
µ = 10,5—11.
Наклон (крутизна) характеристики: S = 0,32 мА/V.
Характеристика лампы приведена на рис. 2.
Рис. 2. Характеристика лампы Р5
3. Размеры лампы: Цоколь — никкелированный; расстояние между ножками указано на фиг. 1; диаметр баллона — 35 мм.; полная длина лампы со штырьками — 100 мм.
4. Срок службы лампы определяется в 800 часов непрерывного горения.
6. Область применения. Лампа типа Р5 пригодна для всех приборов в качестве детекторной и усилительной лампы, а равно и для гетеродинов.
Эта лампа не теряет эмиссии (излучения электронов) при перекаливании нити; вследствие прозрачности стеклянного баллона, перекал всегда заметен и, следовательно, легко устраним.
Некоторые, выпускаемые в продажу, усилительные лампы типа Р5 имеют слегка затемненную внутреннюю поверхность стекла баллона. Такое потемнение ее может служить признаком того, что лампа непригодна, или уже была в употреблении, что было бы справедливо по отношению к осветительной лампе. Наличие черноватости лампы, наоборот, является доказательством того, что лампа изготовлена тщательно.
Пустота катодных ламп должна быть совершенна; от этого зависит правильное ее действие. При откачке ламп применяются все меры к удалению мельчайших частиц газов, которые находятся окклюдированными (поглощенными) в металле электродов и в стекле самого баллона, т. к. в противном случае эти частицы при эксплоатации лампы выделятся в баллоне и тем уменьшат степень разрежения.
С целью удаления этих частиц, во время откачки ламп, когда они приключены к насосу, их нагревают до наиболее высокой температуры, какую они могут выдержать без размягчения стекла. Затем электроды подвергаются энергичной "электронной бомбардировке", благодаря которой они раскаляются и выделяют поглощенные газы, выкачиваемые насосом. Когда вакуум (откачка) достаточен, лампа запаивается и отделяется от насоса.
Во время упомянутой бомбардировки часть металла электродов переносится за поверхность стекла и в тем большом количестве, чем более продолжительна и энергична бомбардировка.
Таким образом, металлический налет на внутренней поверхности баллона служит доказательством лишь тщательности откачки ламп.
Микролампа получила такое название не потому, что она очень мала по своим геометрическим размерам сравнительно с нормальной усилительной лампой, а благодаря незначительности энергии, требуемой для накала ее нити.
Чтобы получить от вольфрамовой нити достаточное излучение электронов, последняя должна быть нагрета до очень высокой температуры, что вызывает большой расход энергии и невозможность применения батареи сухих элементов.
С целью устранения этих недостатков в вольфрамовую нить вводится в количестве 5—6% металл торий. Благодаря такому торированию нити значительное излучение электронов наступает при низшей температуре, которая недостаточна для излучения электронов вольфрама. При нормальных условиях работы лампы количество испаряющегося с поверхности нити тория восполняется в одинаковой мере порциями, притекающими из запасов, содержащихся внутри нити. При перегреве нити поверхностный слой тория совершенно испаряется, и лампа перестает работать. Если при этом не был израсходован весь запас тория, находящегося в теле нити, то лампа вновь становится активной после пребывания некоторое время при нормальной температуре. При недокале нити излучение электронов будет недостаточным. Отсюда ясна необходимость для исправной работы лампы соблюдения определенного режима. Срок службы лампы определяется не перегоранием нити, а истощением в ней запаса тория. Имея те же три электрода, по своему наружному виду микролампа отличается тем, что стеклянный ее балон, в силу особого способа обработки лампы, имеет вид зеркальной поверхности. Сетка лампы изготовлена из молибдена, цилиндр — из никкеля.
1. Средний нормальный режим работы лампы.
Напряжение накала: Vf = 3,6 в.
Сила тока накала: If = 0,06 А.
Анодное
напряжение: Va = 40—80 в.
Сила тока в анодной цепи: Ia = 0,002 А.
Потребляемая мощность —
0,22 ватт (обычная лампа Р5 требует 3,8 х 065 = 2,47 ватт, т.-е. больше в 10—12 раз микролампы).
Для накала нити обыкновенно служат три сухих элемента, которые при разрядном токе в 0,065 ампера могут работать в течение, примерно, 300—400 часов. Так как три сухих элемента, соединенных последовательно, дают, пока они свежи, электродвижущую силу 4,5 вольта, между тем как лампа требует нормальный накал 3,6 вольта, и перекал как об'яснено выше, недопустим, то поэтому рекомендуется совершенно не употреблять батарей накала свыше 4 вольт и даже при 4 вольтах лучше вставлять в цепь накала около батареи дополнительное сопротивление в 8 ом для одной лампы и соответственно в 2, 3 и 4 раза меньше для 2-х, 3-х и 4-ламповых усилителей. Эта мера увеличивает срок службы лампы.
2. Параметры, характеризующие лампу.
Внутреннее сопротивление лампы:
Rp = 26.000—30.000 омов.
Коэффициент усиления µ = 13.
Наклон крутизна характеристики: S = 0,37 mA/V.
Вакуум лампы чрезвычайно высокий. Характеристика лампы приведена на рис. 3.
Рис. 3. Характеристика лампы "Микро".
3. Размеры лампы. Цоколь — нормальный, никкелированный, как и лампы типа "Р-5"; диаметр баллона — 35 мм; полная длина лампы с ножками — 115 мм.
4. Срок службы лампы определяется в среднем ок. 900—1.000 часов горения.
1) Вопросу о характеристиках катодных ламп будет посвящена в ближайшем будущем особая статья. — Ред.
2) Вольфрам, молибден и никкель — металлы; из них вольфрам — весьма тугоплавкий металл, применяемый для изготовления волосков в обычных "экономических" лампах накаливания.
3) См. "Исправления" в "Радиолюбителе", №2. (примечание составителя).
