Добрый день. Меня зовут Михаил, я хочу поделиться с уважаемым сообществом результатами одного из своих хобби, а именно созданием электровакуумных приборов. Помните тот совет, хозяйке на заметку, про то, что не стоит выбрасывать перегоревшую лампочку накаливания? Вот примерно действия из этого совета я и пытаюсь провернуть.
Вакуумные устройства меня интересовали давно, и на это было несколько причин. Во-первых, любопытство. Что-то новое попробовать всегда интересно, а иногда и полезно, так многое что я пробовал как хобби, помогало мне потом в работе. Во-вторых, это красиво. Радиолампы и газоразрядные индикаторы светятся, напоминая новогоднюю гирлянду, создавая атмосферу загадочности и волшебства (которое, как мы знаем, нас окружает, если не учить физику). В-третьих, я очень люблю условно «примитивные» технологии, а-ля стимпанк, которые при желании можно использовать в условиях кустарной мастерской, какая у меня как раз есть, пусть и скромная. В конце концов, лампы это, практически, начало всей радиоэлектроники. Компьютер, конечно, и на реле можно сделать, но вряд ли вы сумеете сделать на реле WiFi.
Я не могу назвать себя большим специалистом в какой-либо области, хотя и защитил диссертацию по Инженерной механике. Мои знания весьма отрывочны, но в разных областях, что бывает иногда полезно в исследовании и хобби проектах. Иногда хобби помогает в работе, иногда – наоборот. Поэтому на истину в последней инстанции я не претендую и буду излагать здесь исключительно свои соображения насчёт наблюдаемых явлений, опираясь на собственный опыт и догадки.
Первые эксперименты в области электровакуумных приборов я провёл около 10 лет назад с очень примитивным оборудованием в виде насоса Комовского, самодельной точечной сварки из трансформатора от микроволновой печи, ЛАТР-а с умножителем напряжения и самодельных «ламп» из пипеток и нихромовой проволоки. Кроме пипеток, я пытался делать клееные эпоксидной смолой конструкции. Результаты не очень порадовали, хотя газовый разряд получить удалось, но запаянные устройства работали не дольше 15 минут. Ниже можно видеть наименее ужасные из фото того периода.
После этого проект был заброшен очень надолго и только в начале этого года было решено попробовать свои силы вновь, благо технически и финансово я уже был обеспечен гораздо лучше.
Сразу скажу, что практически все идеи я заимствовал из найденных на просторах Youtube видео. Но сначала надо повторить и добиться стабильных результатов, а потом можно и попытаться привнести что-то своё, таково моё мнение. Поэтому я начал с относительно простого – лампы а-ля неонка с двумя электродами. Чем она отличалась от моих первых экспериментов? Правильными материалами – стекло теперь было боросиликатным, а электроды – вольфрамовыми. Эти материалы имеют сходные коэффициенты теплового расширения, а также могут образовывать надёжный вакуумостойкий спай, который не повредится при остывании. К тому же боросиликатное стекло устойчиво к термоударам и процесс его отжига можно существенно упростить. Итак, для создания новой «лампы» мне понадобились:
Боросиликатная трубка диаметром 7 мм
Вольфрамовый провод диаметром 0,7 мм
Пропановая горелка (надевается на баллон)
Токарный станок (полезен, но необходимым не является)
Компрессор от холодильника в качестве вакуумного насоса
Специальная муфта для дутья на токарном станке
Силиконовая трубка
Ацетон
Ушные палочки
Технология довольно проста. Сначала были подготовлены электроды, для этого вольфрамовый провод был тщательно зашкурен и прокален в пламени горелки, после чего промыт в ацетоне и протёрт (с силой) ушной палочкой, чтобы не оставалось никакого рыхлого оксида. Смысл этой операции – оксидирование, именно плёнка оксида даёт сцепление со стеклом. После этого провод был ещё раз быстро обработан горелкой, просто чтобы избавиться от остатков ацетона и ещё раз протёрт. После этого я изготовил стеклянную колбу. Можно было бы и не заморачиваться, но я решил сделать её сферической, собственно для этого и желателен станок, т.к. получается ровнее. Перед основной работой со стеклом необходимо его прогреть. Боросиликатное стекло, хоть и устойчиво к термоударам, но чем меньше будет остаточных напряжений, тем лучше. Прогревание я осуществляю той же горелкой, но с закрытыми отверстиями для всасывания воздуха. В результате пламя становится «расфокусированным» и низкотемпературным. Конец трубки я нагрел и слегка расплющил для удобства, потом поместив туда два электрода, снова нагрел и сжал плоскогубцами. Место спая я ещё несколько раз тщательно прокалил и сжал плоскогубцами, чтобы увеличить надёжность соединения. Пропано-воздушная горелка, всё же не самая лучшая вещь для таких работ, но, что было, то было. После завершения основных высокотемпературных работ, обязателен отжиг стекла в низкотемпературном пламени, где-то около минуты для снятия напряжений.
Далее, я поместил трубку в станок, присоединил к ней вышеупомянутую муфту и приготовился сделать колбу сферической. Муфта нужна для подключения силиконовой трубки, в которую надо дуть и, т.к. станок вращает заготовку лампы, а вращение трубки нежелательно, то их надо развязать. Сделано это при помощи подшипников и манжеты для герметизации. После подсоединения муфты можно начинать работать со стеклом. Сначала, как всегда, прогрев, затем нагрев в том месте, где надо сделать расширение. В процессе начинаю дуть в трубку и добиваюсь нужной формы. Потом отжиг.
Итак, колба готова, теперь надо откачать воздух, но не полностью, а так, чтобы было чему светиться. Хорошая новость в том, что компрессор от холодильника не может создать вакуум достаточно глубокий для полного исчезновения газового разряда. Плохая новость в том, что компрессор борется с атмосферой и проигрывает – в определённый момент он просто останавливается и перегревается. Поэтому надо быть осторожным и вовремя его выключить. Хорошо, что клапаны внутри компрессора обладают хорошей герметичностью и сквозь них не натекает атмосферный воздух. Таким образом, когда воздух в нужной степени откачан, лампу можно отпаивать от трубки, для чего трубка прогревается сначала низкотемпературным пламенем, а потом круговыми движениями и высокотемпературным. Задача – прогреть трубку наиболее равномерно, чтобы стекло стало однородно мягким со всех сторон, после чего лампу можно «открутить» от трубки, хорошо прогревая место отсоединения. Когда с этим закончено – опять отжиг и можно проверять что вышло. Для этого понадобится дополнительно высоковольтный источник питания и резистор. Я использовал два понижающих трансформатора, соединённых друг с другом низковольтными обмотками, плюс умножитель напряжения. На выходе получалось около 500 В. К сожалению, КПД такой схемы мал и транформаторы сильно греются, так что надолго включать такое устройство не стоит.
Следующим этапом была подготовка к более продвинутым экспериментам. Если необходимо сделать вакуумный прибор вменяемых размеров, то придётся спаивать вместе трубки разных диаметров. Например, трубку для откачки, которая у меня уже была, и трубку, которая будет служить колбой. Для их соединения желательно (но не обязательно) иметь токарный станок для работы со стеклом. Зверь это редкий и дорогой, поэтому я решил обходиться тем, что есть. Особенность токарного для стекла то, что у него два шпинделя – в передней и в задней бабке. Шпиндели синхронизированы и соосны, а ещё задняя бабка подвижна, что позволяет зажимать и сводить вместе спаиваемые трубки.
