TM (trioda) - TM (triode)

Trioda TM. Na podstawie patentu Periego i Bigueta z 1915 r

TM (z francuskiego : Telegraphie Militaire , jak również obrotu TM Fotos i TM Metal ) był triody rury próżniowej dla wzmocnienia i demodulacji z sygnałów radiowych , produkowane we Francji od listopada 1915 do około 1935. TM, opracowany dla armii francuskiej , stała się standardową lampą radiową o małym sygnale aliantów podczas I wojny światowej i pierwszą prawdziwie masową lampą próżniową. Produkcja wojenna we Francji szacowana jest na nie mniej niż 1,1 miliona sztuk. Kopie i pochodne TM były masowo produkowane w Wielkiej Brytanii jako Typ R, w Holandii jako Typ E, w Stanach Zjednoczonych i Rosji Radzieckiej jako P-5 i П7.

Rozwój

Rozwój TM został zainicjowany przez pułkownika Gustave-Auguste Ferrié , szefa francuskiej łączności wojskowej dalekiego zasięgu ( Télégraphie Militaire ). Ferrié i jego najbliższy współpracownik Henri Abraham byli dobrze poinformowani o amerykańskich badaniach nad technologią radiową i próżniową. Wiedzieli, że Lee De Forest „s Audion i brytyjski lampa wypełniony gazem zaprojektowany przez HJ rundy były zbyt niestabilne i niepewne do służby wojskowej, a Irvinga Langmuira ” s pliotron było zbyt skomplikowane i kosztowne dla masowej produkcji.

Krótko po wybuchu I wojny światowej były pracownik Telefunken wracający ze Stanów Zjednoczonych poinformował Ferrié o postępach poczynionych w Niemczech i dostarczył próbki najnowszych amerykańskich triod, ale znowu żadna z nich nie spełniła wymagań armii. Problemy wynikały z niewystarczająco twardej próżni . Kierując się sugestiami Langmuire, Ferrié podjął strategicznie słuszną decyzję o udoskonaleniu technologii przemysłowych pomp próżniowych , która mogłaby zagwarantować wystarczająco twardą próżnię w masowej produkcji. Przyszła francuska trioda musiała być niezawodna, odtwarzalna i niedroga.

W październiku 1914 roku Ferrié wysłał Abrahama i Michela Peri do fabryki żarówek Grammont w Lyonie . Abraham i Peri zaczęli od kopiowania amerykańskich projektów. Zgodnie z oczekiwaniami audion był zawodny i niestabilny, pliotron i pierwsze trzy oryginalne francuskie prototypy były zbyt skomplikowane. Metodą prób i błędów Abraham i Peri opracowali prostszą i niedrogą konfigurację. Ich czwarty prototyp, który miał pionowo umieszczony zespół elektrod, został wybrany do masowej produkcji i był produkowany przez firmę Grammont od lutego do października 1915 r. Ta trioda, zwana lampą Abrahama , nie przeszła testu w warunkach polowych: wiele lamp zostało uszkodzonych. podczas transportu.

Ferrié poinstruował Peri, aby naprawił problem, a dwa dni później Peri i Jacques Biguet przedstawili zmodyfikowany projekt, z poziomo umieszczonym zespołem elektrod i nowatorskim czterostykowym gniazdem typu A (oryginalna rura Abrahama wykorzystywała śrubę Edisona z dwoma dodatkowymi elastycznymi drutami) . W listopadzie 1915 roku nowa trioda została wprowadzona do produkcji i stała się znana jako TM po francuskiej służbie, która ją opracowała. Dzieło Ferrié i Abrahama było nominowane do Nagrody Nobla z fizyki w 1916 roku . Jednak patent został przyznany wyłącznie Peri i Biguet, powodując przyszłe spory prawne.

Projekt i specyfikacje

Anoda (cylinder), siatka (cewka) i włókno katodowe (cienki drut wewnątrz cewki). Brytyjska tuba typu R.

Zespół elektrod TM ma prawie idealny cylindryczny kształt. Anoda jest nikiel cylindra, 10 mm średnicy i 15 mm długości. Średnica siatki waha się od 4,0 do 4,5 mm; zakład w Lyonie produkował siatki z czystego molibdenu , a zakład w Ivry-sur-Seine używał niklu. Bezpośrednio ogrzewane włókno katodowe to prosty drut z czystego wolframu o średnicy 0,06 mm.

Czysta katoda wolframowa osiągnęła właściwy poziom emisji po podgrzaniu do białego żarzenia , co wymagało prądu ogrzewania ponad 0,7 A przy 4 V. Żarnik był tak jasny, że w 1923 r. Grammont zastąpił przezroczystą szklaną osłonę ciemnoniebieskim szkłem kobaltowym . Krążyły plotki, że firma próbowała zniechęcić do rzekomego używania lamp radiowych zamiast żarówek lub że próbowała chronić oczy radiooperatorów. Najprawdopodobniej jednak ciemne szkło było używane do maskowania nieszkodliwych, ale nieestetycznych cząstek metalu, które nieuchronnie rozpylały się na wewnętrznej powierzchni żarówki.

