眞空管[ニュービスタ]物語 
                                                          (第11版;令和2年10月1日)                    

1.冷陰極整流管

 GENERAL ELECTRICは、もともと白熱電球や、水銀ランプなどを製造していましたが、1924年頃、水銀蒸気の代わりにアルゴン・ガスを使用すると非常に性能の良い整流特性が得られることを見つけました。1917年頃には、自動車用のバッテリー充電用装置を市販しましたが、之に使用されたのが、よく知られている”Tangur Blub(タンガー・バルブ)”です。

 一方、1917年頃、フランスでは、所謂熱陰極より放射される熱電子を基本とした整流管真空管ではなくて、ガス入り放電管の一種の整流管を研究していました。フィラメントを使用していないので、フィラメントレス整流管と呼ばれていました。

 この研究の成果が、製品に適応され、実現したのがアメリカでした。1922年にAmradからTYPE Sと言う名称で、送信機用に使用する出力は、50mAの定格の冷陰極整流管でした。しかし、Amradは、1925年にクロスレーに買収されて、TYPE Sの生産は終了をしました。

 1925年には、RAYTHEONが受信機用冷陰極整流管として、TYPE Bと言う60mAの定格の全波整流型の冷陰極整流管を発表をしました。封入ガスは、ヘリウムと言われています。

 TYPE Bの改良型として翌1926年に85mA出力のTYPE BHおよび300mA出力のTYPE BAが発表されました。TYPE BHは、TYPEBと比較して、カソード゙の形状が深底鍋から中華風鍋に変更されているだけで他はよく似ています。

 手許には、4種類のRAYTHEONの冷陰極整流管がありますが、次々に改良をした経過がよく分かります。


 

       RAYTHEON TYPE B
         冷陰極整流管
            1925

 RAYTHEON TYPE Bは、真鍮とセラミック・ベースのUVベ
ースで、トップ・チップ排気のナス管で冷陰極整流管です。


 RAYTHEONはAmradの送信機用の整流管である受信機
用の整流管であるTYPE B、60mAを発売しました。
ベースに
は、次の印刷があります。


               RAYTHEON
             TYPE B PATENTED

               JULY 7,1925
           OTHERS PATENTS PENDING
    RAYTHEON MGF. COMPANY
             CAMBRIDGE、MASS.


 フィラメント電圧x電流;ーVxーA
 全長x最大径;105mmx44mmφ
        RAYTHEON TYPE BH
         冷陰極整流管
            1926

 RAYTHEON TYPE BHは、真鍮とセラミック・ベースのUX
ベースで、トップ・チップ排気のナス管で冷陰極整流管です。


 RAYTHEONは、TYPE Bに引き続き、TYPE BHを発売しまし
た。電極のカソードが鉄兜型から中華鍋型に変更になり、ベ
−スも真鍮とセラミックではあるが、UXバースになった。定
格電流は、85mAです。ベースには、次の印刷があります。


              RAYTHEON
          REG.U.S. PAT. OFF
             TYPE BH 85mA
     PATENTED JULY7、1925、FEB.8、1927、
             Others Pending
    RAYTHEON MGF. COMPANY
            CAMBRIDGE、MASS.


 フィラメント電圧x電流;ーVxーA
 全長x最大径;120mmx44mmφ
       RAYTHEON TYPE BーH
         冷陰極整流管
           1926

 RAYTHEON TYPE BーHは、黒ベークのUXベースで、トップ
・チップ排気のナス管で冷陰極整流管です。


 RAYTHEONは、TYPE BーHを次々に改良して、同じ真空管
名称ですが、定格電流を125mAにしました。電極のカソード
が鉄兜型から中華鍋型に変更になりましたが、引き続き同
じ形状でした。


 ベースには、RAYTHEONとTYPE BーHの印刷があります
    


 フィラメント電圧x電流;ーVxーA
 全長x最大径;110mmx44mmφ
        RAYTHEON TYPE BーH
          冷陰極整流管
            1926

 RAYTHEON TYPE BーHは、黒ベークのUXベースのナス管
で冷陰極整流管です。


 RAYTHEONは、TYPE BーHを次々に改良して、同じ真空管
名称ですが、定格電流を125mAにしました。電極のカソード
が鉄兜型から中華鍋型に変更になりましたが、引き続き同
じ形状でした。
 ベースには、RAYTHEONとTYPE BーHの印
刷があります

