真空管[ビーム出力真空管]物語
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　（第1版；令和4年9月日）　


１．ビーム出力真空管（Beam Power Tube)　

　5極真空管（Pentode) は、4極真空管（Tetorode）の特にシールド・グリッド真空管の欠点を改善したもので、プレート電圧 Ep がシールド･グリッド電圧 Eg2 よりも低い時に出現する Eｇ 対 Ip 特性曲線の凹凸を除去したものです。 　しかし、此の様に改善された5極真空管でも欠点がありました。サップレッサ･グリッドがあるためにその構造が複雑になると同時に、特性曲線の Ep 対 Ip 特性の飽和状態が緩慢である関係上、出力電流に高周波成分が多くなり、 　且つプレートの近くに交流的に零電位のサップレッサ･グリッドがあるため、プレートとアースの間に静電容量が並列に入り、出力インピーダンスを低減させます。これらの欠点を改善するために実際のサプレッサグリッドを除いて、　その代わりにその位置に電子的にサップレサ・グイッドを構成するように工夫されたのが”ビーム出力真空管（Beam Power Tube）”です。

　･臨界アノード距離真空管（Critical anode distance tube）
　
　このビーム出力真空管が出現する前に、 J.H. Owen Harriesの論文「The Anode to Accelerating Electrode Space in Thermionic Valves」､The Wireless Engineer､April､　1936により”臨界アノード距離真空管（Critical anode distance tube）”という研究が発表されました。これは、第1図　臨界距離陽極真空管に示すような普通の遮蔽グリッド真空管で加速グリッド、即ち遮蔽グリッドとプレートの距離 ”ｄ” を変化させて Ep に対する Ip の関係を求めると同図の (b) に示す様にある適当な距離、この場合は　d=3 cm に離すと2次電子放射による凹凸が全くなくなることが分かった。この時の G2 ～ P間の距離　”ｄ” を”臨界プレート距離”と言い､之より距離が短いと2次電子放射の影響が現れ､これより距離 ”ｄ” が広いと電子流　Ip が小さくなる。

 
　　(a）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）
　　第1図　臨界距離陽極真空管 


　尚､ Ep を一定に保ち G2～P 間の距離に対する　Ip飽和値を与える　Epの関係を求めると臨界プレート距離　ｄ＝3 cm において最小のプレート電圧　即ち Ep≒Eg2　を得ることができる。（第2図 臨界プレート距離とIp飽和値を与えるEpとの関係を参照）
　
 
 
  第2図　臨界プレート距離とIp飽和値
を与えるEpとの関係　　　　　


　第3図 遮蔽グリッドの電子レンズ作用に示すように遮蔽グリッドの正電位による電子レンズ作用によりプレートの極く近くに電子密度の濃い部分ができて、丁度構造的に挿入した抑制グリッドがあるのと同一の作用を呈するためです。尚、この真空管を高周波増幅に使用したときの歪みも先の図の (b) の飽和特性が鋭い様子から見ても歪みが極めて小さく､又プレートと制御グリッド間の静電容量も小さく構造も簡単であるとこが予想されます。
 
 第3図 遮蔽グリッドの
電子レンズ作用
>

　しかし､J.H. Owen Harriesが発明したままの真空管では一例として　d=3 cm を要するように電極寸法が可成り大きくなる欠点があるので、その距離を縮め尚且つプレートと遮蔽グリッドとの間の空間電荷密度を大きくするように改良したした真空管がビーム出力真空管（Beam power tube）で、これを第4図 ビーム形成電極の効果を示す図に示します。図示のようにビーム形成板　P1 を設けて電子ビームの収斂効果を増大したものです。　尚、P1 のない場合に電子ビームの散乱する様子を 同図 (b)に示してあります。

　更に、電極構造を鮮明にするために、第4図 ビーム形成電極の効果を示す図に示したが、ここでは又この”ビーム出力真空管”の記号的表示も表示してあります。
 
 　(a)　　　　　　　　　　　　　　　　(b)
　　第4図 ビーム形成電極の効果を示す図

 
 第5図　ビーム出力真空管とビームの形成


　又、このビーム出力真空管の特性は、第6図 ビーム出力真空管の特性例に示すとおりで、２次電子放射の影響は完全に除去され、しかも5極真空管よりも　Ep 対 Ip の飽和特性が鋭くプレート電圧の利用範囲が広く特性の歪みも軽減される。
 
 第6図　ビーム出力真空管の特性例


　尚、このビーム出力真空管のする意図しては自然空冷式送信ビーム出力真空管として市販された標準的な真空管は、2E24、807､2B29等があり、又電力増幅管としては、4B13、6L6-G､6V6-GT､35L6-GT､50L6ｰGT等がありました。
　
２．電力増幅管送信ビーム出力真空管
     
