真空管[鎮魂歌]物語
                        (第4版;令和2年4月24日)

 縁があって手元に入手した真空管の内、真空容器のガラス管やメタル管が破損した真空管は、解体新書同様に、真空管内部の電極構造をできる限り調査を行い該当真空管の[鎮魂歌]としたいと思います。 

1.Eimac 35TG

   
電気/機械的定格  
フィラメント   トリエーテッド・タングステン 
電圧  5.0 V 
電流 4.0 A 
増幅度(平均)  39
 電極間容量   グリッドープレート間  1.8 μμF
グリッドーフィラメント間  2.5 μμF
プレートーフィラメント間  0.4 μμF
機械的定格  全長  146 mm 
 最大径 46 mmΦ 
 Eimac 35TG  電気/機械的定格




 Eimac 35TGは、高μの変調、発振電力増幅用の3極管です。4ピンのセラミックを使用したバイオネットベースでトップ・プレートおよびサイド・グリッドの円筒ガラス管です。一般的な定格は、上の右表の通りです。


 上の左の写真は、Eimac Tubeカタログから抜粋した真空管 35TGの写真です。下の真空管 35TGの 写真は、運送中に不幸にし円筒ガラス管が破損した真空でない真空管です。
 左の写真は、35TGのほぼ組立の状態となっていると思います。また、右の写真は35TGの各電極をバラバラに配置したもので、左から「プレートと端子」、「フィラメントのセンターリードとステムまでの配線」、「フィラメントのコイル」および「グリッド端子」を示しています。

   
35TGのほぼ組立の状態 プレートと端子」、「フィラメントのセンターリードとステムまでの配線
、「フィラメントのコイル」および「グリッド端子」を示す


 各電極の寸法と構造の詳細を調べてみました。

フィラメント材料はThoriated tungusten(トリエーテッド・タングステン)です。
フィラメントは、全長が9mm、外径が2.5mmφ10ターンのコイル状のものです。

コイルの中に長い方のセンターリードを入れて、フィラメント・コイルを上下で支持をし、位置出しをしています。


コイルとリード゙線を接続する短いリード゙線は、見失っています。
グリッドと電極構造とガラス管側面のグリッド端子です。
13本の線で長さ20.5mmの円筒型駕籠を組み、この駕籠を、細い線で5ターン捲きのコイル状で固定をしています。
グリッド端子は、外径が1.0mmφです。
プレート電極は、長さが20.5mm、外径が10.5mmφの円筒電極です。プレート電極端子は、1.0mmφです。 トリエーテッド・タングテンとグリッド電極を組み合わせた構造です。



2. Rogers 6H6

 Rogers 6H6は、メタル管の中でも最小のもので、オクタルベースのメタル管で検波、低電圧整流および自動音量調整用の双2極管です。RCAはが1935年に開発したメタル真空管で共通のヒターと独立した2ヶの2極管の構成です。一般的な定格は、次の通りです。


   電気/機械的定格
フィラメント    酸化皮膜 
電圧 6.3 V 
電流  0.3 A
電極間容量    プレートNo.1ーグリッドNo.間1  3.0 μμF
プレートNo.2ーグリッドNo.2間  3.4 μμF
プレーチNo.1-プレートNo.2間   0.1 μμF
整流   ACプレート電圧(RMS) 117 V 最大 
DC出力電流   4mA 最大
機械的定格   全長   40 mm
 最大径 33 mmΦ 


Rogers 6H6
2ヶの2極管は水平配置されています。そのため、オクタル・ベースのメタル管の中でも最小寸法の真空管となっています。2ヶの2極管は、2枚のマイカ版に填め込まれて、各種リード゙線が直接ボタンステムの端子に接続されています。
水平に配置されている電極構造を上部から見て、中央の板は、2ヶの2極管を遮蔽するシールド゙板で、メタル・ケースとピン1に接続されていまプレート電極は、長さ7mm、最大径は約1mmφです。円筒部の下に見える”ハ形”が直列に接続されたヒターのリード゙部です。ゲッタは使用されていない。



3.日本電気 MC-658-A(CZ-511)


 
 一般に、同軸ケーブルルを使用した中継端局では、周波数帯域が広いので、負荷抵抗が高くできない。従って、利得を大きくするためには、電極間容量が小さく、 且つ相互コンダクタンスの高い真空管が必要になります。アメリカでは、エーコン管に似た外観で電極間容量がが小さい小型の5極管が実用されました。日本電気ではこの目的に高相互コンダクタンスのMC-658-A(CZ-511) とMCー660-A(CZ-514)が1940年(昭和15年)〜1941年(昭和16年)に製造が開始されました。真空管のヒター規格が電圧で規定された真空管としては、最初の真空管でした。一般的な定格は、次の通りです。


品 名 原 型 用 途 Vh=6.3V, =250V
sg(V) I(mA) V(V) I(mA) (mS)
CZ-511 MC-658-A 電圧増幅 130 0.6 ー2 11 7.5
CZ-514 MC-660-A 出力増幅 180 0.7 ー6 7.5 7.5



電気的定格   
フィラメント    酸化皮膜 
 電圧 6.3 V 
 電流 0.6 A
機械的定格   
全長   120 mm 
  最大径 38mmΦ 



                 

日本電気 MC-658-A
(CZ-511)
横に3本のリブで補強されているプレート電極は、長さが27mm、最大径が約20 mmφです。
コントロール・グリッドの電極保持棒には、冷却用の放熱板が取り付けられています。ステム付近にゲッタが取り付けられているが、ガラス面には導電性塗装用カーボン・スートが塗布してないので、内部の電極構造はよく見える。

中央の酸化皮膜カソードは、約で、長さが22mmです。コントロール・グリットは、0.5mmφの2本のロッド、最大径は、0.35mmφです。(約300回捲き)スクリーン・グリットは、0.8mmφの2本のロッド、最大径は0.65mmφです。(約100回捲き)サップレッサー・グリットは、1.0mmφの2本のロッド、最大径が13.5 mmφです。(10回捲き)

酸化皮膜カソードとコントロール・グリッドの間隔を出来るだけ狭くして高相互インダクタンスを高くしている。



4. 東京電気(マツダ) 6K7


 全金属真空管(以下国産メタル真空管、又は国産メタル管とも呼称)は、昭和10年(1935)にアメリカのGEで開発が成功し、同年4月には、RCAから発売されました。 日本では、東京電気が昭和11年(1936)頃から全金属真空管の国産化を初めて、昭和13年(1938)頃には3極管US-6C5、高周波増幅5極管 US-6J7、可変増幅5極管 US-6K7,出力5極管 US-6F6,双2極管 KS-6H6,周波数変換7極管 US-6L7およびビーム電力管 US-6V6などが完成をしたが、一般には販売されずに専ら海軍向けだけに納入されて、僅かな真空管が陸軍や官庁用に限定して納入されていました。その種類は多くありませんが、製造設備の関係で東京電気(マツダ)と住友通信工業(NEC)の2社に限られていました。
 サンプルは、東京電気(マツダ) 6K7、可変増幅率高周波増幅用5極管です。


   電気/機械的定格
フィラメント    酸化皮膜 
電圧 6.3 V 
電流  0.3 A
A級増幅        プレート電圧  250 V
スクリーン・グリッド電圧  125 V
コントロール・グイッド電圧  ー 3 V
増幅率  990 
プレート抵抗  600 kΩ 
相互コンダクタンス  1650 μ? 
プレート電流  105 mA 
スクリーン・グリッド電流  2.6 mA 
機械的定格   全長   75 mm
 最大径 32.5 mmΦ 


東京電気(マツダ)
6K7
プレート電極は、2枚の14x11mmの板が対向して上下の細い板で接続されている。(写真では、手前の細い板は切断してある。)ピン1は、通常はメタル・シェルと接続さあrている画シェルとの間に12回捲きのコイルを通して接続してある。(ゲッター?)
コントロール・グリット(G1)、スクリーン・グリット(G2)及びサップレッサー・グリット(G3)は、25mmの長さで上下のマイカ板(円板の金属に填め込み)により構成されている。

サップレッサー・グリット(G3)は、最大径が11mmφで16回捲きです。
スクリーン・グリット(G2)は、最大径が7mmφで約32回捲きです。
コントロール・グリット(G1)は、最大径が4mmφで約70
回捲きです。

