Ещё одна самодельная лампа с символами, из учебно-тренировочной серии с упрощённой обработкой и из дешёвого стекла от ламп дневного света (ЛДС). От предыдущих работ отличается крупной надписью с оригинальным, условно-объёмным расположением букв, работой на постоянном токе, компактным электродом-геттером из титана.

▍ 1. Концепция


Большая Хабралампа, работающая на переменном токе [1] вышла не вполне удачной по технологическим причинам, но и конструкция её электродов, очевидно, усложнена. Лаконичнее и проще в изготовлении лампа для работы на постоянном токе, например, [2]. Скрестим эти два прибора, а чтобы повторяться меньше, символы выполним трёхмерными.

▍ 2. Стекло


Стеклянная часть электровакуумного прибора (ЭВП) сделана из очищенных и протравленных кусков ЛДС типоразмеров Т8 и Т12, аналогично [1, 2]. Это стекло платиновой группы, требующее повышенной деликатности при нагреве и охлаждении из-за высокого коэффициента температурного расширения (КТР), впрочем, тонкие его стенки смягчают капризный нрав.

▍ 3. Стеклянные детали лампы. Колба


Фото 3.1. Заготовку крупной трубки запечатал — сильно разогрел её конец, захватил и оттянул размягчённое стекло пинцетом, переплавил сужение, поддув в открытый конец с оплавленными краями, выровнял полукруглое «пробирочное дно»

Фото 3.2. Сделал отверстие для впаивания штенгеля — технологической трубочки для откачки и наполнения лампы: подстудил донышко в негорячей части факела, ручной горелкой с маленьким горячим огнём разогрел точку на стекле, быстро и сильно продул мягкую часть колбы в тончайший пузырь. Сколол пузырик, оплавил края отверстия

Фото 3.3. Разогрел торец штенгеля и края отверстия на колбе, поаккуратнее слепил их, выровнял детали

Фото 3.4. Закоптил спаянное место в светящем пламени, уложил замедленно остывать в базальтовое одеяло

▍ 4. Стеклянные детали лампы. Гребешковая ножка


Фото 4.1. Короткую, чтобы не вихляла на державке, заготовку-трубку, насадил на пробку с ручкой в патроне шуруповёрта, разогрел свободный конец в сильном горячем пламени, сформовал юбочку графитовой развёрткой [3], повторил на обратной стороне заготовки

Фото 4.2. Заготовку с расширениями нагрел и сделал перетяжку, отколол вытянутый стеклянный ус-перемычку у основания деталей. Насадил деталь на полую державку, вложив в неё подготовленную пару трёхзвенных, никель-платинит-нержавейка, скреплённых проволочных выводов. Сильно разогрел место впая, сплющил стекло вокруг средней платинитовой части выводов. Спаянную ножку закоптил и уложил в базальтовое одеяло

Фото 4.3. Готовые ножки. Вместе с колбами (глава 3) отжёг их в электропечи для снятия внутренних напряжений

▍ 5. Электродная система


Пусть это будет недлинная надпись — всё тот же [1] «ХАБР», со сваренными из полосочек, буквами.

Фото 5.1. В этот раз применим для символов заготовки поуже и потолще — ленту из нержавеющей стали AISI 316, толщиной 0,4 мм. Она всё ещё неплохо режется простыми ручными ножницами по металлу

Фото 5.2. Элементы букв сварил контактной сваркой [4]

Фото 5.3. Элементы отрезал в размер кусачками плоскогубцев

Фото 5.4. Гнутые элементы из ровных полос сделал, повернув их концы на 90 ̊ — способ очень технологичный и не без своеобразной эстетики

Фото 5.5. Готовые буквы около колбы лампы — примерка

Фото 5.6. Рамку для однообразной установки букв сварил той же контактной сваркой из нержавеющей проволоки Ø 0,8 мм

Фото 5.7. Буквы в рамку установил, приварив к каждой по две нетолстых никелевых проволочки. Выгнул буквы, поминутно примеряя надпись в рамке к колбе прибора

Фото 5.8. Второй электрод с элементами геттера, собрал аналогично — контактной сваркой. Рамка из той же нержавейки, и того же размера, на рамку намотал и приварил титановую, Ø 0,3 мм, проволочку. Обе рамки с двух сторон снабдил проволочными отводами

