真空管[199真空管]物語
                                     (第2版;平成25年5月16日)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

1.エピローグ

 アメリカ国内では、ジェネラルエレクトリックに次ぐ総合電機会社のウェスチングハウス社は、1920年後期にピッバークに於いて世界最初の本格的なラジオ放送局をKDKAと言うコールサインで開局して有名になりました。 1922年に自社のAeriola”というラジオ受信機にWD-11を初めて採用し市販しました。蓄電池の代わりに乾電池(1.5V)で真空管のフィラメントを点灯することを意図したものでした。WD-11は、ウェスチングハウス社によりRCA社向けのRS, Regenoflex, Radiola X, Radiola III and Radiola III-Aなどのラジオ受信機に使用していました。

 処が、”クラッシック・ヴァルブ” 大塚  久著によると上記のWD-11とほぼ同時期に開発された
Aeriotron WR-21あり”Aeriola Grand”と言うラジオ受信機に使用されたと記述されています。このAeriotron WR-21には、A型のハード・バルブ増幅用とD型ソフト・バルブ検波用があり、B4ベースは真鍮板製で中央に突起がある特種なベースです。残念ながら、AAeriotron WR-21のサンプルは所有しておりません。

 右の写真は、ウェスチングハウス社が1922年にWD-11 1本を使用した超再生ラジオ受信機、“Aeriola Srで木製キャビネットに収められています。

 WD-11のフィラメント構造は、脆弱で評判は良くありませんでした。特に、フィラメントが焼き切れるときは、プレートB+電源がフィラメント回路と短絡するためにに大きな事故を起こすことがありました。 間もなく、RCAは、スーパーヘテロダイン及び超再生受信機にUVー199またはUXー120を使用することにしました。従って、1925年以降には、WD-11を使用したラジオ受信機は見あたリません。これはRCARadiolas III及び III-AにはUVー199及びUXー120に変更することをサービス・ブレテン(19251211日)に発表したことにより決定的なものとなりました。 

 ウェスチングハウス社は、1923年にWD−11のUVベース・バージョンとしてWD-12を発表しています。このWD−12は、蓄電池式の機器を乾電池式のに変更するためのに1925年にUXベースのWX−12に置き換えられています。WD−12及びWX−12は、1933年には、RCA向けの生産を中止しています。

 これらの初期のラジオ受信機を修理したい愛好家達は、保守用真空管に関して大きな問題を抱えていました。と言うのもRCA社は、既に70年前にWD−11真空管のストックを中止していましたので、最近では、このWD−11真空管は、使用されてラジオ受信機よりも遙かに高い法外な値段が付けられています。この様な理由で、WD−11を保有している人もこの真空管をラジオ受信機の修理サービスに提供しなくなりました。

名称/型番 用途
フィラメント プレート グリット
電圧(V)
Gm
(μモー)
μ
(kΩ)
材質 電圧(V) 電流(A) 電圧(V) 電流(mA)
WD-11 検波増幅 酸化皮膜 1.1〜1.4 0.25 20〜90 0.25〜4 340 6.5 17〜19
WD-12 検波増幅 酸化皮膜 1.1〜1.2 0.25 20〜90 0.25〜4 340 6.5 17〜19


     

 WD−11は、乾電池1個(1.5V)でフィラメントを点灯できる様に、電圧が1.1V、電流が0.25A定格の酸化皮膜フィラメントを採用していました。この点では、WD-11は民生用真空管として最初ののものであり、1939年になって1.4V級の乾電池専用シリーズがの真空管が発表されるまで他に例はありませんでした。WD-11の外形は前述のWRー21と全く同じですが、電極構造は一回り小型です。WR−21と間違えてソケットに差し込んで使用しないように、真鍮板加工のB4型のピン配列のままでプレート・ピンを太く(約4.8mm)して4ピンの中央に突起のある特殊なベースを使用しています。写真のサンプルでは、ゲッターは使用していない真空管ですが、ウェスチングハウス社がWD−11をRCAに納入する頃には、Lee Sutherlinが開発したゲッターを使用していました。WD−11のステムの両側に塗布された白色のゲッターを使用した真空管が発売されています。これは、”Sutherlin Lime Getter"と呼ばれる化学物質で石灰の一種です。

