Лабораторно-практическая электровакуумная работа в домашней мастерской для наработки и совершенствования навыков. Выполнена на несложном, по большей части самодельном оборудовании и из подножных материалов, но повозиться пришлось. Лампа сделана по упрощённой технологии без наполнения её инертным газом. Тлеющий разряд светится в разреженных остатках атмосферного воздуха, львиная доля которого — азот.
Несколько общих слов
Наш прибор — не что иное, как несколько видоизменённая разрядная трубка (трубка Гейслера), широко используемая в спектроскопии и являющаяся старшей сестрой неоновой рекламы и бабушкой ламп «дневного света».
Приблизив электроды трубки друг к другу, получаем компактный индикаторный прибор с уменьшенным напряжением зажигания разряда [3].
При работе лампы на переменном токе оба электрода светятся равномерно. Подключение же её на токе постоянном обнаруживает свечение только одного из электродов — катода (-), что даёт ряд дополнительных возможностей, например, сделав электроды прибора разной формы, выделить свечение на нужном.
Такая конструкция немедленно наводит на мысль выполнить светящийся электрод в виде чего-то более осмысленного, наблюдать же его можно сквозь сетчато-решетчатый анод (+).
Изготовим подобную лампу с набором непереключающихся символов и включим её.
Изготовление электродов лампы
▍ Изоляторы
Собранную надпись-катод следует изолированно и более или менее жёстко закрепить на небольшом расстоянии от анода. Добавим: изоляторами жаростойкими и выделяющими минимум газов. Простой, хотя и не слишком технологичный вариант — выполнить их из стекла.
Заготовка стекла [4]
Почти вся огневая работа выполнялась на газовоздушном (пары бензина), относительно низкотемпературном пламени. При этом удаётся нормально работать только с легкоплавким стеклом платиновой группы. Заготовки которого с известными мерами и предосторожностями взяты от трубчатых ламп дневного света (ЛДС) двух типоразмеров.
Процесс выглядит так: лампа отмывается снаружи, вскрывается и режется накалённой нихромовой проволокой на недлинные куски, удаляется люминофор, промываются внутренности, верхний слой стекла стравливается плавиковой кислотой, продукты реакции удаляются водой и нейтрализуются щёлочью. Работы со ртутью и ядовитой кислотой выполняются на открытом воздухе и с применением средств защиты.
Изготовление гребешковой ножки лампы [5]
Колбу и ножку прибора изготовим из стекла платиновой группы [4]. Для электрических проволочных вводов в него используется специальный биметалл — платинит — железоникелевый сердечник с медным слоем поверх, чья окись хорошо растворяется в стекле.
Колба лампы
Сборка лампы
Плавно разогрел конец прибора на мягком светящем пламени, добавил воздушного дутья и в сильном жёстком факеле нагрел край колбы. Размягчённое стекло силами поверхностного натяжения осело на край воронки ножки, спаялось с ним. Перегрев проволочных выводов предотвратил, надев на них экран-трубочку, свёрнутый из консервной жести. Горячую лампу поместил в нагретую печь, остудил вместе с ней.
Включение
Лампа подключалась к ручному вакуумному насосу Комовского и индукционной катушке [6] с цепочкой диодов. Все эксперименты проводились без отпайки прибора.
Мораль
В результате работы опробована сборка более сложного электровакуумного прибора с применением капризного платинового стекла.
Несмотря на читаемость букв, лампа без наполнения одноатомными благородными газами, увы, прибор только учебно-тренировочный — напряжение зажигания слишком велико, яркость невысокая. Причём символы различимы лишь как тени в светящемся облаке. Заметим и яркие зоны на торцах анода — при сборке забыл одеть на траверсу несколько стеклянных изоляторов.
Дополнительные материалы
- Простая трубка Гейслера своими руками. Авторский конспект.
- Разрядные трубки с повышенной яркостью. Изготовление своими руками. Авторский конспект.
- «Неоновые» лампы своими руками. Авторский конспект.
- Стекло: классификация, опознание, подготовка. Авторский конспект.
- Дьюаровский спай, гребешковая ножка. Авторский конспект.
- Простой высоковольтный блок для питания разрядных трубок. Авторский конспект.
На благо всех разумных существ. Babay Mazay, июнь, 2024 г.
Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT ?
Комментарии (22)
alexhott
05.07.2024 11:39+1Обязательно качните туда аргона, неона или чего другого и фото сюда!
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+1Всенепременно! Собственно, баллончик с аргоном и редуктор к нему уже завел, дело за малым.
