電子管的生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)述
電子管的制造是一門相當(dāng)?shù)膶W(xué)問(wèn)，涉及到物理、化學(xué)等等很多方面，其中蘊(yùn)含的知識(shí)非常寬泛，冰棍在此從材料的制備和管子的裝配兩個(gè)層面上簡(jiǎn)單地來(lái)談一下電子管制造的問(wèn)題。
首先要有制造的材料，電子管制造之中使用的大都是高純度的金屬材料以及各種無(wú)機(jī)、有機(jī)原料，RCA手冊(cè)R-13版的附錄之中，RCA公司曾經(jīng)自豪地介紹過(guò)一些電子管之中的復(fù)雜技術(shù)。材料科學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)問(wèn)，我只能簡(jiǎn)單地說(shuō)兩句而已，以下以簡(jiǎn)單的旁熱管為例來(lái)說(shuō)明。你可以想象成為是6P1或者6A2這類型的管子。
材料準(zhǔn)備
1、熱絲制備：
用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入細(xì)膩的純凈剛鋁石粉末進(jìn)行研磨，形成懸濁液（美國(guó)雷聲公司的配方）。
純凈的鎢絲或者鉬絲，表面用噴涂的辦法，噴上一層剛鋁石懸濁液，然后在900度的溫度下加熱幾分鐘，自然冷卻。然后將熱絲在20%的氫氧化鉀溶液中煮幾分鐘，然后用蒸餾水沖洗烘干，在空氣中加熱到100度幾分鐘，蒸發(fā)溶劑。然后在高溫氫氣爐中以1600-1650度高溫加熱幾分鐘，就可以備用了。
2、陰極制備：
用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入碳酸鋇、碳酸鍶、碳酸鈣，在球磨機(jī)之中研磨7小時(shí)（美國(guó)雷聲公司的配方）。
在鎳制的圓筒上進(jìn)行噴涂或者刷涂。
3、電極制備：
根據(jù)計(jì)算所采用的材料，比如屏極用的鎳片或者敷鋁鐵等等材料，預(yù)先經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮诨ò凑招枰?，沖制成適當(dāng)?shù)男螤睢?BR> 在自動(dòng)繞絲機(jī)上繞制柵極絲（在20年代已經(jīng)采用了自動(dòng)繞絲機(jī)），形成柵極。柵極所用金屬絲以及繞制工藝都是極其嚴(yán)格，尤其是高跨導(dǎo)的寬頻帶電壓放大管的柵極絲的直徑和間距都非常非常小
（普通中放大系數(shù)三極管的柵極絲大概是0.00009英寸，高放大系數(shù)管還要小一些，而寬頻帶電壓放大管的柵極絲直徑還要小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，一些山寨廠之所以只能制造205 101之類老舊型號(hào)，就是他們制造不了其它的管子）。
根據(jù)計(jì)算裁制云母片成為一定的形狀。
根據(jù)計(jì)算，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟ず托局?BR> 對(duì)于金屬材料進(jìn)行化學(xué)清洗，然后進(jìn)行燒氫處理，對(duì)于在高溫中和氫氣有反應(yīng)的金屬在真空爐中進(jìn)行高溫處理。
管芯裝配
將不同的原料裝配到芯柱上，采用的是點(diǎn)焊工藝，采用多種方法來(lái)固定電極。如同大家透過(guò)玻璃看到的一樣，或者砸碎一個(gè)管子，你可以看的更加清楚。
排氣工藝
1、設(shè)備：
通常有機(jī)械泵（大部分是活塞泵+旋片泵）作為第一級(jí)抽氣。然后是多級(jí)擴(kuò)散泵（油擴(kuò)散泵或者水銀擴(kuò)散泵）作為次級(jí)抽氣，并且配有冷凝器和加熱器，檢查真空度用電離規(guī)表。
2、工藝：
連接電子管和接頭部分，開(kāi)動(dòng)機(jī)械泵，在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)氣壓表應(yīng)該達(dá)到1/1000到1/10000個(gè)大氣壓。此時(shí)可以開(kāi)啟電離規(guī)表測(cè)量真空度。
然后開(kāi)動(dòng)擴(kuò)散泵，在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)，讓氣壓表達(dá)到1/200000個(gè)氣壓。然后拉下來(lái)烘箱，像烤面包一樣烤電子管，溫度為450到500度，此時(shí)真空度會(huì)下降，仍然抽氣。同時(shí)加熱主冷凝器。直到氣壓表重新為1/200000個(gè)氣壓。
關(guān)閉烘箱，電子管自然冷卻到100度以下，此時(shí)真空表應(yīng)該在1/200000到1/500000個(gè)大氣壓左右，拉上爐子。
對(duì)于電子管的燈絲逐漸加上電壓，觀察電離表的讀數(shù)，直到燈絲在550度左右，氣壓表在1/2000000大氣壓以下。用液態(tài)氮冷卻主冷凝器，用光測(cè)高溫表測(cè)量燈絲溫度，一般在900度老練，1100閃練，經(jīng)過(guò)一個(gè)比較長(zhǎng)的復(fù)雜的過(guò)程之后，氧化物陰極便已經(jīng)激活。
然后可以用感應(yīng)加熱的辦法蒸發(fā)消氣劑，此時(shí)氣壓表的應(yīng)該在1/50000000大氣壓以下，用煤氣火焰封口電子管。
此時(shí)抽氣系統(tǒng)還在繼續(xù)工作，然后停止向主冷凝器中注入液氮，冷凝器逐漸恢復(fù)到室溫。關(guān)閉擴(kuò)散泵的加熱器。當(dāng)擴(kuò)散泵的油溫在60度以內(nèi)時(shí)候，關(guān)閉擴(kuò)散泵到機(jī)械泵的閥門，然后關(guān)閉擴(kuò)散泵風(fēng)扇和機(jī)械泵。
經(jīng)過(guò)以上工藝制造的電子管的品質(zhì)肯定是極其優(yōu)秀的，但是對(duì)于機(jī)械化制造的電子管而言，通常比上述的工藝要有所簡(jiǎn)化，主要是排氣部分工業(yè)化生產(chǎn)的時(shí)候，是連續(xù)工作而不是上述的斷續(xù)工作，不過(guò)它們的質(zhì)量仍然是有保證的。
值得注意的是，不同的電子管廠家的配方是不相同的，這也就是不同電子管的使用壽命會(huì)有差異的緣故，當(dāng)然對(duì)于大型的生產(chǎn)廠而言，他們的電子管質(zhì)量是有所保證的。對(duì)于山寨廠而言，質(zhì)量當(dāng)然不能保證。美國(guó)的RCA公司號(hào)稱它們電子管真空度可以達(dá)到1/100，000，000大氣壓，我相信這是比較可信的。起碼我遇到的RCA公司的電子管，即使是比較早期的產(chǎn)品，性能仍然相當(dāng)不錯(cuò)。而天津山寨廠的產(chǎn)品能達(dá)到什么技術(shù)水平，因?yàn)槲覐膩?lái)沒(méi)有用過(guò)，這里不得而知。不過(guò)，曾經(jīng)很早以前，有些朋友買過(guò)天津的300B，在很短時(shí)間以內(nèi)損壞的例子很多。
在這里附帶說(shuō)明一下電子管內(nèi)部出現(xiàn)藍(lán)光的問(wèn)題
出現(xiàn)藍(lán)光的原因很多，有些是電極之間的藍(lán)光，有些是玻璃殼上面的藍(lán)光。通常，電極之間出現(xiàn)藍(lán)光的原因是電子管內(nèi)部的電位差過(guò)高，導(dǎo)致出現(xiàn)電弧，這在一些工作電壓高的功率管之中常常能見(jiàn)到。當(dāng)然如果是因?yàn)殡娮庸艿恼婵斩冉档鸵矔?huì)出現(xiàn)電極之間的藍(lán)光現(xiàn)象，不過(guò)一般而言真空度緩慢降低的管子，它的消氣劑通常會(huì)出現(xiàn)減少的情況。
還有一種情況是玻璃外殼上面出現(xiàn)了藍(lán)光，這在一些透明玻璃外殼管常常見(jiàn)到，比如6P3P 300B都有，這是電極構(gòu)造造成的原因，通常設(shè)計(jì)優(yōu)良的電極系統(tǒng)中，雜散電子轟擊玻璃殼的情況很少，但是有些管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上或者裝配上有問(wèn)題的情況下，會(huì)出現(xiàn)一定的電子轟擊玻璃殼的情形，此種情況下，輕則容易引起雜音并且管子的電流特性變得不平均，在嚴(yán)重情況下，對(duì)于大功率管而言，會(huì)導(dǎo)致玻殼電位梯度改變，引起玻殼電解或者甚至于炸裂，所以一般而言，玻璃外殼上沒(méi)有藍(lán)光是正常的。
有些功率管都采用了噴碳的辦法，一則功率管容易散熱，二則外殼電位是平均的，不會(huì)引起各種問(wèn)題。有些大師們鼓吹的“飄逸、神秘……”的藍(lán)光，完全是胡說(shuō)八道沒(méi)有任何依據(jù)。我特別喜愛(ài)6P6P這只管子，通常我看到的都是噴碳的，仔細(xì)觀察下可以看到，噴碳管和沒(méi)有噴碳的比較而言，藍(lán)光少了許多。
首先要有制造的材料，電子管制造之中使用的大都是高純度的金屬材料以及各種無(wú)機(jī)、有機(jī)原料，RCA手冊(cè)R-13版的附錄之中，RCA公司曾經(jīng)自豪地介紹過(guò)一些電子管之中的復(fù)雜技術(shù)。材料科學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)問(wèn)，我只能簡(jiǎn)單地說(shuō)兩句而已，以下以簡(jiǎn)單的旁熱管為例來(lái)說(shuō)明。你可以想象成為是6P1或者6A2這類型的管子。
材料準(zhǔn)備
1、熱絲制備：
用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入細(xì)膩的純凈剛鋁石粉末進(jìn)行研磨，形成懸濁液（美國(guó)雷聲公司的配方）。
純凈的鎢絲或者鉬絲，表面用噴涂的辦法，噴上一層剛鋁石懸濁液，然后在900度的溫度下加熱幾分鐘，自然冷卻。然后將熱絲在20%的氫氧化鉀溶液中煮幾分鐘，然后用蒸餾水沖洗烘干，在空氣中加熱到100度幾分鐘，蒸發(fā)溶劑。然后在高溫氫氣爐中以1600-1650度高溫加熱幾分鐘，就可以備用了。
2、陰極制備：
用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入碳酸鋇、碳酸鍶、碳酸鈣，在球磨機(jī)之中研磨7小時(shí)（美國(guó)雷聲公司的配方）。
在鎳制的圓筒上進(jìn)行噴涂或者刷涂。
3、電極制備：
根據(jù)計(jì)算所采用的材料，比如屏極用的鎳片或者敷鋁鐵等等材料，預(yù)先經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮诨ò凑招枰?，沖制成適當(dāng)?shù)男螤睢?BR> 在自動(dòng)繞絲機(jī)上繞制柵極絲（在20年代已經(jīng)采用了自動(dòng)繞絲機(jī)），形成柵極。柵極所用金屬絲以及繞制工藝都是極其嚴(yán)格，尤其是高跨導(dǎo)的寬頻帶電壓放大管的柵極絲的直徑和間距都非常非常小
（普通中放大系數(shù)三極管的柵極絲大概是0.00009英寸，高放大系數(shù)管還要小一些，而寬頻帶電壓放大管的柵極絲直徑還要小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，一些山寨廠之所以只能制造205 101之類老舊型號(hào)，就是他們制造不了其它的管子）。
根據(jù)計(jì)算裁制云母片成為一定的形狀。
根據(jù)計(jì)算，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟ず托局?BR> 對(duì)于金屬材料進(jìn)行化學(xué)清洗，然后進(jìn)行燒氫處理，對(duì)于在高溫中和氫氣有反應(yīng)的金屬在真空爐中進(jìn)行高溫處理。
管芯裝配
將不同的原料裝配到芯柱上，采用的是點(diǎn)焊工藝，采用多種方法來(lái)固定電極。如同大家透過(guò)玻璃看到的一樣，或者砸碎一個(gè)管子，你可以看的更加清楚。
排氣工藝
1、設(shè)備：
通常有機(jī)械泵（大部分是活塞泵+旋片泵）作為第一級(jí)抽氣。然后是多級(jí)擴(kuò)散泵（油擴(kuò)散泵或者水銀擴(kuò)散泵）作為次級(jí)抽氣，并且配有冷凝器和加熱器，檢查真空度用電離規(guī)表。
2、工藝：
連接電子管和接頭部分，開(kāi)動(dòng)機(jī)械泵，在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)氣壓表應(yīng)該達(dá)到1/1000到1/10000個(gè)大氣壓。此時(shí)可以開(kāi)啟電離規(guī)表測(cè)量真空度。
然后開(kāi)動(dòng)擴(kuò)散泵，在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)，讓氣壓表達(dá)到1/200000個(gè)氣壓。然后拉下來(lái)烘箱，像烤面包一樣烤電子管，溫度為450到500度，此時(shí)真空度會(huì)下降，仍然抽氣。同時(shí)加熱主冷凝器。直到氣壓表重新為1/200000個(gè)氣壓。