Westinghouse WD-11

 WD1−12は、1923年に従来のラジオ受信機を乾電池で使用できるように開発された真空管です。WD−12は、WD−11と同じ定格ですが、標準のUVベースで ガラス容器は、T10を使用しています。サンプルは、初期のものでベースは、真鍮の厚板とベースの底はベークライトです。写真で見えるようにRCAのロゴと反対側にはウェスチングハウス社のロゴが併記されています。また、WD−12は、1925年1月からガラス容器はT8となり、と特徴のある形状のベークライトのモールド・べースに変更になりました。これは、標準のUVソケットに適合し、克つ小さなバルブ・サイズに合うように縦リブ付きで肉厚の厚いベースになりました。(WD−11とWD−12に関しては、別途”真空管 [WD−11及びWD−12真空管]物語”を作成し詳細を記述するつもりです。) 

Westinghouse/RCA WD-12



2.UV-199, UX-199, 199及び99 シリーズ

 
一方、ゼネラル・エレクトリック社も、同じ様な乾電池で真空管を動作させる目的で独自にUVー199を開発していました。UVー199は、1923年に“
Radiola IV”に採用されました。このUVー199は、フィラメント電壓・電流が3.3V・0.06A(WD-11は、1.1V・0.25A)以外は、WD-11と殆ど似たような特性でした。UVー199は、フィラメントの経済性に加えて、より堅牢でマイクロホニック雑音の少ない真空管でした。

 ここでも”クラッシック・ヴァルブ” 大塚  久著の記述を参照するとUV−199は、UV−201Aと同時に発表され、フィラメントは、当時開発されたトリエーテッド・タングステンが使用され電壓・電流は3.0V・0.06Aで当時としては驚異的な低フィラメント電力型の真空管として登場しました。最少の量産サンプルは、、1921年10月頃 ゼネラル・エレクトリック社のハリソン工場で製造され、フィラメントの太さは0.023mmという極細のトリエーテッド・タングステン線を使用し、フィラメントの定格電圧・電流は、3.0V・0.135Aでした。 しかし、同年末フィラメントの線径を更に0.015mmまで細くし、定格電圧・電流は、3.0V・0.06Aにバージョンをアップしましたが、それでもUV−201Aと同じ程度のトータル・エミッション (6 mA)が得られる設計でした。

 UV−199は、1922年末にRCAから発売されたのですが、大量出荷の開始は、1923年4月以降とされています。文献によると最初は、4.5Vの乾電池からレオスタットで3.0Vまで電圧を降下させる計画でしたが、ユーザーがラジオ受信機の感度を上げようとして、フィラメント電圧を上げすぎることが多く、またこの様な定格を超えた状態で連続使用するとトリエーテッド・タングステンの熱電子放射能力が急激に低下して、寿命の短縮に拍車を掛ける結果となることがわかり、その予防策としてフィラメントを若干長くして定格電圧を3.3Vに上げるなどの改良を加えたのが、発表が遅れた原因とされています。

 UV−199は、元々小型、小電力のトリエーテッド・タングステン管であるために、フィラメントの光具合が、従来のタングステン管に比較して弱い上に、多量のマグネシューム・ゲッターのため内部が見えにくいことからラジオ受信者は、上記のような調整方法をしていたと思われます。

 UV−199の初期型は、小型UVベースで真鍮板、セラミックのもので真空管頂部に排気チップがある真空管です。多くのラジオ受信機の使用され、何度か改良が加えられました。1924年3月以降は、排気用チップをステムの中に変更したステム・シール型採用でチップレス(頂部丸形)になりました。また1924年10月以降はUXベースのに変更され、型番もV99,X99などと呼称されていました。手元のサンプルには、99Xもあります。


名称/型番 用途
フィラメント プレート グリット
電圧(V)
Gm
μ(モー)
μ
(kΩ)
材質 電圧(V) 電流(A) 電圧(V) 電流(mA)
UV-199 検波増幅 トリタン 3.0 0.06 40ー80 0.25-4.0 340 6.25 16-18.5





WANTED
(メタル・ベース)
GE/RCA UV-199 GE/RCA UV-199 RCA UV-199
RCA UV-199
CUNNINGHAM C299 RCA UX-199 MONOTRON UX-199 VAN DYKE UX-199
CUNNINGHAM CX-299 KRESS 99X UNKNOWN UX-199


