Sowieckie lampy rozbierane dużej mocy
Radio dla Techników i Amatorów 3/1947

W wyjściowych stopniach dużych radiostacyj pracuje często równolegle większa ilość lamp. Pociąga to za sobą szereg ujemnych skutków. Nadmiernie długie szyny, łączące lampy między sobą i obwodem układu, powodują niebezpieczeństwo powstawania drgań pasożytniczych. Nie identyczność parametrów nie pozwala na wykorzystanie pełnej mocy równolegle pracujących lamp, co zmniejsza sprawność urządzenia.
Przy dużej ilości lamp potrzebne jest duże pomieszczenie, skomplikowany montaż, mnóstwo przyrządów pomiarowych. Utrudniona jest obserwacja pracy, remonty zapobiegawcze.
Pod koniec 1946r. uruchomiono pod Moskwą nową radiostację, pracującą na rozbieranych lampach. Lampy te nie są spawane, jak zwykłe "szklane" lampy, i łatwo rozbierają się, remontują i regenerują siłami normalnego dyżurnego personelu radiostacji - dosłownie na miejscu eksploatacji.
Lampa z delikatnego elementu, którego życie oblicza się na godziny, przekształca się w agregat o ciągłej pracy, przerywanej tylko na krótko, okresowo dla zmiany zniszczonych katod lub siatki sterującej.
Połączenie takich cech, jak duża moc i praktycznie nieograniczona trwałość, powoduje ekonomiczność eksploatacji nowych lamp. Zmiana lamp zwykłych na rozbierane zmniejsza wydatki eksploatacyjne 6-7 razy. Niemałą rolę gra też koszt transportu zwykłych lamp z fabryki na radiostację - zwykła szklana stokilowatowa lampa waży z opakowaniem 100kg i zajmuje 2m3.
Opiszemy konstrukcję rozbieranej lampy.
     Na metalowej podstawce stoi dolny kołnierz, podtrzymujący zasadnicze części lampy. Kołnierz ten jest uziemiony. Do niego także przymocowana jest centralna nóżka z pierścieniem, który podtrzymuje włókna żarzenia. Włókien jest 60. Wykonane są z wolframu i podwieszone na pierścieniu, stanowiąc w pionowym położeniu tworzące walca. Zasilane są one napięciem zmiennym, trójfazowym 30V. Napięcie żarzenia doprowadza się do trzech pierścieni żarzenia, izolowanych między sobą pierścieniowymi kwarcowymi izolatorami. Każde włókno żarzenia drugim końcem - przez specjalny sztyft - przyłączone jest do swego pierścienia żarzenia, tak, że na obwodzie fazy powtarzają się kolejno. W ten sposób katoda tworzy trójfazowy układ połączony w gwiazdę, ze środkiem uziemionym wewnątrz lampy.
     Siatka lampy ma kształt walca z dwóch pierścieni, połączonych równoległymi prętami molibdenowymi, okręconymi drutem molibdenowym. Siatka umocowana jest na pierścieniu siatkowym, izolowanym od pierścieni żarzenia i anody przekładkami kwarcowymi.
     Anoda wykonana w kształcie miedzianego cylindra, zamkniętego w miedzianym płaszczu. W przestrzeni między anodą i płaszczem cyrkuluje woda chłodząca, doprowadzana i odprowadzana - ze względu na wysoki potencjał anody w stosunku do ziemi - dwoma gumowymi wężami po 2m. Na wlocie i wylocie umieszczone są termometry i manometry dla kontrolowania temperatury i ciśnienia wody.
     Widać więc z opisu, że wnętrze lampy ograniczone jest powierzchniami kwarcowych i metalowych pierścieni, spoczywających jeden na drugim i anody, która opiera się na górnym pierścieniu kwarcowym. Pierścienie nie są połączone między sobą. Szczelność osiąga się przez dokładne doszlifowanie powierzchni miedzianych i kwarcowych. Prócz tego na obwodzie miedzianych, szlifowanych powierzchni znajduje się rowek, zalewany specjalną masą smołową. Ponieważ masa topi się już przy 50oC, a pierścienie silnie się nagrzewają w czasie pracy lampy, przeto wzdłuż każdego rowka przechodzi cienka, miedziana rurka, w której krąży woda. Wodę doprowadzają cienkie, gumowe węże.
     Pod lampą znajduje się blok pomp, dla ciągłego opróżniania lampy. W skład jego wchodzi rotacyjna pompa olejowa z niewielkim motorem napędowym, która wytwarza próżnię wstępną rzędu 10-4mmHg, w zbiorniku, położonym za lampą. Zbiornik ten połączony jest, poprzez odwadniacz i kran próżniowy z dwiema, szeregowo złączonymi, olejowymi pompami dyfuzyjnymi, które doprowadzają próżnię w lampie do 10-7mmHg. Pompy dyfuzyjne pracują nieprzerwanie okrągłą dobę i wyrzucają z lampy do próżni wstępnej tę nieznaczną ilość powietrza, która przenika do lampy lub wydziela się pod wpływem nagrzania z międzymolekularnych przestrzeni wewnętrznych części lampy.
