Современнику, доводившемуся держать в руках некрупные стеклянные радиолампы, будь то новодел для музыки или остатки ламповой эпохи, привычен устоявшийся современный их вид, как правило, цилиндрический или прямоугольный коробчатый анод с открытыми концами, нафаршированный остальными мелкими электродами. Конструкция технологичная, удобная, с широкими возможностями. Вначале же ламповой эры, на пути к, нащупываемым вслепую, удачным вариантам нередко возникали самые причудливые формы. Опять же, дело осложнялось заборами патентов, которые расторопные заграничные коллеги старались оформить на любое новшество — на горизонте маячила Первая Мировая, правительства отчаянно нуждались в надёжной радиосвязи, и дело пахло большими деньгами от военных заказов. Неудачные попытки таких обходных приборов [1] мы уже рассмотрели, полюбуемся же некоторыми странными, но и вполне работоспособными ранними радиолампами необычной конструкции, вероятнее всего, родившимися из тех же соображений.
1. Почему?
Фото 1.1. Главная причина появления ранних причудливых радиоламп — попытки обойти патенты американца Ли де Фореста, которые тот ревниво охранял, тратя на это занятие много сил, времени и средств. Рядом — ранний триод «Аудион» де Фореста с односторонней электродной системой; более поздний вариант Аудиона с двухсторонней электродной системой
Знаменитый Ли де Форест добавил в «клапан Флеминга» — двухэлектродную лампу (электровакуумный диод, детектор) управляющую сетку. Интересно, что эти первые приборы были ионными (газонаполненными), а первый триод — «Аудион» де Фореста использовался только как чувствительный детектор для радио, да и объяснялась его работа неправильно. Появился триод в 1906 г., был запатентован в 1907 г., и через эти патенты (действующие примерно до 1925 г.) приходилось искать лазейки всем желающим. Аудионы с переменным успехом использовались в армии США — лампа была капризная (требующая высокой квалификации радиста), недолговечная и с сильным разбросом параметров. Только спустя годы (!) — в 1911 г. были обнаружены и использованы усилительные свойства триода. Скромняга Ли де Форест любил называть себя «Отцом радио».
Фото 1.2. «Клапан Флеминга». На фото — один из первых экспериментальных приборов для детектирования радиосигнала; поздняя серийная лампа-детектор с металлической нитью — первые варианты были с угольной; сам симпатичнейший сэр Джон Эмброуз Флеминг — впервые догадавшийся, как приспособить эффект Эдисона к радио
К осмотру!
2. Американские Pliotron
Небезызвестная серия ранних ламп компании General Electric (GE), причём некоторые варианты приборов были с престранными конусными анодами, вероятно, для обхода патентов де Фореста. Позже, в преддверии Первой мировой войны, правительством США действия некоторых патентов было приостановлено, и для армии массово поставлялись лампы с обычными цилиндрическими анодами.
Фото 2.1. Пара «тех самых» ранних Плиотронов GE — маломощный универсальный триод (1917), и крупный генераторный прибор (1915). Страница из рабочего блокнота конструктора — У. К. Уайта, 1916
Фото 2.2. «Широко известные в узких кругах» легендарные личности на одном фото — слева направо И. Ленгмюр (среди прочих изобретений — открытие пространственного заряда электронов, аргон в лампах накаливания, торированный вольфрам для прямонакальных катодов, парортутный диффузионный насос) и У. Д. Кулидж (технология получения «пластичного» вольфрама, изрядный вклад в создание рентгеновских трубок) показывают генераторный конусный Плиотрон сэру Дж. Дж. Томсону (среди прочего, исследование «катодных лучей» и открытие электрона, открытие изотопов) во время его визита в лабораторию, 1923
Фото 2.3. Дальнейшая эволюция армейских Плиотронов GE — кое-где можно увидеть наследственные черты, например, в конструкции сетки и катода, но от неудобных конусных анодов быстро отказались при первой же возможности. Последние варианты триодов имели лучшую вибростойкость и заметную мощность при невеликих габаритах и широко применялись корпусом связи и ВМС армии США в береговых и корабельных передатчиках. Все представленные лампы, предположительно, «мягкие» — с низким вакуумом
Название Pliotron ценителю и исследователю ламповых раритетов уже могло попадаться, например, эти лампы (вероятно, с цилиндрическими анодами-колпачками, фото 2.3.), в числе прочих рассматривались (и были отвергнуты) в качестве прототипа для организации своего производства французскими военными. В итоге этих смотрин и сопутствующих изысканий родился знаменитый триод ТМ [2].