    


 フィラメント電圧x電流;ーVxーA
 全長x最大径;105mmx44mmφ
           Majestic
    SUPER POWER ーAP−
         冷陰極整流管

            1927

 Majestic SUPER POWERーAP−は黒ベークのUXベー
スのST管でガス入り放電管の一種でフィラメントがないため
フィラメント・レス冷陰極整流管とも言われています。


 RAYTHEONのTYPE BーHの定格電流 85mAと性能的には
異なる真空管です。そして、QRSがMajesticのために製造
をしましたが、RAYTHEONとの特許関係が複雑なために
続きはしなかったようです。

    


 フィラメント電圧x電流;ーVxーA
 全長x最大径;
105mmx44mmφ
      RAYTHEON CK-1006
         熱陰極整流管

            1933

 RAYTHEON CK-1006は、黒ベークのUXベースのST管で
1.75V/2.25Aのフィラメントを持つ熱陰極整流管です。

 
タンガー・バルブと類似構造のようですが、OZ3やOZ4の

改造型と思われ、封入ガスは、アルゴンスまたはクリプトンで
はないかと推定されています。フィラメントを余熱しないで、
動作をスタートすると発生するアークが不安定のようです。
フィラメントを予熱して動作をスタートすると安定な動作が期
待できるようです


 
電極は、2本のセラミック筒の中の棒がアノードです。写真
では、明確ではないのですが、セラミック筒の背面にスパイラ
ル状のフィラメントが見えます


 
フィラメント電圧x電流;1.75Vx2.0A
 
全長x最大径;115mmx44mmφ 
    
       CENTRAL ELECTRONICS
           DR-1006
          熱陰極整流管


 CENTRAL ELECTONICS DR-1006は、黒ベークのUXベ
ースのST管で、フィラメント電圧x電流が1.75V/2.25Aの熱陰
極整流管です。
フィィラメントを余熱しないで、動作をスタート
すると発生するアークが不安定のようです。フィラメントを予
熱して動作をスタートすると安定な動作が期待できるようで
す。




 左の写真は、スパイラル状のフィラ
メントを示します。2本のセラミック筒
のアノードの下に見えるのが、フィラ
メントです。 







 
ィラメント電圧x電流;1.75Vx2.0A
 全長x最大径
115mmx44mmφ 
          TUNGSRAM
            PV3/85
          冷陰極整流管


 TUNGSRAM PV3/85は、黒ベークのB4ベースの大型ナス
管でフィラメント電圧x電流が、3.0V/0.85Aの全波整流の冷
陰極整流管です。
フィラメントを余熱しないで、動作をスター
トすると発生するアークが不安定のようです。フィラメントを予
熱して動作をスタートすると安定な動作が期待できるようです




 左の写真は、スパイラル状のフィラ
メントとアノードを示します。
 2本の黒いカーボン筒のアノードの
上に見えるスパイラル・コイルが、フィ
ラメントです。写真で判るとおり断線
している。





 
フィラメント電圧x電流;3Vx850mA
 全長x最大径;140mmx79mmφ 
          UNKNOWN
            R33
          冷陰極整流管


 UNKNOWN R33は、黒ベークのB4(割ピン型)のトップ
・チップのナス管です。マグネシューム・ゲッターのため、通常
では内部電極は見えない。ガラス容器のナス型とB4ソケット
の構造から、製造年月日は、可成り古く1920年代ではない
かと推定しています。

 写真でもわかるとおり、ピンチ・ステム側から内部電極を覗
くと構造は、前記のTUNGSRAM、PV3/85と全く同じ電極
構造と配置で、中央の矩形の金属板を挟み2本の電極と金
属板との間に螺旋型にコイル・ヒーターが見えます。

 ガラス管壁には、黄色の塗料にて印刷がしてあるが、消え
かかっており大変に不鮮明です。”R33”と”6D59”の印字が
判読出来る程度です。しかし、上記の説明通り、電極構造か
ら判断して、冷陰極整流管で両波整流です。但し、目下のと
ころは、詳細な電気特性は、不明につき調査中です。

 

 フィラメント電圧x電流;?Vx?mA
 全長x最大径;110mmx40.5mmφ 

2.1933年頃は、自動車ラジオ用B電源は、バイブレーターによって電池の直流から矩形波状の交流を作り、これを変圧器でステップ・アップした後に整流して作っていました。当時RAYTHEONから0Z3が発表されています。その後、1936年には、そのころ最新型だったオクタル・ベースのメタル管の仲間として、全波整流型の0Z4が発表されました。この0Z4には、アルミケースに収容された0Z4Cやガラス管の0Z4Gがあります。

 
 左より RCA 0Z4とRAYTHEON 1007



 手許には、RAYTHEONの1005CK-1007及びToshibaの1007がありますが、ご承知の通り、メタル管になっていますので内部の電極構造は分かりません。しかし、RAYTHEON の規格データーに依りますと何れもフィラメントを内部に持つガス入り全波整流管ですが、通常の熱電子型整流器としても整流管としてもまた冷陰極整流管としても使用できるものです。但し、CK-1007は、スター時のみ、フィラメントを点火する方法もあるようです

 しかし偶然に入手した0Z4Gと同様な形状で内部の電極構造がよく分かるガラス封じの1005CK-1007と同等品と思われる真空管を入手しました。何れも、ステムから突き出している2本のガラス製の筒の中の棒状のアノードがあります。更にステムに取り付かれているコイル状のフィラメントに放電する仕組みのようです。

 上の写真は、左がRCA 0Z4(橙色の印字)で、右側がRAYTHEON 1007(黄色の印字です。


   
 RAYTHEON 0Z4  RAYTHEON 0Z4A/1003


 上の右の写真は、0Z4の印字がありますが、頂部には、0Z4Cの刻印があります。 
最近、入手した右の写真に示すRAYTHEON 0Z4A/1003は、”TECHNICAL INFORMATION” によると次の通りです。



 
GAS-FILLED
 DOUBLE DIODE


 The 0Z4A/1003 is a gas-filled,double employing on ionic-headed cathode. its principal application is as a full-wave power rectifier in equipment with vibrator type power supplies.

ELECTRICAL DATA
   DESIGN CENTER MAXIMUM RATINGS:
     Max. Peak Inverse Plate voltage                         880 volts
     Max. Peak Plate Current                              330 ma
     Absolute Min. Peak Starting Voltage、per Plate                300  volts
     Max. DC Output Current                             110 ma



 下の写真は、ハム仲間の山肩昭夫氏のご厚意による寄贈品のRCAの0Y4で、ガス入り冷陰極半波整流管です。尚、藤室 衛著の”真空管 半代記”のページ108には、”なお、[1007]がガス入り両波整流管として東芝から1956年(昭和31年)ころ出ていますが、これはM-G管であることが判明しています。これは、レイセオンの[CK1007}同等品です。防衛庁からの要求により製品化したもののようです。”と記述されています。この記述から判断すると次の述べる1007G は、外側のメタル部分を取り外した真空管か、前記の通り1007Gが存在したかも知れません。

 
 RCA 0Y4

                                     
仮に1007Gと仮称したこの真空管は、数年前のハムフェアー会場のある大学のアマチュア無線・サークルが真空管ジャンクとして、タッパー箱一杯の真空管を100円で販売していたものを購入したものです。入手した真空管の中に紛れ込んでいたのが1007Gです。当時は、どの様な真空管か全く判断できずに、長期間私の”Unknown Tube”のカテゴリの中に入ったままになっていました。オクタル・ベースにMT管よりも小形のガラス管(全長40mm、最大径22mmφ)が取り付かれているものです。ガラス壁には、”45.5.33 トーシバ 1007”と書かれたラベルが貼ってあります。オクタル・ベースの7ピンと8ピンの間に導通があり、ここに前記のコイル状のフィラメントが接続されています。全体から判断するとToshibaが1007が開発か何か実験用の真空管に使用したと言った感じです。
 
 1005Gは、残念ながらガラス管壁には、製造メーカ名や真空管の品種を示す印字や刻字は見られません。内部の電極構造は、前記の前記のCK-1007Gと酷似をした電極構造です。但し内部のコイル状のフィラメントは、オクタル・ベースのピン6とピン8の間に接続されていますので、RAYTHEONの真空管データーから1005Gと仮称しています。全長は、55mm、最大径が33mmφです。


  下の写真は、Toshiba 1007ですが、管壁の製造番号は、最も新しい1007で、”95137”で、製造年月日は、昭和37年5月です。


 
 Toshiba 1007

                            

