真空管[Hシリーズ]物語
                                                                                     (第10版;平成29年5月10日)

1.真空管「Hシリーズ」

 東京芝浦電気では、1943年頃から既に真空管「Hシリーズ」のメタル・ガラス管(M-G管)を陸海軍向けに開発して納入をしていました。此の真空管「Hシリーズ」は、真空管自体の小型化と堅牢化を目的に、ステムには、バンタム・ステムを、ベースには、8本ピンのオクタル・ベースを採用しており、寸法は全長が約80mm程度、最大直径が30mmφ程度の真空管でした。真空管の名称「H」は当時の研究所所長の濱田成徳氏のイニシャルから取ったものだと言われていました。然し此の真空管は、シングル・エンドのためにCpgが大きく、正帰還により発振したり、動作が不安定になったりして折角の高Gmを充分に生かすことが出来ない恨みがありました。(この項の1部は、藤室衛著 [真空管半代記]より抜粋)  そのライン・アップは次の表の通りです。

 1.1 H 型真空管の発達および特徴(杉野壽、東京芝浦電気株式會社、「小型真空管」より抜粋)
 
小型で堅牢な受信管の要求は外国製品の刺激を待つまでもなく、軍用としても又民需用としても待望され、戦前からからこの具体的な研究がいろいろ行われてきた。小型化の要求に応ずることは、電極構造を小型にする必要はなく、単に外囲器を小さくすることで殆どその目的を達していた。ガラス・バルブを小型にするには、まずステムを短く、バルブを小さくすることが必要で、バルブの小型化は容易であるが、ステムの小型化は製造技術的に種々の困難が予想された。ステムの電気的構造即ち引出線の相互関係、ステムの機械的構造即ち機械的の強度や加工の難易等に就いては、ボタン・ステムを採用すべきかバンタム・ステム(小型ツマミステム)を採用すべきか一長一短があり、簡単には決しえない問題であった。我々のH 型にバンタム・ステムが採用されたのはその主観的条件から決定されたのではなくて全く周囲の客観的条件が決定してしまったと考へてよい
 即ち、当時かくの如き小型真空管が至急に、且つ大量に必要とされたため真空管の量産が可能なバンタム・ステムの採用となったのである。このステムの種類の決定後の統計は出来るだけ量産に適当な構造を考慮した以外は大きな問題もなく、また特別に新規な点も見いだされない。 型真空管として共通な特徴は次の如きものである。

 (イ) 単端子型である; 高周波管の制御格子はバルブトップよりでているのが普通で、単端子(シングルエンド)がたではボタン・ステムを用いるのが常識で合ったが、量産の見地より全品種にこれを最    小した。
 (ロ) 口金の統一;所謂オクタル型8本脚口金に統一した。
 (ハ) 遮蔽用金属管を自蔵せしめた; 社併用金属管は受信機組立の場合に用いられることが予想真空管例えばRH-2RH-4等には真空管構造の一部として以下の写真に示す如く採用した。 こ    の遮蔽は口金を通じて接地端子に出ている。
 (ニ) ヒーター電壓の統一; すべて12ボルトを採用した。これは要求者の電源電壓の關係より来たものである。直列接続への考慮は払われていないためヒーター電流は區々(ママ)である。  トラン     スレス受信機用として使用するには不便である。
 (ホ) ヒーター入力電力の変動に對して動作が安定である; ヒーター電壓12ボルトの定格に対し、11ボルト乃至14ボルトまで動作安定である。


名 称 種 別 ヒーター電圧 ヒーター電流 相互コンダクタンス その他
CH-1 周波数変換用7極管 12.0V 12.0V 4000 -
DH-2 検波用双2極管 12.0 0.175
KH-2 全波整流用双2極管 12.0/24.0 0.5/0.25
PH-1 電力増幅用ビーム管 12.0 0.25 Po=4.5W
RH-2 検波増幅用5極管 12.0 0.175 2000 Cpg=0.04pF
RH-4 高周波増幅5極管 12.0 0.25 4000 Cpg=0.04pF
RH-8 高Gm5極管 12.0 0.25 8000 Cpg=0.04pF
ソラ(SOLA) 検波増幅用5極管 12.6 0.18 2000 Cpg=0.015pF