Фото 5.9. Концы отводов обеих рамок временно сварил, скрепил их у основания стеклянными изоляторами — нагрел в пламени горелки, тут же разогрел палочку стекла, обмотал им проволочины и оплавил стекло в каплю

▍ 6. Сборка лампы


Фото 6.1. Выводы электродов укоротил, выгнув из них сверху распорку в колбе для электродной системы, снизу — оставив места для подключения к ножке лампы. Приварил к укороченным и сформованным выводам ножки

Фото 6.2. Примерка электродной системы на ножке к колбе лампы. Уже сейчас хорошо видно преимущества новой, по сравнению с [1], конструкции — прибор получается намного компактнее, а символы заметно крупнее. Заготовку колбы укоротил — обрезал накалённой проволокой [5]

Фото 6.3. Заварка лампы — разогрев край колбы в сильном горячем пламени, осаживаем его на юбочку ножки, ручной горелкой с маленьким пропано-кислородным факелом пропаиваем шов, поддувая в открытый штенгель, выравниваем место пайки

Фото 6.4. Тут же закоптим спай в светящем пламени и уложим работу в базальтовое одеяло для замедленного остывания

Фото 6.5. Спаянную остывшую лампу отожжём в печи для снятия внутренних напряжений. Медленный нагрев и остывание — полный цикл занимает без малого сутки. Максимальная температура отжига близка к началу размягчения стекла — под длинные висящие элементы приходится подкладывать опоры

Фото 6.6. Собранная лампа с открытым штенгелем

▍ 7. Откачка-наполнение лампы рабочим газом


Фото 7.1. Откачка лампы и наполнение её одноатомным аргоном с остаточным давлением около 250 Па, выполнена на упрощённой установке с ручным вакуумным насосом Комовского [6]. Работа выполнена методом замещения (промывки) в 10 циклов, по окончании лампу отпаял — переплавил штенгель у баллона

▍ 8. Включение лампы, тренировка


Фото 8.1. Первое включение лампы, постоянный ток, символы — катод. При токе около 10 мА, электрод светится только частично

Фото 8.2. Тренировка лампы — её работа с электродом-геттером, включённым катодом, а это его разогрев и, вероятно, распыление тонких частей

Фото 8.3. Работа лампы после нескольких часов тренировки — давление возросло, свечение стало размытее и получило явственный красноватый оттенок — в рабочем газе появился водород

Фото 8.4. Тем не менее надпись читается хорошо. Напряжение 212 вольт, ток 10 мА — через небольшое сопротивление лампа способна работать напрямую от осветительной сети, нагрев баллона умеренный

Фото 8.5

Фото 8.6. Работа лампы после ещё одного цикла тренировки — приэлектродное свечение стало выраженней и чуть ярче, но появилось много водорода, давшего красный объёмный фон. Электрические параметры остались близкими к прежним

Этой лампой мастер Гамбс заканчивает серию приборов из стекла от ЛДС и обработанных упрощённо.

▍ 9. Выводы


Подытожим последние работы, а это Хабралампа для работы на постоянном токе, изготовленная нами здесь, Хабралампа для тока переменного [1], Ё-лампа [2] и несколько упрощённых ламп [7, 9,10], изготовленных из того же стекла и по той же технологии.

Материалы. Очевидное — от стекла платинового [11] следует уходить к менее капризным стёклам молибденовой и вольфрамовой групп, тем более что добывать его приходится из ЛДС, буквально с риском для жизни из-за сопутствующих опасных веществ [8].

Стеклодувное. Юбочку гребешковым ножкам более или менее крупных размеров, делать только инструментом-развёрткой [3], а вращать заготовку механизировано — очень снижает процент брака при заварке лампы. Колбы делать только со штенгелем на макушке — конструкция ножки со штенгелем, встроенным, при ручном изготовлении себя не оправдала — упрощение при изготовлении деталей даёт большое усложнение при сборке — заварке лампы. Штенгель же наверху лампы настолько удобен в работе, что для его культурного припаивания не жалко изобрести специальное приспособление-станок, опять же — это ретровид у готовой лампы.