Делать подвижную заднюю бабку для Тайги (мой станок) я не стал, решил использовать дополнительный шпиндель, изготовленный мной ранее, который установил на суппорте станка. Для синхронизации вращения я использовал два шаговых двигателя NEMA 23, запитанные от одного драйвера. Из-за лени, а так же для ускорения процесса, в качестве генератора импульсов использована ардуина. Из пушки по воробьям, да. Когда-нибудь переделаю.
У получившегося станка есть несколько недостатков, связанных с его небольшим размером. Во-первых, длинные заготовки сложно крепить и вытаскивать после спайки. Во-вторых, заготовки больших диаметров сложно зажимать, особенно со стороны подвижного шпинделя. Там только цанговый патрон. Ну и в третьих, работать с ним не всегда удобно. Горелки крепить приходится не на суппорте (он ведь занят), а на столе отдельно от станка, что не слишком положительно влияет на технику безопасности. Да и вообще, я человек большой, руки большие и места иногда маловато.
Кроме доработки станка, было приобретено два кислородных концентратора. Один рабочий, другой нет. Они нужны для использования пропан-кислородной мини-горелки, которая тоже была куплена. Пропан-воздушные горелки, это, конечно, хорошо, но боросиликатное стекло очень тугоплавко и чем выше температура пламени – тем лучше. С концентраторами, кстати, получилось практически с точностью до наоборот – рабочий не вырабатывал достаточно кислорода, а в нерабочем оказалась порвана трубка, замена которой решила проблему, и я смог использовать кислородную горелку.
Вслед за концентраторами я сделал стойки для горелок, так как держать их руками и при этом выполнять различные трюки с раскалённым стеклом не очень сподручно. Кроме стоек, я сделал графитовый инструмент для «токарных» работ. Графит брал из старых солевых батареек, которые достаточно долго искал, т.к. в основном все уже используют щелочные. Также из необходимого инструмента я сделал держатель донных частей ламп, для операций по спайке электродов со стеклом.
Для проверки лампы на утечки полезно иметь течеискатель. Самый простой, наверное – высоковольтный, можно сделать из ТДКС любого старого CRT телевизора. Возможно, и монитора. Для превращения его в течеискатель можно использовать различные схемы, я сделал некое подобие схемы плазмофона на TL494, только без разъёма для входного сигнала.
Собирал, по сути, из деталей старого компьютерного блока питания, по-крайней мере, микросхему с обвязкой брал оттуда. Как работает такое устройство? При низком давлении в воздухе легко зажигается тлеющий разряд (как в Nixie индикаторах), высоковольтная же дуга проходит в мельчайшие отверстия и этот самый разряд зажигает. Поэтому для индикации течи надо подсоединить течеискатель одним проводом, скажем, к электродам лампы или к вакуумному насосу, а другим водить вокруг спаев колбы. Вот на этом видео хорошо видно, как выглядит индикация утечки:
Кроме этого, понадобится индукционный нагреватель для активации геттера. Геттер – это как бы вакуумный насос внутри лампы, его задача – связать оставшиеся внутри колбы молекулы газов. Геттер активируется, когда лампа уже запаяна и отсоединена от насоса. Обычно в качестве геттера служат довольно токсичные и труднодоступные соединения бария, которые после активации выглядят как «черное зеркало» (нет, не то) на верхней части лампы. По упомянутым причинам, барий использовать не будем, а вместо него попробуем магний и титан. Последний был опробован несколькими любителями (ссылки приведу в конце) и, вроде бы работает хорошо. Так вот, для активации геттера, его надо нагреть. Есть не так много способов нагреть что-либо в запаянной лампе. По сути их два – пропусканием тока, а-ля нить накала и пропусканием тока а-ля индукционный нагрев. Ну можно ещё пропусканием тока а-ля электронная бомбардировка, но у меня пока такое не выйдет, поэтому я сделал индукционный нагреватель по простейшей схеме на двух транзисторах. Схема взята из сети.
Нагреватель работает, конденсаторы греются, но на практике (на лампах) я его ещё не успел как следует проверить. Кроме того, нужно заменить транзисторы на более высоковольтные, чтобы поднять напряжение питания и снять больше мощности, больше всегда лучше.
Ну и конечно, был куплен новый вакуумный насос. Насос нужен двухступенчатый с минимальным остаточным давлением. Мне достался Telstar TOP 3 с остаточным давлением 0,07 Па и фланцем KF-16. Вот, честно, что было в голове у того, кто додумался назвать насос TOP 3? Ищется что угодно, но только не то, что надо. А надо мануал, который я пока так и не нашёл.
Кроме этого, после первых попыток, про которые я расскажу чуть дальше, мне понадобился прибор для тестирования радиоламп, чтобы понять, работает ли что-то вообще или нет. Устройство довольно примитивное и подходит для проверки диодов, триодов и газоразрядных индикаторов. Приблизительная схема девайса приведена ниже.
Идея следующая, есть высоковольтный регулятор анодного напряжения (у меня получилось 0-250 В), питающийся от перемотанного специально для этой цели трансформатора и пара других блоков питания с преобразователями напряжения. Один для регулировки накала лампы, другой для сеточного напряжения. В цепи сетки есть переключатель, позволяющий менять полярность. Было довольно непросто найти стрелочные измерительные головки для всего этого, т.к. в моей местности радиорынков и магазинов с деталями нет, но есть гаражные распродажи, где были приобретены микроамперметр на 100 мкА и вольтметр на 30 В. Первый потребовал доработки, чтобы можно было измерять миллиамперы. Ещё из какого-то списанного прибора был выдран индикатор уровня сигнала, который стал вольтметром в анодной цепи.
До изготовления этого устройства я пользовался советским индикатором уровня записи М476 и максимум анодного напряжения у меня был 25 В, т.к. блок питания, которым я пользовался ранее для проверки газоразрядных ламп уже был разобран. В общем, этот тестер был очень нужен.
Теперь, имея представление о необходимом оборудовании, наконец можно перейти к описанию изготовления самих ламп. Начать я решил с изготовления примитивного двоичного индикатора (с цифрами 0 и 1) а-ля Nixie, наполненного, конечно, воздухом. Именно этот индикатор можно увидеть в тесте на утечку выше. Утечку мне заделать удалось, но обо всём по порядку.
Для колбы лампы на известном китайском сайте были куплены пробирки из боросиликатного стекла, диаметром 25 мм и длиной 200 мм. Эти пробирки были порезаны на куски 50 – 70 мм длиной. Резал я при помощи дремеля и алмазного диска, т.к. специального резака у меня тогда ещё не было. Далее, эти отрезки я соединял с трубкой диаметром 7 мм, через которую должна производиться откачка. Для этого процесса желателен токарный станок, т.к. можно очень аккуратно соединить стеклянные детали. В случае с донной частью пробирки такая операция достаточно проста – надо нагреть центр дна и аккуратно дунуть в колбу (потому, что, если не дунуть, чуда не произойдёт). В результате стекло вспучится и лопнет, а к образовавшемуся отверстию можно припаять трубку. Однако, в основном, отрезки прямые и донного скругления не имеют, поэтому я подготовил 7 мм трубки примерно следующим образом:
После этого я спаивал трубки вместе, используя пропановую и кислородную горелки. По-хорошему, надо бы две кислородные, но я пока не изготовил горелку с двумя соплами, хотя и могу, в принципе. Моя маленькая горелка потребляет около литра в минуту, а кислородный концентратор выдаёт 5, так что потянет.