                                    

      。
 


3.我が国に於けるUV-199, UX-199 シリーズ

 1925年3月23日、我が国で初めてのラジオ放送が東京芝浦の仮放送所から始まりました。前述の通り、1921年、アメリカでは、既にトリエーテッド・タングステンフィラメンを使用したUVー199UVー201Aが販売されていました。 我が国では東京電気が1924年にトリーテッド・フィラメントを使用したUVー199UVー201Aを発売しています。その後1928年まで東京電気は、新型真空管の発売をしていないので、当時ラジオ受信機に使用できる真空管は、UVー199UVー201Aと旧型のUVー200UVー201だけの様でした。当時、アメリカやヨーロッパ各国の真空管が輸入されていて、我が国の製造メーカーは、それらを手本にして製造したので、外観や特性は共に”バラバラ”でした。東京芝浦電気(株)の池谷 理氏の”受信管物語”、[5]ー大正から昭和ーには、1927年(昭和2年)ごろの我が国の受信管の一覧表が記載されています。(下記の一覧表を参照)

メーカー名 型名 用途 フィラメント 陽極
太平洋無線 TRV      2
         3
         5
       199
      201A


検波増幅
検波増幅
4-6
4-6
4-5
4-5
3
0.7
0.5
0.5
0.19
0.06
25-45
25-45
25-45
25ー45
20ー45
東京真空管 TVV    199 検波増幅 3 0.06 20-40
東京電気 サイモトロン  199
       200
       201
      201A
検波増幅
検波
検波増幅
検波増幅
3
5
5
5
0.06
1.0
1.0
0.25
20-100
15-25
20-100
20-120
東京ラジオチューブ スパウトロン 0.19
      0.09
      0.06
      0.05
2-4
3-5
3-5
3-5
0.19
0.09
0.06
0.05
20-45
20-45
20-45
15-45
日本真空管 NVV     5
        6
       6A
       100
      100A
検波
増幅
検波増幅
検波増幅
検波増幅
4-6
4-6
3.5-4
3
3
0.9
0.6
0.2
0.1
0.1
日本無線*1 C1
2
3A
3B
4A
4B
4C
5
6
7
8
9
10
検波
検波
検波増幅
検波増幅
検波
増幅
増幅
検波
検波
検波
検波増幅
検波増幅
検波増幅
6
6
6
6
6
6
6
6
4
6
6
6
6
0.8
0.8
0.9
0.9
0.8
0.9
0.6
0.8
0.6
0.8
0.8
0.53
0.55
40-80
40-80
60-100
40-80
60-100
60-120
40-80
40-80
20
40-80
40-100
100
90

 日本無線電信電話株式会社(日本無線)が大正12年12月1日改訂の受信真空管 品目表を入手したので、3.2 マツダ以外のUV-199相当管
(4) 日本無線製 受信用真空管 品目表 、大正12年12月1日改訂、日本無線電信電話株式会社に詳細を示します。

 

 東京電気のUV−199は、初期のサンプルは真空管頂部に排気チップがあり、真鍮ベースの円筒ガラス管でマグネシューム・ゲッターのため、銀色に輝き内部の電極構造は見えません。1924年月以降には排気口は、頭からステム下部に変更され,ガラス管の頭はトップチップから丸頭になった。このため、頂部には東京電気のログの”TEC”が印刷され、黒ベークに底部には、中央に”TEC”、周辺には”CYMOTRON 199 PATENTED”の鋳型文字が見えます。


 左の写真は、東京電気株式会社、マツダのラジオ用真空管、UV−199型です。

 一方、右の写真は、TEC、芝浦製作所、丸の中に芝のロゴ、無電受信機及増幅機用 真空管 CMー199です。

 実は種明かしをしますと、右の写真のUVー199型の真空管収容はこの裏側に、右のような緑色のラベル紙がが貼ってあります。
1875年(明治8年)に田中製作所が操業し、1893年(明治26年)に芝浦製作所と改称された後に1939年(昭和14年)に東京電気と合併して東京芝浦電気がが誕生しています。従って、この真空管は、昭和14年当時に製造された真空管ですが、CMー199が無電受信機及増幅機用 真空管と呼称されているため、一般に販売したとは区別した軍使用の真空管とも考えられますが、詳細は不明で調査中です。