          マツダ  
          1007

             全波整流管

 マツダ 1007は、ガス入り全波整流管です。
東芝から1956年(昭和31年)ころ発売されてい
ますが、これはM-G管で、RAYTHEON 1007
と同等品です。
 防衛庁からの要求により製品化したもののよう
です。 上の写真の複数のToshiba 1007が一
般的ですが、”マツダ”の印刷がある真空管は、初めてでした。管壁の製造番号は、”9048”です。但し製造年月日は、記入がありません。


フィラメント電圧x電流は、1.0Vx1.2A
全長x最大径は、63mmx30mmΦ
RAYTHEON 1007 全波整流管
Toshiba     1007 
全波整流管

 Toshiba 1007がガス入り全波整流管として東
芝から1956年(昭和31年)ころ出ていますが、こ
れはM-G管であることが判明しています。これは
RAYTHEON 1007と同等品です。防衛庁か
らの要求により製品化したもののようです。”眞空
管半代記
” 藤室 衛著より抜粋。


フィラメント電圧x電流は、1.0Vx1.2A
全長x最大径は、63mmx30mmΦ
RAYTHEON 1005
RAYTHEON 1005G


 1005Gは、残念ながらガラス管壁には、製造メ
ーカ名や真空管の品種を示す印字や刻字は見れ
ません。内部の電極構造は、ステムから突き出し
ている2本のガラス製の筒の中の棒状のアノード
があります。更にステムに取り付かれているコイル
状のフィラメントに放電する仕組みのようです。フィ
ラメントは、オクタル・ベースのピン6とピン8の間に
接続されていますので、RAYTHEONの真空管データから1005Gと仮称しています。


フィラメント電圧x電流は、熱陰極
全長x最大径は、60mmx33mmΦ
Toshiba 1007
Toshiaba 1007G

  
 1007Gのガラス壁には、”45.5.33 トーシバ
1007
”と書かれたラベルが貼ってあります。内部
の電極構造は、ステムから突き出している2本の
ガラス製の筒の中の棒状のアノードがあります。
更にステムに取り付かれているコイル状のフィラメン
トに放電する仕組みのようです。フィラメントは、
オクタル・ベースのピン7とピン8の間に接続されて
いますので、1007Gと仮称しています。


フィラメント電圧x電流は、1.0Vx1.2A
全長x最大径は、63mmx30mmΦ
  

                                                                   
3.希有ガス入り冷陰極グリット制御3極管
 下記の表は、”WESTERN ELECTRIC TUBE DATA”、ANTIQUE ELECTORONICS SUPPLY、March 1994、6ページより抜粋した規格表です。

品名 尖頭陽極電圧 尖頭
順電流
寸法全長x最大径
ソケット 備考
313C 150V 5mA 87x30 小4ピン KR(クリプトン)ー85
313CC 170 5 84x30 ブラケット クリプトンー85
333A 150 5 85x30 ブラケット
346B 225 5 100x30 ブラケット ラジューム臭化物
353A 150 5 90x30 ブラケット クリプトンー85
358A 5 46x20 ブラケット クリプトンー85
359A 180 5 68x13 ブラケット クリプトンー85
372A 150 5 25x30 ブラケット
395A 155 5 25x13 クリプトンー85
430A オクタル ラジューム臭化物
443A 180 60 43x20 9ピン クリプトンー85
5589 275 105x30 オクタル


 WESTERN ELECTRIC 313Cと元箱の写真を下に示します。元箱の1面に黄色地に赤色文字で下記の英文が表示されています。世の中には、物騒な真空管もあるようです。

 
 Western Electric 313Cと元箱




 THIS ELECTRON TUBE CONTAINING KR-85 IS LICENSED FOR DISTRIBUTION PURSUANT TO SECTION 32.14, AS PROVIDED UNDER A SPECIFIC LICENSE ISSUED TO THE WESTERN ELECTRIC COMPANY. DISPOSITION OF DEFECTIVE TUBES SHOULD BE IN APPROVED MANNER.