После этого я приготовил электроды и спаял их со стеклом. Стеклянная часть для спайки используется примерно такая же, как и на одном из предыдущих фото, напоминает шляпу с большими полями. «Тулья» этой «шляпы» нагревается и плющится, чтобы облегчить фиксацию электродов.
Электроды для этого процесса тоже надо изготовить. За основу я взял вольфрамовый провод 0,7 мм, к нему точечной сваркой с обеих сторон приварил пластинки из никелевой ленты, к которым уже можно приварить медные провода. Ещё один кусок ленты я привариваю к концам медных проводов для удобства. Никель нужен для сварки разнородных металлов, так как к нему варится почти всё, а напрямую сварить медь с вольфрамом не выйдет.
Подготовку электродов к спайке я уже описал в начале статьи, так что повторяться не буду. Для самой спайки использую специальный инструмент, сделанный на скорую руку из жестяной банки и какого-то вала, который придерживает «шляпу» с двух сторон, в самой «шляпе» в этот момент уже размещены электроды, остаётся только хорошо прогреть и как следует сжать. Греть при этом лучше кислородной горелкой, но предварительную фиксацию я делаю воздушной.
Далее, я изготовил примитивные электроды-цифры и анод из той же никелевой ленты, приварил их к основе (увы, фото этого процесса нет) и спаял обе части лампы (дно и колбу) на станке, что можно видеть на КДПВ. Результат можно видеть на фото ниже:
С индикатором меня ждала неудача. И дело даже не в утечке, которую я заделал кусочком стекла (просто прилепил в расплавленном состоянии, а потом минут пять прогревал на станке). Проблема пришла со стороны насоса. Он практически мгновенно выкачивает воздух из колбы до такой степени, что разряд в ней просто не возникает. То есть, вакуумная установка должна быть значительно сложнее. Ну, что же, придётся подождать с индикаторами и усовершенствовать установку. Хотя положительные моменты в этом тоже есть, т.к. в перспективе лампы можно будет наполнять гелием, который купить значительно проще чем неон.
А поскольку я изготовил достаточно колб и донных частей с тремя электродами, то моей следующей идеей было сделать вакуумный диод, т.к. в нём всего два электрода (а вывода надо три, да). Как он работает? Довольно просто. Как известно, в вакууме носителей заряда нет, поэтому ток в нём невозможен. Однако, если один из электродов нагреть, то электроны начнут из него вылетать, а раз носители заряда есть, то и ток может быть. При чём по идее, ток может возникать даже без приложения дополнительного напряжения между электродами, ведь отдельным электронам может хватать энергии долетать до анода самим. А если ещё и приложить минусовой электрод к катоду, и плюсовой к аноду, то получим весьма бодрый ток. В обратную сторону тока мы не получим, т.к. если мы присоединим минус к аноду, то местные электроны будут настроены весьма отрицательно по отношению к электронам с катода и будут их отталкивать. Анод не резиновый и вообще, понаехали. В общем как-то так.
То, что я сделал было весьма примитивным по конструкции и вне лампы выглядело вот так:
Как видно, помимо основных электродов я впаял ещё три стойки на подобие тех, что можно видеть в лампочке Ильича. Они служат для поддержки катода. После соединения этой части с колбой и её запайки, я откачал из лампы воздух и решил проверить насколько эта конструкция является диодом. Для этого я соединил её с блоком питания на 25 В, накал нити катода питал от аккумулятора через DC-DC конвертер и использовал упомянутый уже индикатор записи в виде микроамперметра. Результатов стало следующее видео:
А ещё я попытался подать на этот диод 25 вольт переменного тока и посмотреть на осциллографе, что будет на выходе. После некоторых упражнений с установкой у меня получились вот такие кошачьи уши:
На момент изготовления диода у меня не было некоторых описанных ранее приборов, поэтому перед тем, как изготовить триод, я занялся их изготовлением и сделал перерыв в пару месяцев. Дополнительным стимулом послужил Сезон DIY на Хабре, так что я решил всё-таки попытаться и что-то даже получилось.
Небольшое отступление. Триод от диода отличается наличием управляющего электрода - сетки, примерно, как затвор у полевого транзистора. Управляется триод подачей положительного или отрицательного (относительного катода) напряжения. Если это напряжение положительное, то оно ускоряет (ток анода увеличивается) электроны, летящие с катода на анод, если отрицательное, то тормозит (ток уменьшается). Таким образом происходит усиление сигнала, ведь напряжением в пару вольт, мы управляем малым током, но с напряжением пару сотен вольт, т.е. довольно большой мощностью.
Начал я примерно так же, как и с индикатором, изготовив пару стеклянных «шляп», только в этот раз с четырьмя электродами. Именно эти электроды я и привёл на фото, изображающем процесс спайки. В принципе, в этот раз процесс не имел существенных отличий, за исключением того, что я использовал кусочек листовой слюды с небольшими прорезями для того, чтобы зафиксировать электроды при спайке.
После спайки я приварил сначала катод – вольфрамовый провод 0,08 мм (опять из Китая), затем сетку из никелевой проволоки 0,8 мм (больше так делать не буду – никель дорогой), и, в конце – анод цилиндр из титановой жести. По идее, этот самый цилиндр должен ещё работать и геттером потом. Но, забегая наперёд, скажу, что разогреть его до красна, когда реакция начинает проходить, моим нагревателем с исходными транзисторами не вышло, нужно больше золота мощности.
После – откачка. Насос сначала запускаю с открытым газовым балластом. Это необходимо для того, чтобы масло насоса не напиталось водой, которая точно есть внутри колбы, хотя бы от того, что она образуется при сгорании пропана, при соединении частей колбы. Погоняв насос минут пять в таком режиме, я закрыл газовый балласт (это такая крутилка сбоку насоса вообще-то, если что) и пятнадцать минут гонял насос по полной. Всё время с начала откачки, грел лампу горелкой с включённым накалом, чтобы при помощи нагрева из стекла и электродов лампы вышли газы и вода.
В конце процесса подключаю все провода от тестера ламп (до этого только накал) и запускаю проверку. Увы, обнаруживается, что несмотря ни на что, газ в лампе есть:
Значит, что вакуум недостаточен, хотя, возможно как-то работать и будет. В любом случае, лучшего результата уже точно не добиться, поэтому лампу я запаиваю и отсоединяю от насоса. Дальнейшие испытания можно наблюдать в следующем видео:
В результате триод работает вроде бы как триод пока не очень горячий, где-то полминуты. Потом он перестаёт реагировать на положительное напряжение на сетке. Иногда в нижней части лампы можно наблюдать тлеющий разряд. Вероятно, только в нижней части – потому, что там катод частично не закрыт сеткой и её управляющий эффект там не проявляется, или проявляется в меньшей степени. Ещё любопытно, что разряд зажигается только при напряжении накала больше определённого предела. Возможно, это связано с тем, что при сильном нагреве катода, повышается давление внутри лампы и оно оказывается достаточным для зажигания разряда при данном напряжении. Можно было бы предположить, что получилось что-то вроде тиратрона, т.к. это тоже трёх электродная лампа с газом внутри, но тиратрон работает по-другому, в моей лампе, в отличии от тиратрона, при помощи сетки можно управлять анодным током и гасить тлеющий разряд. Так что похоже получился крайне фиговый, но всё же триод. Может я даже что-то попробую с ним сделать, но потом. Как я говорил в начале, я не спец в электронике, тем более в ламповой, буду изучать эту тему.
В итоге, можно сказать, что что-то всё же получилось. Во-первых, была отработана технология получения герметичных стеклянных баллонов и их проверка на течи. Во-вторых, я научился более-менее неплохо сваривать электроды и располагать их внутри баллона. В-третьих, я приобрёл инструментарий для дальнейшей работы.
Почему не получилось так, как хотелось? Вариантов несколько. Первый вариант – я понятия не имею, какое в насосе масло. Возможно, в нём уже есть вода. Если это так, то ничего у меня не получится, пока она там будет. В принципе, есть способы её оттуда убрать, ну или сменить масло. Второй вариант, я не знаю, насколько насос изношен (разумеется, я покупал Б/У). Не знаю как это проверить и что делать. Тем более, если вдруг, надо будет что-то менять, не думаю, что это будет возможно, учитывая название этого насоса (TOP 3, если кто не помнит), я просто ничего не найду. Возможно, что насоса просто недостаточно, однако тут есть контраргументы, ведь есть люди, которые успешно делают лампы используя только форвакуумные насосы (предварительные, как бы первая ступень). Я лично вдохновлялся товарищем jdflyback с Youtube и Simplifier (искать в Гугл по запросу «simplifier vacuum tubes»). Есть и другие люди с более серьёзным оборудованием, такие как glasslinger или Signal Ditch. У них есть и правильные станки, и насосы для глубокого вакуума. У меня, к сожалению, такого пока нет. Возможно, в скором времени у меня появится очень мелкий диффузионный насос, надо только подождать, когда мой хороший друг мне его пришлёт.
В любом случае, работы предстоит ещё очень много и с вакуумной системой, и с другим оборудованием, но это уже совсем другая история...
Надеюсь, что было не очень скучно.
Комментарии (102)
koreec
19.08.2023 12:38+2Пр фотографии, цвет масла в насосе не очень хороший. Свежее вакуумное масло выглядит как рафинированное растительное.
Для замены масла инструкция к насосу не нужна. Тут как с механической КПП. Старое сливаем, новое заливаем.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38+3Думаю, что вы правы. На всякий случай, надо будет его заменить. Надо только найти сначала.
begin_end
19.08.2023 12:38+3Про очистку масла насоса — в лабораториях с мизерным бюджетом вместо закупки свежего масла иногда делают так:
Сначала определить тип масла, чистое углеводородное или есть галогенорганика (некоторая фторорганика может быть очищена как указано ниже, но в целом нет — портится). Определить температуру начала разложения масла. На небольшой порции масла проверить все последующие операции. Масло, нагретое несколько ниже температуры разложения грубо фильтровать, затем не охлаждая поместить под вакуум, создаваемый рабочим насосом (с защитной ловушкой, чтобы не портить второй насос или без нее, если насос только для технического вакуума). Если вскипает, охладить до остановки кипения. Кроме того, масло не должно потемнеть на выбранной температуре за 2 часа выдержки (проверить на малой порции).
После охлаждения до 90 градусов вакуум снять, в масло засыпать мелко нарезанный блестящий натрий (очищенные куски должны храниться в банке с чистым вакуумным маслом). Колбу с маслом и натрием продуть аргоном, перемешивая выдержать 10-20 минут. Затем фильтровать, пока масло горячее.В итоге мы избавляемся от воды, спиртов, летучих углеводородов, сажи/пыли и минерального сора. Из недостатоков — вязкость масла может несколько вырасти, при перегреве на очистке произойти загрязнение микрочастицами сажи.
Кстати, насос способен немного самоочистить масло без слива и операций над ним, если включить на пару часов с закупоренным входом.
n0isy
19.08.2023 12:38Я покупал даже в маленьком городе в магазинах для кондиционеров. Вакуумный был с алихи, без масла.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Я живу во Франции, может поэтому не могу найти в своём городе таких магазинов. Ну и языка я, увы не знаю. В Севастополе я бы знал куда идти и как искать, тут - пока не знаю.
cujos
19.08.2023 12:38+2теперь есть поставщик ламп для Артема Кашканова)
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Ну, до такого мне пока далеко) Мне бы сначала надо добиться полноценных рабочих образцов.
kalapanga
19.08.2023 12:38+5А молибденовое стекло (соответственно с молибденовыми вводами) не пробовали? Или его сейчас взять негде? Его варить гораздо приятнее. Ваши колбы легко бы сварили на руках, без всяких станков.
И вакууметра конечно не хватает. Давление бы реальное увидели, насос бы проверили.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38+1Не знал про такое, спасибо. Но где взять - не знаю. У меня проблема в том, что если этого нет на Али или ebay, то я понятия не имею где это взять, по крайней мере за вменяемые деньги. Хотя, если честно, не могу сказать, что боросиликатное стекло такое уж плохое. Тугоплавкое, да, есть такое, в остальном меня вполне устраивает. Хотя, всё в сравнении познаётся, с другим я просто не работал.
Про вакууметр согласен полностью. Буду постепенно докупать необходимое.kalapanga
19.08.2023 12:38+1Про насосы ещё добавлю. Тут вещи советуют конечно хорошие (типа турбомолекулярных насосов), но, мне кажется, труднодоставаемые и очень дорогие. Не получится ли для начала найти что-то типа вот такого: https://vls-engineering.ru/vacuum_components/steklyannaya-vakuumnaya-armatura/nasos-vysokovakuumnyj-paromaslyanyj-sdn-1 Это, пожалуй, самый простейший диффузионный насос. Но работать с ним вполне можно.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Согласен с вами. Но в моей французкой глубинке я не знаю, где это можно было бы взять. Кроме того, как я упомянул, диффузионный насос, если звёзды сойдутся, ко мне рано или поздно приедет, он уже куплен. Просто мой друг человек занятой и всё никак не может мне его отправить.
vk6677
19.08.2023 12:38+4Хорошая статья. Но лучше найти не диффузионный насос, а турбомолекулярный. Там не будет паров масла. С диффузионным стоит позаботиться об охлаждении и "ловушке", иначе пары масла могут всё испортить.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Турбомолекулярный это, хорошо, конечно, но жирно. У меня пока денег таких нет, а по дешёвке тут у нас их как-то не продают, не то что на заокраинном западе. Так что придётся пробовать с тем что есть. Натыкался как-то на информацию, что без ловушки качать диффузионным надо быстро (т.е. недолго), чтобы масло не успело загрязнить откачиваемый девайс. В общем, буду пробовать когда получу насос.
saege5b
19.08.2023 12:38Банально одноразовых фильтров напихать на вход насоса, уже хорошо будет.
Масляные насосы это масло раскидывают, а в таких вещах масло может сильно мешать.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38А можете рассказать, пожалуйста, что это за фильтры?
saege5b
19.08.2023 12:38+3Есть специальные маслоуловители, начиная от напёрстков, заканчивая многолитровыми дурами.
Так и искать: маслоуловитель для вакуумного насоса /// маслоуловитель для компрессора /// Маслоотделитель / масловлагоотделитель. Последние это совсем если бюджетно.
Можно просто напихать НЕРА фильтров, какие есть, или, банально ватных (косметических) дисков (хотя они и пылить могут).