 「電子管の歴史」の資料編、日本電子機械工業会 電子管史研究会 編に池谷 理氏が紹介をしている東京電気、梅田徳太郎氏の”受信管製造の歴史、1976年”に記載されている”真空管製造開始当時から終戦直前までの概況について”に於いてUVー199に関する記事をがあります。以下関係の深い部分を抜粋します。
 

 東京電気が真空管の研究に着手したのは大正5年である。最初に完成した真空管は、大正8年で、Audion Valve UN-100、仏國型 WF-101真空管である。大正12年までは研究所 真空管研究室での研究的の製作であった。 大正13年にX光線科の一部で真空管の製造を開始した。当時の製造品種は、UN-100, UF-101、UV-102、UN-151、UV-200、UV-201などを小規模に製作していた。Getterは、赤燐を使用、排気はTrolly ExhaustでElectron bombardに依り電極の吸蔵Gas放出を行っていた。 大正13年末期よりUVー199、UV-201Aの試作研究が開始された。


 大正14年3月、東京放送局が芝浦で仮放送するに伴いUVー199、 UV-201A真空管の需要が急増する。当時の東京電気の真空管製造設備は、計画設備を完成に至らず、また製造技術の点に於いても誠に貧弱であった。各作業は、総てHand workという状態であった。 
大正14年当時のUV−199、UV-201Aの合計生産予定

     5月   (UVー199、201Aの合計) 3,000個
     6月                        8,000個
     7月                       12,000個

以上の生産を確保するのに不良が多いので困難であった。UV-199のAging中断線不良(Filament断線)、UV-199、UV201Aの特性不良、Gas不良(真空度不良)などが多かった。

 3.1大正13年当時のUV-199に関して



 ”電子管の歴史 資料編”、梅田徳太郎氏の「受信管製造の記録 1976年」より抜粋した故述です。

  UV−199は、硝子製Tie Beadを用い電極の固定化を図り、耐震性を保つています。電極の固定化と Plate(Anode)はFlat Anodeなので排気中にAnode deformを防ぐためAnode面にBeadを付けてあります。UVー199は、Thoriated tungsten wireのCathodeで、GetterはMagnesium ribbonを用い性能的には格段の向上をしています。。高周波電気炉も小出力ながら真空管使用のSetが準備され、UVー199のCathodeはWireが非常に細い(Mg/200mm=0.75〜0.80と記憶する)のでMount組立の際Lead wireを熔接するのに断線しやすいので両端にNiのClamp wireを取り付けて、V形にFormしたものです。(Mg/200mm=4.8〜5.0と記憶する)。Gridは、Hand grid器で捲きSide rodに電気熔接したものです。Grid wireは両者共Mo wireでSide rodはNi wireである。UV-199のGrid Winding用Manlは、細いので耐久力が短く1,000個程度Gridを作ると使用不可能となるので困ったが大正15年末期にはUniversal grid winding machineが到着したので問題は解決し、Anodeは、UVー199はCylindrical typeで材質はNiです。






 排気方法(Trolly) 初期には、Heaterの温度350℃程度で10分間BulbをHeatしながら排気し、Induction coilで排気状況を調べExhaust tubeをTip offしました。排気終了品を高周波電気炉でAnodeをHeatして熔接してあるMagnesium getterをFlashingさせて管内の真空度の向上を図るのだが高周波電気炉の出力が微弱なためMagnesiumが少し酸化しているとFlashingしにくいのと電極からの放出瓦斯で真空度が低下に依りなおFlashingしにくくなるという状況でした。従って、Getterは当日排気するものに限り取り付けました。Magnesiumは使用する直前にSand paperで表面をpolishingして酸化物を除去しました。大正14年7月頃からは、排気工程の最終にGetter Flashingする方式に変更しました。高周波電気炉も使用真空管の球数を増し出力増加を図りました。大正15年3月待望の24 Head exhaust machine(電球用を改造したもの)完成をみた。高周波電気炉出力5KWが輸入され排気作業は非常に順調に進む様になり以上の諸問題も解消しました。昭和2年初期と記憶するGetterとしてMagnesium ribbonと赤燐の溶液を併用しました。R.C.Aでは、既に実施して居り寿命試験の結果は良好との事でした。