 日本語訳;
 この真空管には、、ウエスターン エレクトリック会社が特別なライセンスに基づき準備された32.14節により流通をライセンスされたKR(クリプトン)−85が含まれています。不良真空の処置は認証された方法で行ってください。



Western Electric 313C Western Electric 313CC
Western Electric 353A Western Electric 430A
Western Electric 443A



 WESTERN ELECTRIC 430Aは、希有ガス入り冷陰極グリット制御3極放電管で、リレー回路、電圧制御または整流回路用に設計されたものです。 この真空管は、急速スタート間隙イオン化時間以外は機械的および電気的に313Cと同じ、特に速いスイッチング回路の使用に適しています。しかしながら、取扱には十分注意をすべきであることが記述されています。

 
 Western Electric 430Aと313C


取扱の注意事項
 また、WESTERN ELCTRIC 希有ガス入り冷陰極グリット制御3極放電管は、放射性物質である微小のラジウム臭化物を含んでいます。殆どの品種に含まれる量は、使用、取扱または処分に当たって特に気に掛ける必要ははありません。いくつかの品種には、腕時計の文字盤で発行している発光しているラジウムと同程度以上の量のラジウム臭化物を含んでいます。 これらの品種のガラス管壁には、赤い3枚刃のプロペラ形をしているシンボルが印字されています。この品種の取扱には、Central Office Maintenace用にベルベルSystem Practicesで下記のような指示を出しています。


 
 Western Electric 403A希有ガス入り冷陰極グリット
制御3極放電管の放射性物質の含有表示


通常、この種の真空管の取付には、放射線に対しての注意は全く必要としません。 しかしながら、人体から数インチの範囲内または写真用フィルムの近隣で長時間にわたり、量の多い取付とか、出荷梱包から取り出して保管するとかしないででください。例えば、しかしながら、500本の真空管の梱包からおよそ1フィートの場所で、週40時間の露出(20インチのx45インチの領域をカバー)は、人体への許容安全範囲内です。破損真空管の取り扱いと処分には、充分訓練が必要です。一般的な注意事項を以下に記述します。:

 (a)破損真空管から、ほこりや蒸気を吸うのを避けます
 (b) 素手で破損真空管を扱うのは避けます
 (c)破損真空管の壊れた部品を拾うのには濡れた屑を使用、ぼろ切れで壊れた部品を包装してください。そして、パッケージにしてください。 処分の後に  手を徹底的に洗浄します。
 (d) 使されない真空管は、状態に応じて、破損しているか欠陥があるにより処分します。 一度に1本か2本の真空管が正常な廃棄物として処分します。   最終的な保管場所に集積して保管するのは避けてください。


参考文献
.高橋清一:「通信の分野から見た最近の放電管(T)」、電気学会雑誌(J.I.E.E.J.)、昭和3年2月、pp209〜213
2高橋清一:「通信の分野から見た最近の放電管(U)」、電気学会雑誌(J.I.E.E.J.)、昭和3年3月、pp331〜336
3. UNITED STATES PATENT OFFICE:2,184,910、「COLD CATHODE ELECTRON OSCHARGE TUBE」Patented Dec. 26, 1939
4.J.B.DANCE :「Cold Cathode Tubes]、LONDON ILIFFE BOOKS LTD.
5.
納賀勤一:「真空管用冷陰極」、真空、第3巻第3号、pp87〜95 
6.
岡部金治郎:「冷陰極放電管に依る超短波長電氣振動の發生に就て」、電気学会雑誌、昭和8年5月、pp369~370
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八田吉典、斎藤範夫、井浦瑞彰、飯村二郎:
冷陰極サイラトロンの起動特性」、昭和33年、1月、J.I.E.E.I.J,pp87〜90
8.
八田吉典、佐藤益美:「冷陰極サイラトロンの動作機構」、電気学会雑誌、昭和36年3月、J. I. E. E. J.、pp343〜351
9.納賀勤一:「冷陰極について」、応用物理、第30巻第5号、1961、pp297〜306
10.
喜田村善一:「電子管式交換器用放電管について」、電気学会雑誌、昭和29年10月、第74巻第793号、pp1302〜1307 
11.
小原實:「第8章 プラズマスイッチ」、電学誌,107巻11号,昭62、(J.EE Japan,Vol.107、No.11、1987)、pp1136〜1140
12.
小島秀雄:「クセノン入熱陰極グリッド制御放電管」、,日立評論、昭和34年2月、第41巻第2号、pp81〜87
13. 特許庁:「冷陰極型電子源」、昭和28年3月

14. S.B.INGRAM:「COLD-CATHODE GAS-FILLED TUBES AS CIRCUIT ELEMENTS」、BELL TELEPHON SYSTEM,JULY,1939,Vol.58,pp324〜346                                                              以上