Диффузионный насос "дышит" маслом. Не так что бы сильно, но заметно. Да и обычный может закидывать масло. Поэтому внутри в откачиваемой посуде, могут быть микродозы масла, которое будет расползаться, обгорать.
Goron_Dekar
19.08.2023 12:38+1Нельзя напихать HEPA.
Вообще с фильтрами беда: представим себе аналогию из электроники. Низкое давление - низкое напряжение. Ток (тут не электронов, а атомов, но ток) зависит от сопротивления. И любая штука, которая даёт это сопротивление - твой враг.
У турбомолекулярных насосов, если вы их видели, сразу бросается в глаза размер просвета на вакуум - он огромный. И это не с проста: любое заужение приводит к тому, что вакуум не набирается.
Ещё обычная HEPA при таких давлениях "парит" - из неё летит пластификатор и съедает всё давление. Эффективность ухода пластификатора пропорциональна площади. А площать огромная.
Поэтому, для диффузионных насосов остаётся только охладитель.
karavan_750
19.08.2023 12:38Ну раз пошла такая пьянка: DIY, турбомолекулярный насос, на который нет денег.
Надо И. Негоде закинуть идею, у него уже есть опыт изготовления роторов в гаражных условиях.
stalker_316
19.08.2023 12:38Турбомолекулярный - дорогая игрушка... Плюс ему всё равно нужен форвакумник, нужен датчик низкого давления, да и вся система должна быть собрана так, чтобы исключить случайной разгерметизации, иначе насосик всё. К тому же ему вредны включения-выключения, лучше постоянно крутиться, периодически выходя на полную мощность, когда нужно откачать по-максимуму. В общем, это всё хорошо делать на деньги с гранта или на коммерческой установке, а тут явно не тот вариант)))
da-nie
19.08.2023 12:38а вместо него попробуем магний и титан.
Насколько я помню, тантал ещё использовали.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Глядя на цены на тантал на Али, я пока попробую титан с магнием, наверное. Но, спасибо за совет.
da-nie
19.08.2023 12:38Тем не менее, использовали очень часто именно тантал.
Тантал является отличным геттером (газопоглотителем), при 800 °C он способен поглотить 740 объёмов газа.
И сколько китайцы просят за тантал? Я вижу, что проволоку высокой чистоты продают по 1000 р за 1 метр.
Его надо будет напылять на баллон лампы, например, магнетронным напылением.dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38У китайцев цены примерно такие же. Для меня, чисто субъективно, это недёшево. Всё-таки это за 1 метр всего. Но я подумаю на будущее, спасибо.
da-nie
19.08.2023 12:38Так ведь на колбу баллона наносят геттера совсем крохи. Метра этой проволоки должно хватать на дофига и больше ламп.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Немного почитал про напыление. Может быть когда-нибудь попробую, однако это потребует отдельной установки, а у меня пока не то, чтобы много места. В любом случае, это интересная технология, да.
sim31r
19.08.2023 12:38А если его превратить в пыль или раскатать в тонкую фольгу? Будет аналог силикагеля в пакетиках, только для газов.
Goron_Dekar
19.08.2023 12:38Надо, чтобы он от зоны ионизации ещё был далеко, потому что проводник. И чтобы не отвалился при эксплуатации. Поэтому и напыление.
koreec
19.08.2023 12:38+4С диффузионный насосом нужно быть осторожным. Если в горячий насос попадёт воздух,то масло сразу сгорает, и чистить его потом то ещё удовольствие. Нужно собирать полноценную вакуумную систему, с датчиками и минимум тремя вентилями. И потом ещё правильно этим управлять.
Имеет смысл посмотреть в сторону б/у вакуумных постов/ станций откачки. Там обычно в одном корпусе форнасос и турбомолекулярник со всей обвязкой. И вакуум будет выше, и убить его сложнее.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38+2Пока это мне не по зубам финансово. Но, я понимаю, конечно, что было бы хорошо. А ещё меня сейчас жена прибьёт, если я такое куплю) И так приходится бороться за каждую новую крупную железку) А ведь есть и другие проекты разной степени завершённости. Может как-нибудь напишу о них потом.
U235a
19.08.2023 12:38+2Обычно все-таки диффузионник, он неубиваемый, т.к. нет подвижных частей, Масло используется марок ВМ-1, ВМ-2, ВМ-3, какое-то из них используется для форвакуумника, а какое-то для диффузионника (подзабыл какое где, а гуглить лень). Турбомолекулярный насос вещь капризная, требует аккуратного обращения, системы управления. Если включить его без предварительного вакуума, то его можно сразу выбрасывать. Еще, возможно, нужен будет шиберный затвор, водоохлаждаемые маслоотсекатели. Для измерения вакуума используют лампы-вакууметры: ПМТ-2, ПМТ-3, для низкого вакуума, и ПМИ-2, 3 для высокого вакуума, в продаже в интернете их много. К ним еще обычно измерительный блок нужен, но, если разбираетесь в электронике, то, думаю, реально самому спаять, т.к. по сути нужно измерять температуру термопары или ток разряда. Без глубокого вакуума, лампы, увы, будут чем-то средним между между тиратронами и вакуумными триодами..
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Ну, во Франции, я вряд-ли найду ПМИ-2) С другой стороны, в Испании их кто-то продавал, уж не знаю кто. Вообще, чем чёрт не шутит, иногда и тут попадаются советские вещи. Не так давно на распродаже купил тестер Ц-4317.
На Али я аналоги ПМИ видел, со временем что-то такое приобрету.U235a
19.08.2023 12:38+1В первую очередь вам будет нужен ПМТ или аналог, а не ПМИ. По-сути это две платиново-родиевых проволочки, сваренных посередине в точке. Одна часть используется как нагреватель, вторая, собственно как измерительная термопара. Наверное можно и самому изготовить, на вашем оборудовании, если взять термопару S-type или R-type.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Возможно. Обязательно попробую, спасибо. Но тогда встанет вопрос как градуировать такой самодельный прибор.
Moog_Prodigy
19.08.2023 12:38+1В одном месте встречал полусамодельный вакуумметр из обычной радиолампы-триода. В чем суть, у лампы обрезается верхушка и приваривается стеклянный штуцер, который подсоединен в вакуумной камере. Электроды лампы цепляются на характериограф (не шибко сложное устройство, почти как ваш тестер ламп) и по ВАХ лампы в процессе откачки относительно ВАХ такой же лампы, но обычной, можно судить о глубине вакуума. Работало это до 10-3 кажется, или -4.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Это очень интересная мысль! Спасибо! У меня как раз есть подходящий донор с плохим вакуумом внутри. Я думаю, можно даже сделать свою колбу с выводами, и только приварить туда донорское нутро. Заодно не будет проблемы со стеклом (у меня сейчас только боросиликатное, да и обычному нужен будет очень серьёзный отжиг по завершению спайки).
koreec
19.08.2023 12:38Сам-тт диффузионник неуьиваемый. Но если масло подгорит на воздухе, его придётся долго и нудно чистить. При ручном управлении такую ошибку может совершить даже опытный инженер. Знаем, плавали (((
U235a
19.08.2023 12:38Долго и нудно - да. Но это хотя бы реально. А вот цена подобной ошибки с турбомолекулярным насосом - просто новый насос, без вариантов. Из неисправностей дифузионных насосов это забитый накипью контур водяного охлаждения (экономия на системе охлаждения с деионизированной/дистиллированной водой выходит боком) или перегоревший нагреватель.Порядок включения/выключения вакуумного поста написан в инструкции, просто выполняй и ошибок не будет.
vk6677
19.08.2023 12:38Небольшая неточность. Турбомолекулярный насос не сломать, даже если включить на атмосферном давлении (он просто не раскрутить до номинальных оборотов). Он может сломаться если в разогнанном состоянии резко напустить воздух.