Фото 9.1. Вариант Хабралампы перед заваркой, со штенгелем, встроенным в ножку. Очевидно, при сильном нагреве низа колбы, в первую очередь будет расплавляться тонкий штенгель — его придётся защищать от повреждения металлическим экраном. Понадобится отдельная оснастка-державка для горячей лампы

Откачка-наполнение ламп в прежнем упрощённом варианте [6] никуда не годится — слишком низкое разрежение не даёт обезгаживания внутриламповых материалов даже при сравнительно высоком их нагреве, а это высокий процент ламп, работающих плохо.

Конструкция ламп, общие мероприятия. Титановый геттер, очевидно, работает, однако, перед установкой в лампу требует обезгаживания — нагрева в хорошем вакууме. Удалить впитавшиеся в него газы и прежде всего Н2, есть шанс и при правильной откачке лампы, а это, по крайней мере, 10^-3 Торр и 300 ̊ С. Перед заваркой лампы, следует хотя бы протравить электродную систему в сборе — очистить её от грубых внешних неорганических, а органические выгорают при отжиге, загрязнений.

▍ 10. Дополнительные материалы


1. Хабралампа для переменного тока, с дополнительным Ti геттером. Конспект автора.
2. Ё-лампа. Конспект автора.
3. Инструмент для стеклодувного дела. Конспект автора.
4. Контактная сварка для мелочей. Конспект автора.
5. Резка трубчатого стекла. Конспект автора.
6. Упрощённая откачка-наполнение ламп. Конспект автора.
7. Простая разрядная лампа с распыляемым Ti геттером. Конспект автора.
8. Освоение стекла от ЛДС типоразмера Т12. Конспект автора.
9. Лампа с сетчатым электродом. Конспект автора.
10. Несколько ламп из платинового стекла от ЛДС. Конспект автора.
11. Группы электровакуумных стёкол. Конспект автора.
12. Библиотечка электровакуумщика-любителя.

На благо всех разумных существ, Babay Mazay, май, 2025 г.

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT ?

Комментарии (15)


  1. Gredko
    16.05.2025 09:33

    При давлении в колбе +2 мм рт ст говорить о "недостаточном обезгаживании" - не смешно ли?

    Я не знаю, какое давление должно быть в индикаторе тлеющего разряда, но знаю, что давление в газоразрадной лампе низкого давления должно быть 0,15*10**4 Па или ~10 мм. рт. ст.

    У Вас всего-то в 5 раз меньше.

    О влиянии выделения газа с электродов можно говорить, когда в колбе - вакуум. Т. е. заветные "-6мм" или 1*10**-6 мм рт. ст, а не когда это нечто среднее между газоразрядной люминисцентной лампой низкого давления и индикатором тлеющего разряда.

    Смешно также сетование на не те характеристики стекла.

    При наличии нормального вакуумного насоса и некоторой ловкости рук поганая, но вакуумная лампа вполне себе делается из пробирки. Сам такой ловкостью не обладаю, но видел своими глазами процесс. "Пяточка" с электродами - от промышленной "пальчиковой" лампы, а колба - из пробирки.


    1. Skykharkov
      16.05.2025 09:33

      Ну да, ну да...


      1. Gredko
        16.05.2025 09:33

        Как - "так могу"?

        Вакуумные приборы школьным вакуумным насосом "делать"?

        Который до давления +1 мм рт ст откачивает?

        Конечно же - "не хочу".

        Я физику учил.

        И экзамен по "Вакуумным приборам" худо-бедно сдал.

        И коекакеров, которые сделают что попало, а потом пытаются убедить окружающих, что это и есть "настоящее качество" - не люблю.

        То, что я вижу в этом ролике - вакуум недостаточный для тлеющего разряда и газ в колбе больше на азот по цвету свечения похож.

        Вы бы скинулись парню на нормальный вакуумный насос, раз пытаетесь показать, что поддерживаете его увлечение. Без него ничего путного не выйдет.


    1. Gredko
      16.05.2025 09:33

      Вы бы попробовали "пяточку" с какого-нибудь ИН-18 отрезать и в свою колбу впаять.

      Чтобы убедиться, что проволока - та, катоды-аноды из правильного сплава и т. п...