RCA　2E24  RCA　807  Toshiba　2B29 

３．電力増幅管ビーム電力増幅管
     
Toshiba 4B13  National Union　6L5-G  General Electric 6V6-GT 
     
KEN-RAD 35L-GT  RCA　50L6-GT   

４．日本電子機械工業会、送信管技術委員会により1977年1月11日に、送信管（ビーム管､14頁））登録一覧表
日本電子機械工業会

送信管登録一覧表
送信管技術委員会
1977,1.11


　　　　　　　　　　　　　　　　 　注1. 　1977年1月11日までに登録された送信管の型名をしめす。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 2. 　この一覧表に記載されている送信管は登録会社以外でも製造している場合が多いので注意されたい。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 3.　登録仕様書、試験規格および外形規格の年月日は送信会技術委員会と制式けってした年月費を示す。
　　　　　　　　　　　　　　　 　　4.　○印は登録仕様書、試験規格または外形規格が印刷発行されていることを示す。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 5.　登録仕様書、試験規格または外形規格の数字は版数を示し○印で囲んである場合は印刷発行されている
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ことを示す。
　　　　　　　　　　　　　　　　 　6.　JIS型名以外（例えば 2C39A）のもの及び真空コンデンサは最後にまとめてある。
　 　　　　　　　　　　　　　　　　7.　ー印は管球が廃止になり登録仕様書、試験規格又は外形規格が今後発行される見込みがないことを示す。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 8.　△印は形式決定が議事録別紙で確認されるが、日付の確認ができないものを示す。
送信管登録表一覧表

3. ﾋﾞ-ﾑ管
型　名 外国相当管
又は類似管名 　　　　　　		 登録会社 　　　　　　 登録年月日 登録仕様書 試験規格 外形図 備　考
1B15   日立 1963.2 1963.2 1966.3 ② ○ 廃止
1B16    日立  1964.4   1964.4    ----    ----   廃止 
1B21P  3D21A  日無  1958.12  1958.12  ○ 1961.7  ○ 1961.4  ○ 廃止 
1B26A   富士通  1954.6  ｰｰｰ   ｰｰｰ        廃止 
2B20   松下  1969.6 1969.6  ○ 1969.6 ○  1969.6 ○ 廃止 
2B29  829B  東芝  1949.10  1949.10   ○ 1957.7 ○ 1962.4     
2B29A   東芝  1952.6  ｰｰｰ    ｰｰｰ        廃止 
2B29P 3E29  東芝  1956.3      1959.11  ○ 1962.4 ○  
2B32  832A  東芝  1952.6 1952.6  ○  1955.5  ○ 1953.4  ○  
2B33    日電  1962.6      1962.6   ② 1962.8 ○ 保守 
2B39    日立  1962.11  1962.11   ○ ---    ---    廃止 
2B46  6146  日立･東芝･富士通  1954.10  1954.10   ○ 1955.7  ○  1962.3   ○  
2B46P  6293  東芝  1960.1  1960.1  ○ 1959.11  ○  1962.3   ○  
2B52  3E29  東芝  1956.3      1959.11  ○  1962.4   ○  
2B59  6159  日立  1963.9  1964.7  ○  1964.7 ○  1964.7   ○ 保守 
2B83  6883  東芝  1961.12  1961.12  ○  1962.2 ○  1962.2   ○ 廃止 
2B94 5894  日電  1953.6  1953.6  ○  1955.5  ○  1953.9   ○  
3B21P    日電  1965.6  1965.6  ○  1970.2  ○  1970.2   ○  
3B32  4D32  日無  1958.12  1958.12  ○  1959.12  ○  1962.3   ○  
4B13  813  富士通･日電  1950.5  1950.5  ○  1956.10  ○  1952.3   ○  
4B20    日無  1959.8  1959.8   ○ 1970.6  ○  1962.3   ○  
4B38    東芝  1963.7  1963.7  ○  1964.7  ○  1964.2   ○  
4B85    東芝  1955.7  1955.7  ○  1956.8  ○  1955.7   ○  
5B38    日無  1963.8  1963.8  ○  1964.9  ○  1964.9     
-14-


５．ビーム出力送信管

   WANTED WANTED
 WANTED 
　日立　1B15  1B16  １B21P  1B26A 
WANTED    WANTED  WANTED 
2B20  　東芝　2B29  2B29A  2B29P 
       
NEC 2B32  NEC 2B33  日立　2B39  NEC 2B46 
 WANTED   WANTED  WANTED 
 2B46P 　NEC　2B52  2B59  2B83 
       
NEC　2B94  　JRC 3B21P  JRC 3B32  NEC 4B13 
WANTED    
JRC 4B20  4B38   NEC 4B85  TEN 4B85 
WANTED         
5B38        







参考文献

１．中村新太郎、「電子管工学」､日本電電公社中央電気通信学園および日本大学、教科書（分冊は電子管回路）、昭和31年5月1日発行
２．J. H. Owen Harries、「The Anode to Accelerating Electrode Space in Thermionic Valves」､The Wireless Engineer､April 1936
３．J.H. Owen Harries、「 Secondary Electron Problems in Beam Tetrodes」､Electrinic Engineering」_ January 1942
４．中原富士朗、「最近の送信管の趨勢」、日立評論_電子管及びで電子管応用特集号､別冊第3号_1953、pp13-19
５．竹大正孝､「テレビ用受信管の現状と将来」、テレビジョン､第12巻第4号､pp166ｰ170
６．送信管技術委員会、「送信管登録一覧表、3.ビーム出力管」、日本電子機械工業会､1977.1.11､p14


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上