 因みに、真空管ソラ(SOLA)の特性を最下欄に追加をしました。よく言われるように、真空管ソラ(SOLA)は、真空管「RH-2」と比較して、Cpgとその量産性が改善された点及び外形が異なりますが、他の特性は同じです。従って、一部の資料では、真空管「RF-2」(真空管ソラ(SOLA))として記述がありますが,それぞれ個別に記載した方が良い。

WANTED
マツダ CH-1 マツダ DH-2 マツダ KH-2
マツダ PH-1 マツダ RH-2 マツダ RH-2
マツダ RH-4 マツダ RH-8 マツダ ソラ(SOLA)

2.終戦直後

 昭和20年の終戦直後、食料飢饉と同様に真空管飢饉がありました。兎に角、全ての物資が不足していたので、焼け跡に残った物資を有効利用する策が考案されました。当時、真空管に関しては、6.3V級と「H」型級真空管が存在していましたが、6.3V級真空管は、廣く各種の受信機に応用されていました。陸海軍の通信機専用に使用されていた「」型真空管は、余り一般的でありませんでした。特に、トランスレス・セット用の真空管、即ち12Y-R1、12Y-V1、12Z-P1、24Z-K2、12X-K1などが不足していたので、この種の真空管を使用しているセットは、その一部又は全部の真空管をこの「」型真空管に置き換えれば、他の部分に殆ど手を加えず比較的容易に改造が出来るなどの記事が有りました。


 
3.RH−2の不思議・・・その一

 この真空管「Hシリーズ」「RH-2」は、上の写真の通り、シールド・ケースの頂部に凹みを付けた名称が型押し(プレス)されています。よく見ると2種類の真空管「RH-2」があることが判明しました。右の写真の上の真空管「RH-2」は、ご覧の通り”RH/2”の様に分数型表示になっています。真空管の大きさも全長が80mm、最大直径が30mmφです。シールドの管壁には、殆ど何も捺印がされておりません。但し、1本だけ例の通り、朱色で”マツダ”捺印のものがありますが、製造年月日は、捺印されていません。
又、右の写真の下の真空管「RH-2」は、ご覧の通り”RH 2(上段 下段)”の様な表示になっています。真空管の大きさも全長が80mm、最大直径が30mmφで、同じ大きさです。シールドの管壁には、全て朱色の“サイクル・ロゴ”(真空管コレクターの中には、”プロペラ・ロゴと呼称している方も居ます)が捺印がされています。
 1本だけ例外として”マツダ”の捺印がされていました。どうして、シールド頂部の真空管名称とシールド・ケースの捺印に差異があるのか調査中で原因が判明しません。




4.RH−2の不思議・・・その二

 ところが、この真空管「Hシリーズ」「RH-2」で平成18年4月に入手した「RH-2」は、また不思議なことに前述の真空管頂部のシールド缶に型押しの文字(RH-2,RH-2及び RH-8)がありません。茶色のペンキ?が頂部のアナの周辺に塗ってあります。筆を使い全く無造作に塗ってあり、特に写真で一見したところで、赤さびの様に感じるが、これが赤色ペンキ?であるのが驚きです。メタル管壁には、8角形のなかに”RH-2”の文字が2段に印字されています。また反対側には、丸の中に”マツダ”が印字されています。
 手元にある複数個の「RH-2」を見てみますと真空管の頂部のシールド缶に型押し文字を施したものが、数では圧倒的に多く、シールド缶側面に”RH-2”の文字が印字されたものは僅か2本のみでした。