Фото 2.4. К Плиотронам, чтобы не вставать два раза: приёмный триод для ВМС CG-886 и маломощный генераторный триод для корпуса связи — CG-1162. Интересно, что ранние армейские лампы для разных подразделений армии США какое-то время имели очень похожие, но несовместимые цоколи и даже разные стандарты напряжений накала. На фото и коробочки от ламп — милитари-стиль, суровая простота
3. Британские Cossor
Небольшая частная компания Альфреда Чарльза Коссора в Лондоне 1900-х годов изготовляла научное оборудование, в том числе и рентгеновские трубки, трубки Крукса, трубки Брауна. Имея компетенции в электровакуумном деле, с изобретением радиоламп с удовольствием взялась за выпуск таких первых приборов и здорово раздобрела на военных заказах, делая для армии местный вариант помянутого французского ТМ — триод «тип R». Первые же серии собственных триодов Cossor в начале-середине 1920-х отличались оригинальной конусообразной конструкцией электродной системы.
Фото 3.1. Триоды Cossorсерии «Р»: А, Б, В — Р1; Г — Р2; Д — устройство электродной системы
Фото 3.2. Упаковочная коробка триода Р2
Компания явно имела в своём штате расторопного и сладкоречивого пройдоху-специалиста по рекламе, и не одного — проводилось множество рекламных мероприятий, где своеобразная конструкция электродов для обхода действующих патентов преподносилась публике как особая, необходимая для получения наилучшего качества работы и долговечности, куполообразный анод сравнивали со стальным солдатским шлемом, и даже проводилась параллель между сроком службы «яркой» дугообразной нити и долговечностью римских арок. Не скупились и на упаковку — ламповая история знавала шкатулки и получше, но и свои первые приборы Cossor паковали в весьма прочные, нарядно оформленные картонные футляры с мягкой прокладкой из конского волоса, на зависть конкурентам.
Фото 3.3. Очаровательный артефакт — наклейка с извинениями за отправку лампы покупателю в б/у коробке. Впрочем, упаковка выполнена такой, что её вполне можно было бы использовать как возвратную тару
Тем не менее каких-то выдающихся электрических достоинств за лампами не замечалось — средние на те времена характеристики, но работали хорошо и часто лучше конкурентов — вероятнее всего, давала о себе знать вовсе не форма электродов, но приличная культура производства (ружья кирпичом не чистют!) — ключевой момент в электровакуумном деле. Р1 была предназначена для работы в качестве детектора и сигнальных каскадов УНЧ, Р2 — для УРЧ. Кроме красной отметины на баллоне Р2, визуально лампы не отличить — возможно, их делали на одной линии, а при тестировании готовых, разделяли по частотным свойствам.