東京電気(TEC) 199(CYMOTRON) 東京電気(TEC) 199(CYMOTRON) 東京電気(TEC) 199(CYMOTRON)




3.2 マツダおよびUV-199相当管

 
(1) 日本真空管製作所、 N.V.V. 6A
 
マツダ以外では、日本真空管製作所が,1924年(大正14年)独自の規格の電池管としてN.V.V. 6Aを製造しました。真鍮とセラミックのUVベースですが、UV−199のUVピンの約4mmと比較するとN.V.V. 6AのUVピンは約9.6mmと長いピンを使用しています。 実物を調べてみると,電極構造はGE/RCAの
UVー199
及びUXー199と同じですが、円筒ガラス容器は約34mmφと大きいものを使用しています。フィラメントはUV−199の約3倍の2.0Aです。



 (2) 
日本電気、NEC TB-613-A231-D
 



NECTBー613ーA231ーD (TBー631ーA) は、1935年 (昭和10年)頃に開発された真空管です。段付きの黒ベークUXベースの円筒ガラス管(UVー199と同じ太さ)で、電極はプレートが楕円筒型でグリットは2本の棒に巻かれたプレートと同じ楕円筒構造です。昭和16年7月31日、我が国で初めて発行された”無線工学ポケットブック”の第38編雑、11.各種真空管特性一覧表、第XXV表 日本電気製受信管に、TBー316ーAが記載されています。フィラメントは、電圧は3.1V、電流は0.06Aの直熱型の検波増幅管です。フィラメントの定格を比較する限りではUV-199と同じです。

 他のサンプルの円筒ガラス管壁には、231ーD(TBー631ーA)が併記されている。勿論、231ーDは、WESTERN Electric社のWE231ーDと同じ品種名を使用しています。 日本電気は、Western Electricとの技術提携により従来より同じ品種名の真空管を製造していますが、之も外観形状、電極形状とも写真で見る限りでは、同じ規格の真空管です。 右の写真は、WESTERN Electric社のカタログから引用したもので、現在の処、”WANTED”です。

 WE231ーDの規格表によると、
フィラメントは、電圧は3.1V、電流は0.060Aの直熱型の検波増幅管で、通信型真空管と同様にフィラメントに関しては、電流基準で動作させることを目的に設計されている旨の注意書きがあります。

 

 


 (3) 電気的特性

名称/型番 用途
フィラメント プレート グリット
電圧(V)
Gm
μ(モー)
μ
(kΩ)
備考
材質 電圧(V) 電流(A) 電圧(V) 電流(mA)
UV-199 検波増幅 トリタン 3.0 0.06 40ー80 0.25-4.0 340 6.25 16-18.5 マツダ
CM-199 検波増幅 トリタン 3.0 0.06 40-80 0.25-4.0 340 6.25 16-18.5 マツダ
UX-199 検波増幅 トリタン 3.0 0.06 40-80 0.25-4.0 - 340 6.25 16-18.5 エレバム
6A 検波増幅 トリタン 3.5ー4.0 0.2 20-90 日本真空管
TB−613−A 検波増幅 トリタン 3.1 0.06 60 2.0 ー3.0 500 8.0 16 日本電気
231−D*1 検波増幅 トリタン 3.1 0.06 67.5 0.93 ー3.0 380 8.5 22.5 日本電気

     註1;”WANTED”のWE231−Dは、Western Electric 231D Vacuum Tube データーより抜粋しました。 

TEC 199(CYMTRON) TEC 199(CYMTRON):*1 TEC 199(CYMTRON) *2 マツダ CM-199 *2
NEC TB-613-A NEC 231-D 日本真空管 N.V.V. 6A エレバム UX-199

                 註 *1. TEC 199(CYMOTRON)のサンプルは、黒色ベーク・ベースに”CYMOTRON UV-199”の刻印がある。
                     *2. TEC 199(CYMOTRON)とマツダ CM-199のアンプルは、同一真空管に対するダブル名稱です。(箱の表示に細工がある)