Didimus
05.07.2024 11:39На ixbt большой заповедник любителей ламп: https://ixbt.photo/?id=album:65544
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+1Спасибо, полюбопытствую. Маленькие лампочки накаливания с первых фото мне знакомы -- видел авторскую статью об их изготовлении. Та работа запомнилась интересным и очень недорогим способом откачки. Правда неглубоким, но идею можно развить.
goldexer
05.07.2024 11:39Спасибо огромное за проделанную работу! Очень интересно читать такие статьи!
VT100
05.07.2024 11:39Класс! Деревенский кот к лампам - имеется?
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+1Спасибо! Деревенский кот конечно имеется, только не улавливаю связи ¯\_(ツ)_/¯
jar_ohty
05.07.2024 11:39+1Это ж пикабушный мем: кот и лампа. Его упоминание -- эквивалент "Не верю"(с)Станиславский.
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39Ага, понятно. Полюбопытствовал -- картинку трактуют еще и как этакое олицетворение уюта. Дескать --
проверил уровень комфорта
нахмурил брови и долил
себе ещё немного чаю
и пододвинул трёх котов
tormozedison
05.07.2024 11:3910 кОм, 10 Вт правильно?
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+1Как приятно, что Вы внимательно и вдумчиво читали мой опус! Однако, таки 10 кОм и 10 Ом. Это токоограничительные резисторы. Ток в таких цепях невелик и их мощность может быть очень небольшой. Резистор 10 Ом -- несколько необычный номинал в данном применении, где как правило, речь идет о сотнях кОм. Установлен чтобы чуть увеличить яркость свечения прибора. Включался не на долго -- греются электроды в лампе, что для стекла платиновой группы может быть опасно -- склонно к трещинам по малейшему поводу.
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+1Как приятно, что Вы внимательно и вдумчиво читали мой опус! Однако, таки 10 кОм и 10 Ом. Это токоограничительные резисторы. Ток в таких цепях невелик и их мощность может быть очень небольшой. Резистор 10 Ом -- несколько необычный номинал в данном применении, где как правило, речь идет о сотнях кОм. Установлен чтобы чуть увеличить яркость свечения прибора. Включался не на долго -- греются электроды в лампе, что для стекла платиновой группы может быть опасно -- склонно к трещинам по малейшему поводу.
GidraVydra
05.07.2024 11:39Мне кажется, или в подобных девайсах свечение должно быть в относительно тонком слое, покрывающем катод? Интересно, почему здесь не так? Слишком низкое давление?
BabayMazay Автор
05.07.2024 11:39+2Здравствуйте! Так и есть. Должен светиться тонкий прикатодный слой. Да, вероятно и неоптимальное давлении, но основная причина, как мне думается -- радикальное отличие в конституции наполняемых газов. Здесь это смесь молекулярных, а обычное наполнение подобных приборов -- благородные одноатомные. В силу своего устройства они легче ионизируются.
kenomimi
Получается, что тусклое фиолетовое свечение ЛДС, которое иногда появляется вместо нормального белого - признак захода воздуха внутрь?
BabayMazay Автор
Это называется "натекание". Да, вероятнее всего оно и есть.
vesowoma
Вряд ли. Больше похоже на нехватку "активной" ртути, как описано https://old-lighting.ru/ru/images/defekt-uhod-rtuti-sevshaya-lampa-ll
У автора так светится воздух при 3...7 кВ питания https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/795875/#comment_26589095. У вас лампа - от 220...230 В
BabayMazay Автор
Вон оно как!
jar_ohty
Нет, это очень похожее на воздух свечение аргона. В люминесцентной лампе газовое заполнение -- именно аргон, плюс ртуть, которая вводится в жидком или амальгамированном виде и испаряясь, создает внутри постояннное, зависящее только от температуры парциальное давление. При наличии паров ртути аргон практически не возбуждается, в спектре свечения разряда его почти нет, так как потенциал ионизации атома ртути намного ниже, чем у аргона.
Проблема начинается, когда по какой-то причине жидкая или амальгамированная ртуть "отравляется" с поверхности и перестает испаряться. Либо -- заканчивается (по экологическим причинам ее кладут минимально возможное количество). Пары ртути постепенно уходят из лампы -- не в воздух, конечно, ее ионы "забиваются" в люминофор и стекло, и если им на смену не поступает новая их порция -- давление их в лампе падает. А вместе с этим, падает и интенсивность резонансной линии 254 нм, на которую "настроен" люминофор. Постепенно он светиться перестает и мы видим такую картину светящейся розово-фиолетовым цветом с раскаленными спиралями лампы.
Натекание привело бы во-первых, к быстрому сгоранию спиралей-катодов, а во-вторых, к росту давления внутри и сначала "шнурованию" разряда, а затем к его погасанию.
BabayMazay Автор
Слушать профессионала -- одно из высших наслаждений. Спасибо!