     Między pompami dyfuzyjnymi z przestrzenią wstępnej próżni ustawiony jest dla pochłaniania pary wodnej odwadniacz, napełniony silnie hygroskopijnym chlorkiem wapnia.
     Pompy dyfuzyjne mogą pracować prawie nieograniczenie długo, ponieważ nie mają obracających się części. Natomiast pompa rotacyjna stopniowo zużywa się w czasie pracy. Dla zaoszczędzenia więc aparatury układ próżni wstępnej posiada automatyczne urządzenie, włączające pompę tylko wtedy, gdy ciśnienie wzrośnie powyżej określonej wielkości.
     Dla obserwacji stanu próżni lampa posiada specjalne urządzenie - jonizacyjny manometr. Składa się on z niewielkiej triody, bezpośrednio żarzonej, której balon łączy się za pomocą stalowej rurki z wnętrzem lampy. W ten sposób w obu lampach panuje jednakowe ciśnienie.
     Pomocnicza trioda włączona jest w obwód wzmacniacza prądu stałego, który mierzy stosunek prądu jonowego w lampie do prądu elektronowego. Im mniejszy ten stosunek, tym lepsza próżnia. Przyrząd jest wycechowany w milimetrach słupka rtęci i wskazuje nieprzerwanie stopień próżni w lampie.
     Całość agregatu lampowego stoi na ruchomej metalowej platformie wewnątrz specjalnej kabiny żelaznej. Dzięki temu lampę można łatwo usunąć z kabiny, rozebrać i odremontować.
     Prosty remont, związany tylko z wymianą włókna żarzenia lub siatki, wykonuje się na miejscu, w kabinie. W tym celu wpuszcza się powietrze, smołę w uszczelnieniach roztapia się parą, przepuszczoną przez rurki, anodę zaś podnosi się w górę przy pomocy specjalnego maleńkiego wyciągu linowego, umocowanego na ściance kabiny. Cała operacja zamiany katody lub siatki razem z opróżnieniem i podgrzaniem lampy zajmuje 4-4 godziny, po czym lampa jest znów gotowa do pracy.
     Jeśli w układzie pracują dwie takie lampy, to trzecią ustawia się jako rezerwę. W przypadku uszkodzenia jednej z lamp nadajnik przerywa pracę na 5 minut, t.j. czas w jakim przy pomocy specjalnego układu przełączeń można uruchomić rezerwową lampę.
     Dzięki dużej mocy tych lamp nie ma potrzeby stosowania równoległego łączenia lamp w stopniach mocy. Zmniejsza to powierzchnię zajętą przez lampy i skraca montaż. Indukcyjność katody i siatki jest bardzo mała, ponieważ mają one kształt cylindryczny i wyprowadzone są na zewnątrz przez pierścienie o dużej średnicy. Dlatego lampy rozbierane mogą być używane na krótkich, a nawet ultrakrótkich falach, tym bardziej, że pojemności międzyelektrodowe tych lamp są mniejsze od sumy pojemności układu lamp zwykłych, równoważnego pod względem mocy.
     Zasilanie katody lampy prądem trójfazowym przy symetrycznym układzie włókien żarzenia znacznie obniża poziom przydźwięku w nadajniku. Według danych doświadczalnych poziom przydźwięku zmniejsza się dwukrotnie (6dB) w porównaniu ze zwykłymi lampami, żarzonymi prądem zmiennym.
     Eksploatacja lamp rozbieranych ma jednak i ujemne strony. Personel musi opanować umiejętność obsługi aparatury próżniowej, zamiany części lampy itd. Konieczne są urządzenia, pomocnicze, jak gazogenerator z palnikiem, parnik, kaloryfer do osuszania części.
     Charakterystyczną cechą eksploatacji jest konieczność obserwacji próżni. Napięcie żarzenia należy powiększać płynnie od zera do wielkości roboczej, aby nie wywołać pogorszenia próżni, względnie deformacji włókna. Podobnie i napięcie anodowe trzeba podwyższać (w sposób ciągły), zwłaszcza przy pierwszym włączeniu lampy po długiej przerwie.
     Po zmianie katody lub siatki lampę należy stopniowo przegrzać, obserwując starannie próżnię.
     Mimo to, zalety lamp rozbieranych przy budowie i ekonomicznej eksploatacji dużych radiostacyj są niewątpliwe. Na nowej radiostacji udało się przy użyciu tych lamp w modulacji siatkowej o podwyższonej sprawności uzyskać przemysłowy współczynnik sprawności 26%, podczas kiedy przy zwykłej modulacji siatkowej i zwykłych lampach wynosi on około 20%.

(Wiestnik Świazi 5.1947r.)

(Załączony na wstępie rysunek lampy to oczywiście tylko ilustracja a nie widok omawianej lampy)

[Dział Historia]

© 2000-2002 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl