Финально-десертная часть эпопеи М. Н. Минье — французского коллеги-любителя из прошлого, в своё время и своими невеликими возможностями (часть 1) изловчавшегося делать практические усилительные лампы, пусть и невысоких достоинств, для своего радио. Основа основ для таких работ — вакуумный насос для откачки собранных приборов, сделан им самостоятельно — стеклянный, ртутно-капельного типа (часть 2), позже дооснащённый простейшим индикатором разрежения — разрядной трубкой (Гейслера) (часть 3). Попутно освоен необходимый ряд стеклодувных операций и простые учебно-тренировочные лампы накаливания. При этом мастерская нашего энтузиаста (попробуем себе это представить!) не оснащена сетевым электричеством и горючим газом, для горячей работы со стеклом применена самодельная горелка-февка на жидком топливе и с подачей воздуха подобием ножных мехов.

1. Изготовление вакуумного триода

Условия задачи: сигнальный вакуумный триод (малой мощности), стеклянная колба, стекло платиновой группы [4] (легкоплавкое), прямонакальный катод из простого вольфрама или тантала; невысокий (в самом лучшем случае — до 10^-3 Торр) вакуум капельного насоса.

Предыдущая работа коллеги [3] — осветительная лампочка накаливания дала возможность подобрать нить (здесь — катод) и освоить все необходимые работы со стеклом, а это:

Из-за невысокого вакуума капельного насоса, откачка с прогревом, в том числе и от нити накала, нередко заканчивалась её перегоранием; чистый (не торированный, без оксидного слоя металлов с высокой «работой выхода») вольфрам нитей требовал для нормальной эксплуатации сильного разогрева — в невысоком разрежении такие катоды быстро выходили из строя. Для увеличения ресурса первые приёмно-усилительные лампы часто делали с двумя независимыми нитями — катодами прямого накала. Также поступил и г-н Минье в своих самодельных приборах:

Вольфрамовая или танталовая нить крепится на выводах аналогично лампе накаливания [3] — медные концы расплющиваются на чистой наковальне, пинцетом формуются крючки, тонкая проволока W (Та) сильно зажимается в них плоскогубцами. Толщина и длина нити накала — из предыдущей работы с лампами накаливания. Сетка намотана на оправке Ø 5 мм, медной проволокой Ø 0,3 мм, расстояние между витками 1,2…1,5 мм. Нижний конец сетки отогнут и примотан тонкой проволочкой к выводу ножки.

Анод триода вырезан из алюминиевого листа 0,2 мм толщиной. Заготовка — полоса, шириной близкой к высоте сетки. Один из концов узкой стороны обжимается вокруг стержня ~0,4 мм, так, чтобы заготовка с небольшим трением одевалась на вывод №5 ножки (Рис. 1. 5.). Полоска формуется в виде цилиндра, диаметром — по внутреннему диаметру колбы лампы, обрезается лишнее, причём между концами цилиндра должен оставаться зазор около 3 мм. Анод нанизывается на свой вывод, тот укорачивается по месту, и верх зажимается плоскогубцами (Рис. 1. 5. d).

В конце сборки пинцетом подгибаем выводы так, чтобы электроды лампы были отцентрированы наилучшим образом, а нить накала слегка натянута.

Для информации — некоторые конструктивные данные тогдашних французских ходовых заводских ламп-аналогов «Металл» и «Фотос», на которые г-н Минье, вероятно, и ориентировался: длина нити 21 мм для номинального напряжения — 4 вольт, диаметр нитей 0,051 мм и 0,059 мм. Сетки — никель или молибден, длиной 19 мм и 16 мм. Диаметр сеток 4 мм и 4,5 мм, количество витков — 11 и 12, шаг намотки 1,7 мм и 1,3 мм, диаметр проволоки — 0,3 мм и 0,2 мм. Анод — длиной 15 мм, диаметр 10 мм.

2. Заварка триода

Заварка — спаивание стеклянной ножки в сборе, с колбой лампы. Полностью аналогична таковой для лампы накаливания из тренировочной работы [3], с той лишь разницей, что анод триода более или менее плотно входит в колбу и всё время этой сложной, ответственной операции поддерживает и центрует электродную систему — большое облегчение!

Применяемое коллегой легкоплавкое платиновое стекло [4] чрезвычайно капризно при нагреве и охлаждении — спаянную работу приходится долго остужать в коптящем пламени, а после укутывать в теплоизоляцию для дальнейшего замедленного остывания. К этим мерам следует отнестись чрезвычайно серьёзно, иначе растрескиваний стекла не избежать.

Перед заваркой лампы электродную систему в сборе наш французский энтузиаст споласкивает в азотной кислоте для удаления грубых наружных загрязнений.