5.RH−2の不思議・・・その三
 

 平成20年8月、入手したRH-2の中に、従来型のM-G管でない「RH−2GT」が混入していました。 東京芝浦電気は、昭和18年(1943年)に研究所長の濱田成徳氏のイニシャル[H]から採った「Hシリーズ」と言うM-G管、GT管を開発し量産しておりましたが、採用したバンタム・ステムがシングル・エンドの真空管であっために、高周波増幅管のCpgが通常の真空管と比較して0.04pFと一桁大きく、発振したり動作不安定になったりして、折角の高Gm管を充分に生かして動作させることが難しい恨みがありました。そんな状態な時に、責任者である東京芝浦電気技術本部長の西堀栄三郎氏は、海軍からの「FM2A05A」の生産が思わしくないため東芝にも量産要請をしたのに対して、「東京芝浦電気では、残念ながらお引き受け出来ません」と要請を断ったそうです。そして、「あの真空管は、多量生産向きではありません。海軍で必要とされる真空管は、同じ性能を得られるならば、異なった形であっても、多量生産出来る真空管でしょう。 東京芝浦電気では1ヶ月頂ければ、その条件を満足する真空管を50本試作してお届けしましょう」と答えました。 東京芝浦電気社内では、そんな約束をして実行出来るか?と危ぶむ声がありましたが、西堀栄三郎氏はまず「FM2A05A」に近い特性の「RH-2」を持ってきて、外側のシールド缶を除去し、Cp-gの測定器に接続して(恐らく0.04pFを示していたでしょう)から、排気管に切れ目を入れました。
 (左の写真は、真空管「FM2A05A 」(JA2FO 黒田登氏の寄贈品)です。)

 


すると真空が破れて、空気が入るに従い測定器の針は次第に小さな値に下がっていくのではありませんか。内部の管壁に付いているゲッターがCpgに影響を与えていたのだと気づいた西堀栄三郎氏は、バンタムステムにアクアダック(グラファイト塗料)を塗布して、これを低電位になる第3グリットに接続してやれば、Cpgを小さくできると判断しました。生産上の制約の一つである外側のシールドをガラス管内に収容する構造に改めると共に、電極組立が何処でも、誰にでも容易に行えるように全ての設計を変更しました。大至急で50本の試作品を完成させて、20日目に横須賀の海軍航空技術廠へ納入しました。予め用意されていた改良型受信機に入れての動作テストの結果は、全数合格となったことは申すまでもありません。
 この真空管は、新しい着想で日本独特の技術で拵えたのだから、名前も日本的なものにしようではないかとの声が出て、主として航空機用に使うのだから[ソラ(SOLA)」と命名されました。特許の出願をすることになっていたのですが、戦時中の多忙に紛れて手続きがなされなかったことは大変に残念です。蛇足ながら、真空管「ソラ」の検査規格は、Cpggは最大値で0.015pF、平均値で0.008pFとトップ・グリット管と大差のない値になっております。以上は、藤室 衛著「真空管半代記」、(有)東京文化センター発行より抜粋しました。右の写真は、マツダ真空管「RH-2」です。





左の写真、「RH-2」と「RH-2 GT」管

 上記のように、「RH-2」M-G管からシールド缶を取り外し、バンタムステムにアクアダック(グラファイト塗料)を塗布し、これを低電位になる第3グリットに接続して、Cpgを小さくしたRH-2 GT管を急遽開発して、要求元の横須賀の海軍航空技術廠へ納入したのではないかと想像をしています。(これは、あくまでも筆者の想像の域を出ていません。何方か真実をお分かりの方は是非ともご教授をください。)




この真空管、「RH-2GT」管は、は、新しい着想で日本独特の技術で拵えたのだから、名前も日本的なものにしようではないかとの声が出て、主として航空機用に使うのだから[ソラ(SOLA)」と命名されましたが、右の写真は、昭和20年3月に製造されたのソラ(SOLA)と昭和18年当時のソラ(SOLA)の原型となった「RH-2」ではないかと思います。










.DH−2の不思議

 入手した真空管「Hシリーズ」の「DH-2」 検波用双2極管3本は、は、不思議なことに真空管の全長、特にガラス管部分の長さに全て異なっています。製造時期、製造メーカーが異なればそのようなことが起こりえますが、製造時期はいずれも終戦直前、メーカーは同じとすると摩訶不思議な真空管です。終戦間際の緊迫した時代の産物でしょうか?