Typowy jednorurowy odbiornik radiowy z I wojny światowej korzystał z zasilania 40 V ( bateria B ) i zerowego napięcia w sieci (nie jest wymagana bateria C ). W tym trybie lampa pracowała przy stałym prądzie anodowym 2 mA i miała transkonduktancję 0,4 mA / V, wzmocnienie (μ) 10 i impedancję anody 25 kOhm. Przy wyższych napięciach (tj. 160 V na anodzie i -2 V na sieci), prąd płyty stojącej wzrósł do 3 ... 6 mA, przy odwróconym prądzie sieci do 1 μA. Wysokie prądy sieciowe, nieunikniona konsekwencja prymitywnej technologii z lat dwudziestych XX wieku, uproszczone odchylenie od upływu sieci .

TM i jej bezpośrednie klony były probówkami ogólnego przeznaczenia. Oprócz swojej pierwotnej funkcji odbioru radiowego, z powodzeniem były stosowane w nadajnikach radiowych. Pojedynczy radziecki P-5 skonfigurowany jako generator częstotliwości radiowej klasy C wytrzymywał napięcie płyty od 500 do 800 woltów i mógł dostarczyć do 1 W do anteny, podczas gdy obwód klasy A mógł dostarczyć tylko 40 mW. Wzmocnienie częstotliwości audio w klasie A było możliwe przy użyciu macierzy połączonych równolegle TM.

Żywotność oryginalnej francuskiej TM, zbudowanej ściśle według projektu, nie przekroczyła 100 godzin. Podczas wojny fabryki nieuchronnie musiały wykorzystywać surowce niespełniające norm, co skutkowało produkcją rur niespełniających norm. Były one zwykle oznaczone krzyżykiem i cierpiały na niezwykle wysoki poziom hałasu i przypadkowe wczesne awarie z powodu pęknięć w szklanych bańkach.

Historia produkcji

Dwie triody typu R w brytyjskim odbiorniku tunera lotniczego Mk. III , 1917

W trakcie I wojny światowej TM stał się ulubioną tubą armii alianckich . Zapotrzebowanie przewyższyło zdolności produkcyjne zakładu w Lyonie, więc dodatkową produkcję przekazano do zakładu La Compagnie des Lampes w Ivry-sur-Seine . Całkowita wielkość produkcji nie jest znana, ale z pewnością była bardzo wysoka w tym okresie. Szacunki dotyczące dziennej produkcji w czasie wojny wahają się od tysiąca sztuk (tylko fabryka w Lyonie) do sześciu tysięcy sztuk. Szacunki dotyczące całkowitej produkcji wojennej wahają się od 1,1 miliona sztuk (0,8 miliona w Lyonie i 0,3 miliona w Ivry-sur-Seine) do 1,8 miliona sztuk w samej tylko fabryce w Lyonie.

Władze brytyjskie szybko zdały sobie sprawę z przewagi TM nad projektami krajowymi. W 1916 roku brytyjski Thomson-Houston opracował niezbędną technologię i oprzyrządowanie, a Osram-Robertson (który później połączył się z firmą Marconi-Osram Valve ) rozpoczął produkcję na dużą skalę. Brytyjskie warianty stały się znane pod wspólną nazwą typu R . W latach 1916-1917 fabryka firmy Osram wyprodukowała dwa identyczne wizualnie typy triod: „twardą” (wysokopróżniową) R1, prawie dokładnie kopiującą francuski oryginał oraz „miękką” wypełnioną azotem R2. R2 był ostatnim w linii brytyjskich rurek wypełnionych gazem; wszystkie kolejne konstrukcje od R3 do R7 to lampy wysokopróżniowe. Warianty triod typu R zostały wykonane na zamówienie brytyjskie w Stanach Zjednoczonych przez Moorhead Laboratories . Po wojnie Philips rozpoczął produkcję TM w Holandii jako Typ E. Konstrukcja cylindryczna opatentowana przez Peri i Bigueta stała się standardową cechą brytyjskich lamp dużej mocy, aż do 800-watowego T7X.

Kiedy Stany Zjednoczone przystąpiły do ​​wojny , roczna produkcja trzech największych amerykańskich producentów mogła osiągnąć zaledwie 80 tysięcy rur wszystkich typów. To było za niskie dla walczącej armii; wkrótce po rozmieszczeniu we Francji amerykańskie siły ekspedycyjne przekroczyły limit i musiały przyjąć francuski sprzęt radiowy. W związku z tym AEF opierała się głównie na rurach wykonanych we Francji.

W Rosji , Michaił Bonch-Bruevich rozpoczęła produkcję na małą skalę TM w 1917 roku W 1923 roku władze radzieckie zakupiono francuską technologię i oprzyrządowanie, i rozpoczęła produkcję na dużą skalę w Leningradzie Electro-Vacuum roślin, które później łączą się Svetlana . Radzieckie klony TM nazwano P-5 i П7, a wysokowydajny wariant z katodą torowaną nazwano Микро ( Micro ).

Po I wojnie światowej uniwersalny TM został stopniowo wyparty przez nowe, specjalistyczne lampy odbiorcze i wzmacniające. W rozwiniętych krajach Zachodu zmiana została w dużej mierze zakończona pod koniec lat dwudziestych XX wieku, kiedy to rozpoczęła się w krajach mniej rozwiniętych, takich jak Związek Radziecki . Nie ma pewnych informacji na temat zakończenia produkcji; według Roberta Champeixa produkcja we Francji trwała prawdopodobnie do 1935 roku. Pod koniec XX wieku repliki TM zostały wydane co najmniej dwukrotnie, przez Rudigera Waltza w Niemczech (lata 80.) i Ricardo Krona w Czechach (1992).

Bibliografia

Źródła