關(guān)閉烘箱，電子管自然冷卻到100度以下，此時(shí)真空表應(yīng)該在1/200000到1/500000個(gè)大氣壓左右，拉上爐子。
對(duì)于電子管的燈絲逐漸加上電壓，觀察電離表的讀數(shù)，直到燈絲在550度左右，氣壓表在1/2000000大氣壓以下。用液態(tài)氮冷卻主冷凝器，用光測(cè)高溫表測(cè)量燈絲溫度，一般在900度老練，1100閃練，經(jīng)過(guò)一個(gè)比較長(zhǎng)的復(fù)雜的過(guò)程之后，氧化物陰極便已經(jīng)激活。
然后可以用感應(yīng)加熱的辦法蒸發(fā)消氣劑，此時(shí)氣壓表的應(yīng)該在1/50000000大氣壓以下，用煤氣火焰封口電子管。
此時(shí)抽氣系統(tǒng)還在繼續(xù)工作，然后停止向主冷凝器中注入液氮，冷凝器逐漸恢復(fù)到室溫。關(guān)閉擴(kuò)散泵的加熱器。當(dāng)擴(kuò)散泵的油溫在60度以內(nèi)時(shí)候，關(guān)閉擴(kuò)散泵到機(jī)械泵的閥門，然后關(guān)閉擴(kuò)散泵風(fēng)扇和機(jī)械泵。
經(jīng)過(guò)以上工藝制造的電子管的品質(zhì)肯定是極其優(yōu)秀的，但是對(duì)于機(jī)械化制造的電子管而言，通常比上述的工藝要有所簡(jiǎn)化，主要是排氣部分工業(yè)化生產(chǎn)的時(shí)候，是連續(xù)工作而不是上述的斷續(xù)工作，不過(guò)它們的質(zhì)量仍然是有保證的。
值得注意的是，不同的電子管廠家的配方是不相同的，這也就是不同電子管的使用壽命會(huì)有差異的緣故，當(dāng)然對(duì)于大型的生產(chǎn)廠而言，他們的電子管質(zhì)量是有所保證的。對(duì)于山寨廠而言，質(zhì)量當(dāng)然不能保證。美國(guó)的RCA公司號(hào)稱它們電子管真空度可以達(dá)到1/100，000，000大氣壓，我相信這是比較可信的。起碼我遇到的RCA公司的電子管，即使是比較早期的產(chǎn)品，性能仍然相當(dāng)不錯(cuò)。而天津山寨廠的產(chǎn)品能達(dá)到什么技術(shù)水平，因?yàn)槲覐膩?lái)沒(méi)有用過(guò)，這里不得而知。不過(guò)，曾經(jīng)很早以前，有些朋友買過(guò)天津的300B，在很短時(shí)間以內(nèi)損壞的例子很多。
在這里附帶說(shuō)明一下電子管內(nèi)部出現(xiàn)藍(lán)光的問(wèn)題
出現(xiàn)藍(lán)光的原因很多，有些是電極之間的藍(lán)光，有些是玻璃殼上面的藍(lán)光。通常，電極之間出現(xiàn)藍(lán)光的原因是電子管內(nèi)部的電位差過(guò)高，導(dǎo)致出現(xiàn)電弧，這在一些工作電壓高的功率管之中常常能見(jiàn)到。當(dāng)然如果是因?yàn)殡娮庸艿恼婵斩冉档鸵矔?huì)出現(xiàn)電極之間的藍(lán)光現(xiàn)象，不過(guò)一般而言真空度緩慢降低的管子，它的消氣劑通常會(huì)出現(xiàn)減少的情況。
還有一種情況是玻璃外殼上面出現(xiàn)了藍(lán)光，這在一些透明玻璃外殼管常常見(jiàn)到，比如6P3P 300B都有，這是電極構(gòu)造造成的原因，通常設(shè)計(jì)優(yōu)良的電極系統(tǒng)中，雜散電子轟擊玻璃殼的情況很少，但是有些管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上或者裝配上有問(wèn)題的情況下，會(huì)出現(xiàn)一定的電子轟擊玻璃殼的情形，此種情況下，輕則容易引起雜音并且管子的電流特性變得不平均，在嚴(yán)重情況下，對(duì)于大功率管而言，會(huì)導(dǎo)致玻殼電位梯度改變，引起玻殼電解或者甚至于炸裂，所以一般而言，玻璃外殼上沒(méi)有藍(lán)光是正常的。
有些功率管都采用了噴碳的辦法，一則功率管容易散熱，二則外殼電位是平均的，不會(huì)引起各種問(wèn)題。有些大師們鼓吹的“飄逸、神秘……”的藍(lán)光，完全是胡說(shuō)八道沒(méi)有任何依據(jù)。我特別喜愛(ài)6P6P這只管子，通常我看到的都是噴碳的，仔細(xì)觀察下可以看到，噴碳管和沒(méi)有噴碳的比較而言，藍(lán)光少了許多。
相關(guān)標(biāo)簽:電子管,生產(chǎn)過(guò)程