(4) 日本無線製 受信用真空管 品目表 、大正12年12月1日改訂、日本無線電信電話株式会社
 資料は、縦書きの品目表になっていたが、横書きにしたが、記述はそのママとしてあります。(例えば、壙大は、”増幅”、素人用は”アマチュア無線用”、低排気管は、”ソフト・バルブ、高排気管は”ハード・バルブ”のことです。)

名称 記号 プレート
電壓
フィラメント
電源
フィラメント
電流
主用途 特色 形態 備考
筒型壱號 C1 40ー80 6 0.8内外 検波 低排気ニシテ
感度優良
ダブル・エンド型
100mmx25mmφ
一般船舶用
筒型貳號 C2 40ー80 6 0.8内外 検波 低排気ニシテ
感度良好
ダブル・エンド型
100mmx33mmφ
一般船舶用
筒型参號A C3A 60ー100 6 0.9内外 検波
壙大
高排気ニシテ
長時間連続
使用ニ堪ウ
シングル・エンド型
100mmx31mmφ
旧海軍型現在
南洋廰ニテ用ウ
筒型参號B C3B 40ー80 6 0.9内外 検波
壙大
Aニ比シ少シ排
気低ク感度優ル
シングル・エンド型
100mmx31mmφ
一般用
筒型四號A C4A 60ー100 6 0.8内外 検波 高度ニ排気シアルヲ以
テ長時間連続使用ス
ルモ感度の変化少シ
シングル・エンド型
92mmx44mmφ
逓信省型
検波用
筒型四號B C4B 60ー120 6 0.9内外 壙大 高度ニ排気シアルヲ以
テ長時間連続使用ス
ルモ感度の変化少シ
シングル・エンド型
92mmx44mmφ
逓信省型
壙大用
筒型四號C C4C
*1
40ー80 6 0.6内外 壙大 高度ニ排気シアルヲ以
テ長時間連続使用ス
ルモ感度の変化少シ
但シ定壓ニシテ用シウ
シングル・エンド型
92mmx44mmφ
一般船舶用
壙大用
筒型四號D C4D
*2
60ー100 6 0.9内外 壙大 Bトハ口金寸法異ナルノミ シングル・エンド型
93mmx44mmφ
鉄道省型
壙大用
筒型五號 C5 40ー80 6 0.8内外 検波 形態小ニシテ感度優良 ダブル・エンド型
90mmx27mmφ
一般船舶用
素人用ニ適ス
筒型六號 C6 20内外 4 0.6内外 検波 低電壓ヲ使用得 シングル・エンド型
83mmx36mmφ
素人用ニ適ス
筒型七號 C7 40ー80 6 0.8内外 検波 感度優良 シングル・エンド型
93mmx44mmφ
一般船舶用
筒型八號 C8 40ー100 6 0.8内外 検波
壙大
口金ヲ附セザル検波
壙大両用ノ高排気管
ダブル・エンド型
90mmx27mmφ
逓信省用
一般用
筒型九號 C9 100 6 0.53 検波
壙大
極メテ高度ニ排気セル
検波壙大用
シングル・エンド型
90mmx36mmφ
海軍用
筒型拾號 C10 90 6 0.55 検波
壙大
極メテ形態小ナル高排
気管
シングル・エンド型
56mmx33mmφ
航空機用
ローレンツ機用
筒型拾壱號 C11 90 6 0.55 検波
壙大
極メテ形態小ナル高排
気管
シングル・エンド型
58mmx33mmφ
航空機用
ローレンツ機用

            *1は”展示 ○”、、*2は”削除ス”との手書きの註が付いています。


 参考文献
1.J.K. Bach, "The WD-11 Tube", CQ, (Nov 1973). This article was reprinted in Antique Radio Classified, V. 2, No. 11, p. 10 (Nov 1985),and   more recently in Tube Collector, V. 1, No. 4, p. 13 (Aug 1999).
2.大塚 久著、”クラッシック・ヴァルブ  幻の真空管800種の奇跡”、誠文堂新光社
3.池谷 理著、”受信管物語”、電子、日本電子工業会、1975年11月号〜1979年1月号
4.”電子管の歴史、資料編”、日本電子機械工業会 電子管史研究会 編
5,社団法人 日本ラジオ協会 編纂、”無線工学 ポケットブック”、昭和16年7月31日発行

                                                                           以上