Goron_Dekar
19.08.2023 12:38Но при достаточно мощном движке при пуске с воздухом он пожжет свои подшипники. Ремонтопригодно, но очень неприятно.
vk6677
19.08.2023 12:38На многих моделях форвакуумных насосов (возможно и на Вашем) есть клапан для дегазации масла. Покачать насос "на себя" с открытым клапаном, что-бы из масла пары воды испарились. Но без вакууметра сложно говорить об эффективности насоса.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38+1Это то, что называют "gas ballast", вроде? Да, есть, сбоку. Я пробовал его открывать и давал насосу поработать с открытым клапаном, правда, не очень долго. Возможно, надо дольше.
Вакууметра нет, увы. В теории, можно попытаться завести знакомство с физиками у меня в универе, где я работаю. Может, помогут в диагностике процесса. Но я пока не знаю как на них выйти.
agalakhov
19.08.2023 12:38+2Поищите MKS 901p, он относительно недорогой. Если он все еще слишком дорог, у китайцев есть аналоги ПМТ-2 и ПМИ-2, либо можно еще советские ПМТ-2 и ПМИ-2 взять. Покупать ВИТ-2 к ним необязательно, аналог на современных деталях собрать нетрудно, это просто усилитель, вольтметр и блок питания, как для ламповой аппаратуры.
VT100
19.08.2023 12:38+2Схема устройства для проверки ламп.
Неправильно изображены коллектор и эмиттер Q4 — надо обменять.
agalakhov
19.08.2023 12:38Механического насоса точно недостаточно. Нужен паромасляный (в принципе можно сделать, если есть большой токарник) или турбомолекулярный. Турбомолекулярный может быть легче достать, они сейчас более распространенные. Паромасляный проще в эксплуатации. Еще потребуются хорошие краны.
Dynasaur
19.08.2023 12:38А рентгеновскую трубку можете?
sim31r
19.08.2023 12:38+1Скорее всего там требования к вакууму еще выше. Так как напряжения очень высокие, как у кинескопа например. Лампа просто гоняет электроны, а тут нужно хорошее ускорение.
Dynasaur
19.08.2023 12:38Спору нет, это сложнее. Но, с другой стороны, 130 лет назад, когда её впервые сделали, возможностей было куда меньше. Потому и заинтересовало.
sim31r
19.08.2023 12:38Действительно. Скорее всего лампы автора дают мягкий ренген. Пример получения ренгена от обычной лампы.
VT100
19.08.2023 12:38Долбать кенотрон готовыми киловольтами — много ума не надо. Только вот в штатном режиме (когда электрончики летят от катода к аноду) — на нём те же десятки-сотни вольт.
В отличие от преловутой ГП-5, работающей как параллельный стабилизатор с полным анодным напряжением кинескопа (25 кВ).
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Да, это возможно сделать. Уже не помню у кого, но видел. Делать, правда, не буду точно, а вот ЭЛТ попробую потом. Был очень удивлён, что и их можно сделать (видел у jdflyback).
sim31r
19.08.2023 12:38Вот интересно, включение трех или более "дешевых" вакуумных насосов последовательно, например компрессоров от холодильника будет лучше, чем одноступенчатый профессиональный насос? Теоретически должна быть экспоненциальная эффективность, первый насос берет на себя основную работу и снижает давление раз в 100, остальные работают практически в холостом режиме и отлавливают остатки газа. Плюс сразу приходят идеи создать самодельный насос работающий на нижней ступени, например сжимающий остатки газа с 0.1 мБар до 10 мБар. Механических нагрузок на поршни практически нет, можно делать поршни большого размера. Например из подручных средств, из шприца и шагового мотора с ремнем как у 3D принтера и управляемых соленоидных клапанов (добавляется плата управления), обычные обратные клапаны скорее всего не смогут работать при таких низких давлениях. Хотя цена такого насоса приближается уже к цене покупного, если нет готовых деталей под рукой. Но с другой стороны это специализированный насос для первой ступени, а не универсальный, может на этом можно выиграть глубину вакуума и скорость снижения давления. Ну и просто опыт получить конструирования. Скорее всего окажется что по трудозатратам это не практично, лучше доплатить 100$ и купить насос более высокого класса. Может оказаться даже хуже, или все же получится углубить вакуум раз в 10?
kalapanga
19.08.2023 12:38Насосы так и включают - последовательно. Но это должны быть разные насосы, каждый рассчитан на свой диапазон давлений. Например, форвакуумный и диффузионный насосы. Каждый насос работает так, что при определённом давлении на выходе он может достичь определённого давления на входе.
Какие-то шприцы и шаговики просто нет смысла обсуждать. Даже в любительских экспериментах автора статьи требуется техника на порядки более высокого уровня.
sim31r
19.08.2023 12:38У автора статьи лампы любительские, а требования к вакууму не любительские.
А так да, согласен что обсуждать смысла нет, это DIY, нужно брать и делать.
Непонятно как давления в порядка мБар измерять. Можно по форме разряда например, у автора косвенно видно, разряд на ножках лампы признак некоторого остаточного давления.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Вы правы, хотя для газоразрядных индикаторов наполненных разреженным воздухом может и сработать. Очень давно мне попались на глаза чьи-то эксперименты, где утверждалось, что человек смог получить тлеющий разряд, откачивая воздух перистальтическим насосом от струйного принтера. Подтвердить правдивость этих утверждений я не могу, так как у меня подобный фокус не получился. Но, может, мой насос был плох, или я что-то делал не так. Не знаю.
kalapanga
19.08.2023 12:38Именно, что цели разные. Для горения разряда нужен газ внутри. В этом случае за высокий вакуум борятся только для чистоты, чтобы откачать ненужные газы и наполнить чистым желаемым. Если чистота наполнения не имеет значения, то откачивай чем есть. Для работы электронной лампы (не неонки конечно :) ) внутри нужен вакуум, чем глубже тем лучше. Т.е рабочие давления в этих случаях сильно разные.