Фото 3.4. Последний триод серии «Р» — Р3 предназначался для выходных каскадов УНЧ батарейных приёмников и заметно отличался устройством. Главное дело, это был уже высоковакуумный прибор с металлическим (магниевым?) геттером [3] и «тусклой» нитью — из торированного вольфрама. Значительный анодный ток требовал и большего анода — здесь он по-прежнему конусный, но сваренный из двух штампованных половин, а длинная V-образная нить накала закреплена в вершине пружинкой в керамическом изоляторе. На фото пружинка отпущена из-за перегоревшей нити
Фото 3.5. Следующая, усовершенствованная серия триодов Cossor — Wuncell: W1, W2, W3 имели прямонакальный катод с оксидным покрытием, требующий уменьшенного напряжения и тока накала — 2 В, против старых четырёх. Приборы высоковакуумные, с металлическим распыляемым геттером. Прозрачные колбы двух ламп на фото, вероятно, от разгерметизации баллона и испарения бариевого зеркала. В остальном лампы повторяли конструкцию и назначение серии «Р» — детектор или сигнальный УНЧ, УВЧ, выходной каскад УНЧ. Интересны лампы WR1, WR2 — это те же триоды W1 и W2 с двухвольтовым накалом «тусклой» нити, но имеющие в цоколе закорачиваемое специальным винтиком добавочное сопротивление, позволяющее при необходимости работать двухвольтовой нити и от аккумулятора 4 В
Рис. 3.6. Устройство патентованного цоколя ламп WR — для питания нити как «старым» напряжением 4 В для «ярких» катодов из чистого вольфрама, так и новыми 2 В для более эффективных катодов с повышенной эмиссией
Рис. 3.7. Сводная таблица главных характеристик двух серий ранних триодов Cossor. Как видим несмотря на рекламные дифирамбы, ничего сверх выдающегося — обычные для того времени параметры, хотя, кроме них, есть ещё важные — вибростойкость, общая живучесть и количество отказов, долговечность, где хорошо сделанные приборы могли выглядеть весьма выигрышно. Опять же, шикарные коробочки…
Фото 3.8. К шикарным коробочкам: серию Wuncell оснастили упаковкой пожиже, зато с оригинальным ходом — на картонном дне каждой имелась пара контактов, соединённых с нитью накала лампы внутри. Компания снабжала своих дилеров специальной, красиво оформленной, карточкой-стендом для быстрой проверки работоспособности ламп при продаже без их распечатывания — быстро и с небрежным изяществом
Фото 3.9. Следующая серия ламп Cossor, вторая половина 1920-х: А, Б — PointOne; В, Г — Stentor. Приборы высоковакуумные, с металлическим распыляемым геттером (вероятно, азидный процесс [3]) и «тусклым» экономным катодом прямого накала из вольфрама с улучшенным оксидным покрытием нового типа. Лампы предназначались для разных каскадов — детектирование, УНЧ, УВЧ, выходной каскад УНЧ. Анод по-прежнему — усечённый конус, но не выдавленный колпачок, как в первых триодах Р1, Р2, а высокий, сваренный из двух половин и нитью, имеющей поддержку сверху. Так были устроены Р3, W3 (Д, рисунок условный — не показан изолятор и пружина нити), вероятно, такая конструкция оказалась удачнее
Лампы серии PointOne обычно имела двухвольтовую V-образную нить с поддержкой одной пружиной наверху более или менее острого анода — конуса. Серия Stentor сконструирована для 6 В накала и нить имела длиннее — W-образную, с поддержкой уже двумя пружинами. Интересно, что PointOne выпускались и с накалами 4 или 6 В, фактическое рабочее напряжение нагрева нити можно было выяснить только по бумажной этикетке на лампе, словом — бардак.
Рис. 3.10. Устройство электродной системы триода Cossorшестивольтовой серии Stentor. Общая идея повторяет предыдущие варианты ламп, но из-за широко подвешенной нити анод всё менее похож на любимый конус
4. Итого
Из сказанного ясно — конусные аноды и сопутствующие им остальные электроды ранних электронных ламп были мерой вынужденной, этакой военной хитростью, чтобы избежать судебных разбирательств с держателями уже существующих патентов или приписав оригинальной форме внутренностей прибора какие-то особые раздутые заслуги (как здесь не вспомнить нынешний «тёплый ламповый» звук) оформить патент самому. Примечательны в этом смысле ранние триоды Cossor, которые, кажется, на конусной форме анода (уникальном, теперь улавливающем почти всю эмиссию с катода, спешите купить!) сколько могли строили свою рекламную кампанию, но, в конце концов, вынуждены были отказаться от любимого лейтмотива из-за технологических трудностей, да и конкуренты наступали на пятки.