    1. BabayMazay Автор
      16.05.2025 09:33

      Я рад что Вы видели как нужно правильно. Не пойму только чем Вас так "не те характеристики стекла" рассмешили?


    1. kalapanga
      16.05.2025 09:33

      говорить о "недостаточном обезгаживании" - не смешно ли?

      Все эти мероприятия автора направлены не на снижение давления рабочего газа, а на удаление посторонних газов, которые даже в мизерном количестве могут влиять на работу прибора. Но тут да, серьёзной подвижкой видимо будет приобретение "настоящего" насоса.

      Смешно также сетование на не те характеристики стекла.

      В вашем примере взят уже готовый элемент "пяточка" с впаянными электродами, и дальше кому-то очень повезло, что стекло этой "пяточки" оказалось совместимо со стеклом пробирки. Автор же делает впаи сам, соответственно, ему нужна подобранная пара метал-стекло, совместимые по КТР, пригодные для изготовления вакуумноплотного впая. Кроме того разные по характеристикам стёкла требуют разного оборудования для обработки. Что-то можно на сетевом газу с воздухом на ручной горелке сварить, а для чего-то нужны мощные "пушки" с кислородом.


      1. BabayMazay Автор
        16.05.2025 09:33

        Так и есть, спасибо коллега!


      1. Gredko
        16.05.2025 09:33

        В вашем примере взят уже готовый элемент "пяточка" с впаянными электродами, и дальше кому-то очень повезло, что стекло этой "пяточки" оказалось совместимо со стеклом пробирки.

        Этот "пример" был черновым тестом насоса.

        Необязательно для теста, чтобы расплавы стекла были совместимы.

        Ничего страшного, если "лампа" наберёт воздух через день-другой и перестанет работать. Нет цели обеспечения долговечности.

        Как и у автора этого поста, кстати.

        Пусть попробует приварить пяточку от индикатора тлеющего разряда к своей колбе.

        Если он добьется тлеющего разряда в такой конструкции хоть на час-два, то его технология - рабочая. Если нет - то нет.

        Попытки продемонстрировать тлеющий разряд при недостаточном вакууме напоминают советский анекдот об "ученых", пытающихся получить сливочное масло из г***. Типа "на хлеб уже намазывается"...


        1. BabayMazay Автор
          16.05.2025 09:33

          .


  1. ThingCrimson
    16.05.2025 09:33

    «Красиво, нарядно!» А с небольшим сопротивлением, да от обычной сети — через диод, для постоянства тока?

    И правильно ли я понял, что здесь выделенного геттера нет — вся анодная сетка из титановой проволоки использовалась в этом качестве?


    1. BabayMazay Автор
      16.05.2025 09:33

      Спасибо! Да, конечно "через токоограничительный резистор и диод" иначе будут светиться оба электрода. Отдельного электрода-геттера нет, всё верно -- он на втором электроде-эмиттере, это изюминка лампы.


  1. jar_ohty
    16.05.2025 09:33

    А почему вы не проводите часть тренировки в динамическом вакууме на откачном посту? Это, как мне кажется, решит часть проблемы с выделяющимся из геттера водородом.


    1. BabayMazay Автор
      16.05.2025 09:33

      Вы совершенно правы -- это незадействованный резерв. Не использовал эту возможность отчасти из-за крайней неприспособленности печи для таких работ, отчасти из-за неудобной дислокации оборудования -- дополнительные провода и блоки негде было толком разместить. Но при работе с последними лампами, обрабатываемыми вне печи, в холодном состоянии, признаться, просто вылетело из головы.


  1. Micha1l
    16.05.2025 09:33

    Впечатляющая работа! Для розжига лампы нужно повышенное напряжение?

    Сможет ли такая лампочка проработать 100 лет и не перегореть, как в одной американской пожарной части, до того как нити накаливания стали специально делать тонкими?


    1. BabayMazay Автор
      16.05.2025 09:33

      Спасибо! Повышенное напряжение не нужно, как и специальных приборов для старта -- как и в обычной индикаторной лампе с неоном. 100 лет проработает едва ли -- хороший ресурс у электровакуумных приборов -- задача сложная. Нужна тщательная очистка всех материалов внутри колбы, но рабочий газ скорее всего всё равно со временем изменит свой состав и уплывут параметры.