В пригодности фитюльки от принтера сильно сомневаюсь. Но тут нужно или параметры его знать и посчитать или, как Вы правильно сказали, взять и попробовать!
sim31r
19.08.2023 12:38Перистальтический насос может работать как вторая ступень, например поднимая давление с 1 до 10 мБар для обычного поршневого насоса, который уже захватит более плотную среду и выдавит в атмосферу с 1000 мБар. Если сам насос в среде низкого давления будет работать, то на трубку нагрузки будут небольшие. Это кажется интересным вариантом в силу дешевизны такого насоса. А если добавить третью и четвертую ступень, теоретически можно ожидать что она будет захватывать газы с 0.1 до 1 мБар, что для любительского уровня очень круто. Судя по опыту самодельщиков, там уже сложности с герметичностью соединений начинаются, сложно обеспечить требуемую степень герметичности, чтобы удерживать такой вакуум.
begin_end
19.08.2023 12:38+8Тлеющий разряд можно получить даже в шприце, начиная с пятикубового, немного поигрался сейчас…
Берем шприц, сильно затыкаем пальцем, подносим к проводу под ВЧ ВН и оттягиваем поршень — наблюдаем свечение, особенно в зоне утечки.Скрытый текст
Подумал, что можно уплотнить шприц маслом, но под руками только смазочное, которое слишком парит. Эффект получился несколько хуже по яркости, но стабильнее. Носик заклеил, пару электродов из фольги наклеил и получился шприц-неонкавоздушка. Оно конечно греется, так что пластик не проживет и полминуты. Но разряд то тлеет!Скрытый текст
А теперь возьмем пробирку, бытовую газовую горелку, трубочку и шприц на 50 кубов, и опа — скрафтилась уже стеклянная безэлектродная лампочка, которая хорошо светится в ВЧ поле электродов.Скрытый текст
Вот такая вакуумная техника на коленках, кстати детям довольно интересно, когда показывал в школе.Отрезки заснятого в сегодняшних экспериментах собрал в видео.
stalinets
19.08.2023 12:38Когда-то давно проводил простенький эксперимент: коротил клеммы аккумулятора от бесперебойника кусочками графита из старых деревянных карандашей. Подобрал длину, при которой светит достаточно ярко, но всё равно через 10-30 секунд графит деградирует, оплавляется или подгорает, и "лампочке" конец. Ещё тогда хотел на примитивном уровне попробовать отсечь кислород от графита, например, засунуть всё в пробирку, "налить" в неё углекислоты из свежеоткрытой бутылки минералки, заткнуть и включить, но руки не дошли.
Интересно, как долго прогорит такая графитовая лампочка с Вашими технологиями, когда можно аккуратно запаять/откачать. Только графитовые карандаши бывают разной твёрдости, стало быть, там какие-то примеси, которые и выгорают, разрушая структуру графита. Надо брать карандаш с максимально чистым графитом.
А ещё Вы можете сделать простенький приёмник на самодельной радиолампе.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Это в планах было. И с графитом (планировал использовать от автоматического карадаша 0,5 или 0,3 мм) и с бамбуковым волокном (как на первых лампочках) и с радиоприёмником (когда получится сделать нормально работающую лампу).
commanderxo
19.08.2023 12:38+3Хабр — торт! Уже после первой фотографии появилось предвкушение тёплой ламповой истории, но статья и слог автора смогли превзойти даже завышенные ожидания. Надеюсь вам в комментариях ещё и полезных советов накидают. Ждём продолжения.
Lord_Prizrak
19.08.2023 12:38+2Прелестно, просто прелестно! =)
https://t.me/teslacoilpro
У Зергория можно почерпнуть не мало интересного по теме, и возможно он поможет с контактами..
Didimus
19.08.2023 12:38+1Таинственный остров можно переиздавать в более современном варианте. Поселенцы выдувают лампы, организуют радиосвязь
Было бы неплохо заслушать любителей тёплого звука с усилителем на этих лампах
В лампы добавляют поглотитель газов. Вы его используете?
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Да, это называется геттер. Я-то использую, активировать пока не могу. Как я написал в статье, пока не хватает мощности индукционного нагревателя. Но тут возможны варианты, т.к. в моей версии триода геттером является весь анод. Можно сделать вместо этого маленькое колечко из титана и крепить его отдельно, его будет легче разогреть. Буду пробовать, в общем.
begin_end
19.08.2023 12:38+4Великолепная статья — давно на Хабре такого не было, весьма благодарю!
Некоторые рекомендации из прошлого опыта работы с вакуумом и изготовления вакуумных приборов:
Геттер можно сделать не только из бария или титана, подойдут многие металлы. Другое дело, что не все они удобны. В напыленном состоянии химическая активность металлов значительно отличается от кускового — гораздо выше. Многие реакции, почти незаметные при комнатной температуре с вакуумно-нанесенной пленкой протекают быстро.
Но нанесение (скорее сохранение) пленки на баллон заранее в кустарных условиях будет сложным, собственно, ее и в промышленных обычно не наносят до вакуумирования. Кроме того, в процессе распыления металла с геттера он еще активнее, плохо этим не воспользоваться. Так что придется все-таки приваривать кусочек, вакуумировать и греть индукционно (индуктор для нагрева должен быть способен развивать мощность в мишени 100..500Вт).
Геттер поглощает кислород, хуже — азот. На углекислый (равновесный возврат) и пары воды (возврат водорода) особо не надо рассчитывать. Органику и инертные газы тем более. Свойства некоторых металлов, как геттеров:
Металл для геттера нужно заранее подготовить в готовой для крепления форме, прокалить в атмосфере инертного газа и хранить в нём же (никакого масла!).
Гигиена чистоты вакуума в кустарных условиях:
Подготовленный геттер как можно скорее приваривается к верхушке анода, в виде проволочки или лодочки с таблеткой/наплавкой (по возможности в инертной атмосфере).
Перед откачкой лампу следует прогреть несколько часов при температуре от 400 градусов при пониженном давлении (без запайки), с предварительной продувкой инертным газом (сварочный аргон сгодится). Затем, в охлажденном состоянии несколько раз продуть с полным наполнением объема ОСЧ кислородом 99,999% (он стоит не так дорого, как кажется; хватит 5-литрового баллона надолго). Только после этих операций финишно откачивать. Место откачки из лампы стоит соединять длинным патрубком из прокаленного стекла, который в свою очередь уже соединять с резиновым шлангом насоса (почему? — резиновый шланг газит органикой; когда насос откачал лампу на свой максимум, устанавливается равновесие и газ перестает перемещаться из лампы только в насос; за счет пульсаций насоса некоторый объем остаточного газа начинает ходить туда-обратно и при коротком патрубке все это попадет в лампу, а геттер не справится с органикой — в идеале внутри лампы должен оставаться исключительно кислород).
Качественная продувка высокочистым кислородом 99,999% сформирует атмосферу на 99,99% из кислорода и 0,01% не поглощаемых примесей, что при насосе на 0,1Па и прокале геттера создаст давление в лампе до 10-5Па (чтобы получить рентген без утечек на свечение газа достаточно начиная от 10-3Па, а типовое давление в радиолампах от 10-4Па).dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Спасибо. Вы дали мне обильную пищу для размышлений. Буду думать и пробовать.
checkpoint
19.08.2023 12:38+1Много лет назад попалось мне такое звораживающее видео:
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Это было первое видео, которое меня вдохновило на дальнейшие поиски! Потом я нашёл канал glasslinger-а и даже немного с ним пообщался. Советую посмотреть, кстати, у него много крутых вещей. Мой интерес вылился в серию примитивных экспериментов, фото которых можно видеть в начале статьи. Потом был перерыв, и вот теперь я могу с новыми силами вернуться в эту область.
checkpoint
19.08.2023 12:38Жив ли еще этот Клод Паяр ? На сколько я понимаю, Вы находитесь во Франции, могли бы пообщаться с ним в живую, съездить к нему в гости, перенять опыт (пожилые деды любят когда к их опыту проявляется интерес). Судя по видео, у него умопомрачительное количество всяких приспособ, наверняка в запасе есть уйма разных "фокусов" которые не показаны.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Мысль интересная. Вот только живя во Франции, я, увы, пока не владею языком. Я тут, по идее, на два года с постдоком, успею ли выучить - не знаю. Сейчас мне языки уже нелегко даются что-то. Так я знаю английский и значительно хуже - испанский. Если вдруг Клод Паяр владеет ими, то да, может и получилось бы.