Рис. 4.1. Заметка в радиожурнале о куполообразном аноде и рисунок из патента У. Р. Буллимора (новым, после Альфреда Чарльза Коссора, управляющим компании). Патент выдан на шарообразный (или яйцеобразный!) анод усилительной лампы — чтобы выжать всё из идеи полного улавливания электронов, вылетающих с катода. Очевидно, идея осталась нереализованной из-за крайней не технологичности
Фото 4.2. Сигнальный НЧ батарейный триод постконусной эпохи Cossor(А), начало 1930-х; аналогичные лампы британских коллег (и рыщущих конкурентов) того же времени — CV 1021 компании BritishTungsram(Б) и батарейный выходной триод для УНЧ — L2 компании Mazda
В целом же, история отсылает нас к классическому, почти что главному философскому вопросу: первичней форма или содержание? И к классическому же, единственно правильному ответу — нужна их гармония.
![Фото 3.4. Последний триод серии «Р» — Р3 предназначался для выходных каскадов УНЧ батарейных приёмников и заметно отличался устройством. Главное дело, это был уже высоковакуумный прибор с металлическим (магниевым?) геттером [3] и «тусклой» нитью — из торированного вольфрама. Значительный анодный ток требовал и большего анода — здесь он по-прежнему конусный, но сваренный из двух штампованных половин, а длинная V-образная нить накала закреплена в вершине пружинкой в керамическом изоляторе. На фото пружинка отпущена из-за перегоревшей нити](https://habrastorage.org/r/w780/extt/10/48/ec/1048ec4bfef1c877cdd0458469203b53.jpg "Фото 3.4. Последний триод серии «Р» — Р3 предназначался для выходных каскадов УНЧ батарейных приёмников и заметно отличался устройством. Главное дело, это был уже высоковакуумный прибор с металлическим (магниевым?) геттером [3] и «тусклой» нитью — из торированного вольфрама. Значительный анодный ток требовал и большего анода — здесь он по-прежнему конусный, но сваренный из двух штампованных половин, а длинная V-образная нить накала закреплена в вершине пружинкой в керамическом изоляторе. На фото пружинка отпущена из-за перегоревшей нити")
![Фото 3.9. Следующая серия ламп Cossor, вторая половина 1920-х: А, Б — Point One; В, Г — Stentor. Приборы высоковакуумные, с металлическим распыляемым геттером (вероятно, азидный процесс [3]) и «тусклым» экономным катодом прямого накала из вольфрама с улучшенным оксидным покрытием нового типа. Лампы предназначались для разных каскадов — детектирование, УНЧ, УВЧ, выходной каскад УНЧ. Анод по-прежнему — усечённый конус, но не выдавленный колпачок, как в первых триодах Р1, Р2, а высокий, сваренный из двух половин и нитью, имеющей поддержку сверху. Так были устроены Р3, W3 (Д, рисунок условный — не показан изолятор и пружина нити), вероятно, такая конструкция оказалась удачнее](https://habrastorage.org/r/w780/extt/fc/0b/70/fc0b70ffa81d8f45ec8f2bac0dd33ba1.jpg "Фото 3.9. Следующая серия ламп Cossor, вторая половина 1920-х: А, Б — Point One; В, Г — Stentor. Приборы высоковакуумные, с металлическим распыляемым геттером (вероятно, азидный процесс [3]) и «тусклым» экономным катодом прямого накала из вольфрама с улучшенным оксидным покрытием нового типа. Лампы предназначались для разных каскадов — детектирование, УНЧ, УВЧ, выходной каскад УНЧ. Анод по-прежнему — усечённый конус, но не выдавленный колпачок, как в первых триодах Р1, Р2, а высокий, сваренный из двух половин и нитью, имеющей поддержку сверху. Так были устроены Р3, W3 (Д, рисунок условный — не показан изолятор и пружина нити), вероятно, такая конструкция оказалась удачнее")