Проволочные выводы остывших лампы следует выровнять и изолировать друг от друга кусочками тонкостенного стеклянного капилляра ~Ø 1.5 мм.

3. Откачка триода

Для откачки собранной лампы, открытый конец её штенгеля припаивают к входной трубке вакуумного насоса, а здесь он ртутно-капельного типа, упрощённой самодельной конструкции [2]. На отводе входной трубки впаян простейший индикатор разрежения (разрядная) трубка Гейслера [3]. Желательно получить в лампе остаточное давление ненамного выше 10^-3 мм. рт. ст. (Торр).

Очевидные простые меры для достижения такого результата — чистая ртуть в насосе, чистые (протравленные) и сухие внутренности лампы, невысокая температура (давление насыщенных паров Hg) и влажность в мастерской. Кроме того, следует удалить и газы, впитанные металлами и стеклом — во время откачки прогреть лампу до температуры, по крайней мере, 300 ̊ С, включить накал для нагрева электродов изнутри.

Вот как происходила откачка на описанном оборудовании: входная трубка насоса [2] с припаянной лампой вставлялась в шлиф, а в его воронку наливалось несколько капель ртути для дополнительного уплотнения. Откачиваемая лампа вынужденно располагалась горизонтально, на неё одевался медный кожух-рассеиватель (Рис. 3. 1.), под ним зажигалась спиртовка. Высоковольтные провода от катушки Румкорфа присоединялись к контрольной разрядной трубке [3], катушка подключалась к аккумулятору напряжением 4 вольта.

Помещение затемнялось и поднималась запорная игла на насосе — ртуть начинала каплями поступать и опускаться в высоком капилляре, захватывая порции воздуха из лампы и выводя их в атмосферу. Дав насосу чуть поработать, следовало немного пошевелить каждый его сустав в стеклянном шлифе, чтобы прижимаемые снаружи атмосферным давлением, они заняли наилучшее место. По изменению формы разряда в контрольной трубке можно было судить об остаточном давлении в лампе — свечение появлялось, изменялось, укорачивалось и, наконец, исчезало полностью [3]. Давление в системе снижалось настолько, что промежуток между электродами разрядной трубки становился изолятором, сам разряд при этом, скорее находил себе путь снаружи стекла.

В этот момент уже можно было через мощный реостат включить накал лампы, запитанный от того же аккумулятора, что и катушка, соединив обе полунити последовательно. Вместе с нагревом внешним, это сильно разогревало и очищало лампу, следовало только не размягчить стекло, а на него уже давило снаружи атмосферное давление. Выход газа из внутренних материалов лампы отмечали по лёгкому вспыхиванию разряда в контрольной трубке. Откачку считали законченной, когда разрядная трубка полностью гасла при полностью введённом накале.

Весь процесс откачки мог занять до часа. После его окончания следовало выключить нить накала, снять наружный обогрев кожуха и отпаять лампу — отделить её от насоса, герметизируя прибор — сильно и быстро нагреть небольшой участок штенгеля около колбы, и атмосферное давление сплющивало и запечатывало размягчённое стекло. Оставив отпаянную лампу в медном кожухе, её теплоизолировали, замедляя остывание, например, в той же коробке с ватой.

4. Что получалось

5. Итого

Изготовленные по описанной технологии электровакуумные триоды, г-н Минье использовал в целом ряде радиоприёмников, построенных по популярным в его время схемам, в каскадах усилителей и детекторов радиосигналов. Характеристики триодов не сообщаются, можно только предположить (низкий вакуум), что речь идёт об анодных напряжениях не выше нескольких десятков вольт и весьма скромном ресурсе.  

Что же можно улучшить, каковы возможности любителя-ламподела на сегодня?

Использование более тугоплавкого стекла, например, молибденовой или вольфрамовой групп [4] — позволит здорово снизить процент брака (растрескиваний), работать свободнее и удобней, конструировать лампы крупнее и более сложной конструкции, но придётся озаботиться кислородом (водородом?) в мастерской.

Огневое оснащение — век стеклодувного дела минул, как и последнего его прибежища — неоновой рекламы, и на сегодня стеклодувов-аппаратурщиков считают по пальцам. Добыть хорошие специальные горелки трудно или очень дорого, но простые газосварочные из ближайшего магазина, в большинстве случаев могут их заменить, а «безлимитный» кислород из уже доступного медицинского концентратора всё чаще предпочитают баллонному.

Контактная сварка небольших размеров и мощности — основной и крайне удобный, надёжный, быстрый и термостойкий способ соединения металлических деталей на современном электровакуумном производстве. Такой аппарат недорог, легкодоступен, точен.