Matshishkapeu
19.08.2023 12:38+2Про геттеры. Титан если просто куском, даже отожженый качает не очень. Титаном качают испаряя метал пропусканием тока через спираль, спираль 2-3 мм в диаметре, ток испарения что-то около 45 ампер, части на которые метал оседать не должен типа изоляторов надо защищать экранами. В принципе один из дубовейших и дешевейших сверхвысоковакуумных насосов.
Из чистых геттеров сейчас вроде рулят Ti-Zr-V в зависимости от состава активируются на 170-550 градусах Цельсия. Крупнейший поставщик итальянский SAES getters.
vk6677
19.08.2023 12:38Есть предложение по датчику вакуума на уровне бреда. Так вакуум точно не измерить, но эффект рабочий - проверял.
Мегаомметр, два контакта на незначительном удалении и при откачке будет наблюдаться эффект Пашена. От 100 Па до 10 Па форвакуум хорошо проводит, порядка десятков кОм при расстоянии между электродами в 1мм.
После вакуум не пробить мегаомметром. Оценить форвакуумный насос возможно.
После 10 Па можно безопасно включать диффузионный или турбовакуумный насос.
Matshishkapeu
19.08.2023 12:38+1Форвакуумные датчики так то тепловые делают по температуре нити в вакууме и ее охлаждению остаточной атмосферой. Новые баксов по 400, бушные по 100-150, алишка что-то (бу наверное) и по 30 показывала.
Что нибудь в духе Yingfu Kang inficonPSG500,
Вот за 25 есть (ахтунг, нужно заходить с правильного айпишника, с европейского не доступно, ВПН с турецким - все ОК).
https://www.aliexpress.com/i/2255800770025236.html?gatewayAdapt=4itemAdapt
По даташиту до 1Е-3 мбар работает.
https://m.made-in-china.com/product/Zj-52t-Metal-Sensor-Kf10-16-820448705.html
Был бы самодельщиком сильнее бы и не парился. На механических форвакуумниках ни на каких вроде за 1Е-4 мбар не вылезти.
vk6677
19.08.2023 12:38Датчики бывают разные. Тепловые, инизационные, магниторазрядные.
Те ссылки что Вы указали - это собственно датчик (сенсор) к нему блок измерения требуется. И его стоимость высокая.
Matshishkapeu
19.08.2023 12:38У теплового надо накал нити подать в низковольтное диапазоне и снимать напряжение с термодатчика. Мы же не про ионизационные с киловольтами напряжения и измерением от мили до наноампер и ниже.
Если смотреть на тот который инфикон ему надо 14-30 вольт в накал, со стабильностью плюс минус вольт, а в выход он даёт напряжение 0-10 вольт в логарифмической форме 1.286 вольт на десятичный разряд. Можно мультиметр прицепить и калькулятором пользоваться. Про того который за двадцатку не знаю, но там тоже если не нужно шашечки, то контроль возможен достаточно простыми методами.
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Да, я на эти датчики посматриваю. Думаю, что со временем что-то такое приобрету. Даже видел где-то проект блока измерения на чём-то типа ардуины для подобного датчика.
Кстати, с моего IP проблем нет.
Serge62
19.08.2023 12:38Замечательная работа! Где-то читал про старый способ вакуумирования: тщательно продуваем объём (его надо выполнить как пару объемов с входом и выходом) парами воды, запаиваем входную и выходную трубку, затем замораживаем(жидкий азот, фреон, эл-т Пельтье...) один объём, дожидаемся выпадения(полного) внутри него инея, и запаиваем переходную трубку. Все пары(а это только Н²О) остаются внутри "холодильника". Идея мне понравилась, не знаю - как на практике. Успехов и новых статей!
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38Спасибо! На счёт упомянутого вами способа, меня терзают сомнения, что такого вакуума будет недостаточно. Хорошо бы узнать больше об этом методе. Хотя попробовать, конечно, можно.
vk6677
19.08.2023 12:38Использовали пару раз на практике крионасосы. Но там десятки кельвинов. И долгое время заморозки - разморозки.
uuger
19.08.2023 12:38+1Подскажите, пожалуйста, а в "примитивной высоковольтной установке" встречное включение трансформаторов сделано вместо разделительного трансформатора 1:1, просто потому что они были под рукой, или ещё для чего-то?
dio_eraclea Автор
19.08.2023 12:38+1Именно так! Потому что другого не было. Сейчас уже есть. С работы достался трансформатор от старого лампового осциллографа (даже мне было непросто этот гроб поднять, а я не самый хилый человек). Но этот трансформатор огромен и поэтому я для лампового тестера потом я решил перемотать другой транс, который я достал из какого-то графопостроителя.
buldo
Теперь лампы из Dr. Stone уже не выглядят такой уж дичью.
А просто лампу накаливания пробовали сделать?
TheRaven
Что полученный диод, что триод в некоторой степени и есть лампы накаливания т.к. там вольфрамовая проволочка на катоде. Она довольно сильно светится при включении.
dio_eraclea Автор
Как написал TheRaven, да, особенно мой примитивный диод - это практически лампа накаливания. В триоде анод сильно закрывает нить, поэтому там сходство чуть меньше.
sim31r
Лампу сделать проще, там не нужен вакуум, он даже вреден, будет испаряться металл (хотя слабые лампочки с вакуумом, наверное для теплоизоляции нити, так как потери выше у малых ламп). Достаточно инертного газа в колбу.
dio_eraclea Автор
Если я правильно помню, то в газонаполненных лампах (которых сейчас большинство), проходит достаточно хитрый процесс реакции испаряющихся атомов с нити накаливания с галогеном (газом в лампе) и последующем их восстановлении обратно на раскалённой нити. То есть как бы рециркуляция атомов. Проблема в этом процессе, что атомы возвращаются в случайное место, а не в то из которого испарились, поэтому рано или поздно нить где-то становится чрезмерно тонкой и сгорает.
В моём случае так не выйдет, так как в лампах у меня не галоген, а разреженный воздух. Не думаю, что он будет правильно работать. Вольфрам, кстати, в моих лампах испаряется достаточно активно (думаю это от того, что накал слишком велик), сейчас уже можно видеть едва заметное потемнение на диоде около катода.
Кстати, чтобы определить вакуум в лампе или нет, можно нагреть её колбу на газовой плите. Мой опыт говорит, что в лампах от карманного фонарика (по крайней мере в старых) действительно вакуум, т.к. они "скукоживаются" при нагреве. На других в месте нагрева образуется пузырь, который лопается наружу, т.е. давление при нагреве превышает атмосферное. Этим опытом я в своё время привлёк внимание своего первого научрука)
UPD. Я как бы не совсем прав. Не все газонаполненные лампы - галогеновые. Большинство содержит инертный газ. Правда, это опять не мой случай.
Radisto
Галоген откладывает вольфрам в месте с более высокой температурой. Примерно в месте утонения (но не точно, да)))
sim31r
Тем не менее этого хватает чтобы поднять температуру нити градусов на 300, на глазок у ЛН обычных цветовая температура 2700К, у галогенок 3000К.
angryRamulus
А ещё, долго работавшая галогена имеет очень интересную форму нити накаливания, она становится как бы гранёной, т.е. кристаллическая структура вольфрама стала приближаться к монокристаллической.