左から マツダ・ロゴ   DH-2は、全長65.2mm、最大径が31.8mmφ
     サイクル・ロゴ   DH-2は、全長61.2mm、最大径が31.8mmφ、製造年月日;19.10(写真にはない)
     サイクル・ロゴ   DH-2は、全長64.6mm、最大径が31.8mmφ、製造年月日;19.11
     サイクル・ロゴ  DH-2は、全長58.6mm、最大径が31.8mmφ、製造年月日;19.12

最大と最小では、6.6mmの差がありました。戦争末期に製造された真空管ですが、装置に実装する場合には、この程度の違いは特に大きな支障はないと思いますが、真空管を収集してよく調べると意外なことが分かってきます。


7. PH-1と6V6ーGTとの見分け方

 
承知の通り、電力増幅ビーム管の戦中のマツダの「PH-1」と戦後の東芝の「6V6GT」の陽極電極構造は、楕円型の同軸構造をしています。もし、ガラス管壁に印字されているロゴ・マークや真空管名が消えて判読出来ない場合には、どの様にして識別しますか? 勿論、「PH-1」も「6V6GT」もソケットの配線は、全く同じです。賢明なあなた方は、フィラメント電壓の違いに、すぐにお気づきになると思います。 

フィラメント電壓 フィラメント電流
PH-1 12.0V  0.25A
6V6GT 6.3V 0.45A

 

 
真空管試験器を使用して、正規電壓を印可して、Gmを測定してみるのも識別の方法ですが、或る程度の劣化があるとするとお手上げですね。

  右の写真は、右側が戦中のマツダの「PH-1」と左が戦後の東芝の「6V6GT」です。幸いにして、写真に示す真空管は、ガラス管壁の真空管名が判読できますので、問題はありません。




 写真に示した「PH-1」「6V6GT」との相違点を目視で見分ける私の簡単な方法は次の通りです。


マツダ 6V6GT サイクル・ロゴ PH-1
全長mmx最大径mmφ 81.5x31.7 77.5x31.7
陽極の構造 楕円型同軸構造(20x15mmφ)、
全長30mm
2枚の金属板で形成
楕円型同軸構造(20x15mmφ)、
全長;30mm
1枚の金属板で形成
上下のマイカ板 上部;矩形、下部;矩形 上部;矩形、下部;円形ほぼ
全長の差 バンタム・ステムよりの保持線がやや長い バンタム・ステムよりの保持線が短い
ビーム形成電極とカソードとの接続 真空管下部のマイカ板の下で線でカソードに接続 真空管上部のマイカ板の上で板状のE型線でカソードに接続


 下の写真は、ビーム形成電極とカソードとの接続の様子を示す。下の写真は、日比野正男氏の指摘により、左右の写真を入れ替えました。有り難う御座い
ました。


6V6GT                    PH-1
                                                                                                     

8.真空管「Hシリーズ」ではない Kt−6H6A
 「Hシリーズ」ではないが、「DH-2」と同じ検波用双2極管 「Ktー6H6A」をJA1IRH 山肩昭夫氏の好意により寄贈頂いた。 手持ちのKtー6H6Aと比較してみました。

 

マツダ DH−2 マツダ Kt-6H6A( 其の一) マツダ Kt-6H6A( 其の二)

 上の写真は、「Hシリーズ」マツダ 「DH-2」と同じ検波用双2極管 マツダ 「Ktー6H6A」(其の一)およびマツダ「Ktー6H6A」(其の二)を示します。マツダ 「ktー6H6A」(其の一)は、マジックアイ「6E5」と同じ細長のガラス容器に収容されていて、真空管上部にゲッターが飛んでおり、”サイクルマーク”、昭和19年6月および錨のマークが印字されています。一方、JA1IRH 山肩昭夫氏の好意により寄贈頂いたマツダ 「Ktー6H6A」(其の二)は、所謂通常のGT管に収容されていて、ステム下部にゲッターが飛んでいて、”マツダ”のロゴが印字されています。

マツダ Kt-6H6A(其の一)と(其の二)の比較

 写真で比較すると良く理解できますが、Ktベースのピン、ベークのベース、電極を保持するバンタムステムおよび電極は全く同じ高さですが、不思議なことにガラス容器だけが違います。マツダ 「Kt-6H6A」(其の一)は全長が100mmでマツダ「 Kt-6H6A」(其の二)は、80mmで、何と20mmの差があります。

参考文献
1.石川三郎、「H型管の一般受信機への応用」、無線と実験」、262号、昭和21年10月、p7〜9  
2.杉野壽、「小型真空管」、電波日本、Vol.40、No.6、昭和21年11月25日発行、p9〜12


                                                                                以上