Жаростойкие материалы и высокотемпературная изоляция — это инструмент для работы с горячим стеклом, защита горючих конструкций в мастерской, ограждения для лёгких, недорогих и энергоэффективных печей. Материалы не самые ходовые и дешёвые тем не менее легкодоступны. Это возможности, пожаробезопасность и комфорт в мастерской. Сюда же:

ПИД (пропорциональные интегрально-дифференциальные) термоконтроллеры для точного управления даже и теплоёмкой печью, практически без «выбега», а это повторяемость результатов и возможность работать вблизи критических температур.

Нерядовые металлы — вольфрам, молибден, никель, нержавейка некоторых сортов, тантал, титан, цирконий, спецсплавы (ковар, платинит), та же платина — могут быть недёшевы, но сравнительно легкодоступны в изрядном ассортименте — тончайшие нити и микропорошки, проволока, прутки, фольга, пластины. Можно приобрести их небольшие, нужные в нашем деле, количества.

Химия, электрохимия, баллонные газы — нынешние специалисты в подпольном получении опасных и незаконных веществ, конечно, подложили энтузиастам-рукоделкиным в этом смысле большую свинью тем не менее легкодоступно множество нужных химикатов, лабораторная посуда и приборы для обработки деталей, гальванических покрытий, получения микроколичеств веществ, например, для наполнения разрядных ламп или фотоэлементов, приготовления декоктов для изготовления эффективных оксидных катодов и внутриламповых изоляторов. Сюда же:

Применение геттеров — простых встроенных в лампу высоковакуумных микронасосов или даже отдельных внешних агрегатов.

Малоразмерные баллоны и повсеместные газонаполнительные станции позволяют недорого, без помощников и спецтехники завести в мастерской пропан, кислород, аргон, водород, углекислоту, азот.

Вакуумная установка (откачной пост) — любителю на сегодня стали доступными небольшие (для холодильной техники) роторные пластинчатые насосы предварительного разрежения (форвакуумные), некрупные высоковакуумные диффузионные паромасляные насосы, простые масла для них, средства измерения. Появилась возможность вакуумные системы составлять из стандартных быстроразъёмных элементов, хотя всё кусается. Изобретены средства откачки вроде геттерно-ионных насосов — сравнительно легко изготавливаемых своими руками, не содержащих точных и дорогих элементов, легко масштабируемых, вплоть до встраиваемых в лампу.

Сварка металлов — инверторные источники сварочного тока дёшевы, легки, компактны, доступны сварочные полуавтоматы (удобная сварка тонких «чёрных» заготовок и профильной трубы) — это мебель в мастерской, каркасы установок, вытяжка и т. п., и установки аргоно-дуговой сварки — вакуумные системы, точные мелочи, особо ответственные конструкции, цветные металлы, в том числе и алюминий — теплоотводы, радиаторы, корпуса и т. д.

Бесконтактный нагрев токами высокой частоты — то же, что и сварочные аппараты — установки небольшой мощности теперь компактны и доступны, а это удобный нагрев электродов ламп при обезгаживании во время откачки, а вкупе с кварцевой трубой или крупной пробиркой — и специальные микропечи для отжига мелочей в газовой среде или вакууме.

Поляризационные плёнки от ЖК-экранов — теперь позволяют очень просто и дёшево увидеть и оценить внутренние напряжения в прозрачном стекле.

Катушка Тесла — очень простой поиск микротечей (увы, только —) в стеклянных спаях вакуумных приборов и систем. 

ЧПУ (фрезер, лазерный гравёр), 3D печать пластиком — кое-что из «холодной» оснастки, маски для травления металлов, в том числе и для изготовления электродов ламп. 

Среди всего этого сверхценное — горы спецлитературы со скрупулёзным описанием изготовления и расчётов современных электровакуумных приборов — маяк во мгле, сияющий ориентир. Взяв за исходную точку работу предка-энтузиаста и приложив к ней современные возможности и знания, получим электровакуумный прибор гораздо более совершенный — настолько, насколько гипотетический любитель готов погрузиться в процесс — отдать ему место, время, силы и средства.

6. Дополнительные материалы

1. Самодельные французские радиолампы 1920 г. Часть 1. Общие положения, материалы, огневое оснащение. Конспект автора.

2. Самодельные французские радиолампы 1920 г. Часть 2. Стеклодувное, изготовление вакуумного насоса. Конспект автора.

3. Самодельные французские радиолампы 1920 г. Часть 3. Разрядная трубка, лампа накаливания. Конспект автора.

4. Группы электровакуумных стёкол. Конспект автора.

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

© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»