写真の左下にコイル状の物が見えるがゲッター?らしい。


5. CANADIAN MARCONI 6L6

 CANADIAN MARCONI 6L6は、オクタル・メタル管のやや長めのメタル容器に収容された真空管で、1936年にRCAが史上始めて発表したビーム4 極管です。周知の通り、ビーム管は、@ 4極管の欠点であつたdynatron特性を無くするために、コントロール・グリッド(G1)及びスクリーン・グリッド(G2)からプレート(P)迄の距離を長く取り、電子流を増加させると”空間電荷の谷”が形成されてられてサップレッサー・グリッド(G3)と同じ効果が期待できて、プレートからの2次電子放射(dynatron特性)を防止できる。A コントロール・グリッド(G1)及びスクリーン・グリッド(G2)の”目合わせ”をして、Is/Ip電流分配率を改善してプレート電圧が低い範囲でも動作させることが出来る。B ”ビーム形成電極”を設けて、電子ビームを絞り込んでいる。
 しかしながら、@とAは、必要条件ですが、Bは必ずしも不可欠とは言えない。 同軸状筒型の電極構造をした大型の送信用4極管は、ビーム管ですが、”ビーム 形成電極”はない。



   電気/機械的定格
フィラメント    酸化皮膜 
電圧 6.3 V 
電流  0.93 A
A級増幅    プレート電圧  250 V
スクリーン・グリッド電圧  250 V
コントロール・グイッド電圧  ー 14 V
増幅率  135 
プレート抵抗  6000 kΩ 
相互コンダクタンス  1650 μ? 
プレート電流  72 mA 
スクリーン・グリッド電流  56 mA 
出力電力  6.5 W 
歪み  10 % 
機械的定格   全長   105 mm
 最大径 40 mmΦ 




CANADIAN MARCONI
6L6
電極構造の上部の円板は、メタル容器の上部に取り付
けられたゲッターが電極に飛び散るのを防止する保護板で
す。扁平な酸化皮膜カソードが上下に分かれている。左
右方向に”ビーム形成電極”が取り付けられれている。
中央の扁平な酸化皮膜カソードの前後方向に電子ビー
ムが流れる。従って、コントロール・グリット(G1)及びスクリー
ン・グリット(G2)の”目合わせ”が綺麗に完成していてい
る。左右方向にコントロール・グリット(G1)及びスクリーン・グ
リット(G2)が並んでいて、その外側に”ビーム形成電極”
が見える。


6.RCA 1625

 RCA 1625は、茶色ベークの7ピン・ベースで大型ST管のビーム4 極管です。ビーム管としての特徴は、前述の6V6と同じです。サンプルは、807の12V管です。

   電気/機械的定格
フィラメント    酸化皮膜 
電圧 6.3 V 
電流  0.45 A
A級増幅    プレート電圧 475 V
スクリーン・グリッド電圧  300 V
プレート入力 40 W
プレート損失 16.5 W 
スクリーン・グリッド損失  2.5 W 
プレート電流 89 mA
プレート電流  72 mA 
グリッド電流 5 mA 
機械的定格   全長   140 mm
 最大径 52 mmΦ 

  

RCA
1625
上下に2分割された扁平な酸化皮膜カソードと左右方向にコントロール・グリッド(G1)スクリーン・グリッド(G2)及び”ビーム形成電極”と並んで見える。前後方向に電子流が流れる。”空間電荷の谷”が形成できる様にコントロール・グリッド(G1)、スクリーン・グリッド(G2)からプレート電極間の距離が保たれている。


7.Toshiba 6F50R

 Toshiba 6F50Rは、特殊4ピンの強制冷却方式を採用したガラス封じの電力増幅4極管です。東芝がEimac4X500Aベースに開発した真空管で、東芝未来科学館の{日本初のテレビ放送機」の説明では、日本初のテレビ放送機は正式放送の前年、即ち1952(昭和27)年に、大阪生駒山放送所に据え付けられ、京阪地区の実験放送に使用されました。この装置は、映像5kW、音声2.5kW、(電源非同期型)として設計されテレビ放送機で、真空管は新たに開発された6F50R(エクサイター)、7T24R(電力増幅)を使用したとあります。
また。この5F60Rは、テレビジョン学会誌、第16巻 第12号に掲載論文
 「VHF 600W 送信管 6F62R」、NHK技術研究所 太田晃 岩本幸雄 今堀豊 等の論文によると従来テレビ10kW放送機などに使用されている6F50Rが,最高周波数が120 MHzでVHF TVの4チャネル以上で能率が悪いため,これに6F62Rに置き変えられました。

   電気/機械的定格
フィラメント    酸化皮膜 
電圧 5.0 V 
電流  13.5 A
冷 却 風 量   
A級増幅    プレート電圧 4000 V
プレート電流  350 mA
スクリーン・グリッド電圧 500 V
プレート損失 500 W 
スクリーン・グリッド損失  30 W 
周波数 220 MHz 
機械的定格   全長  121 mm
 最大径 68 mmΦ 



 





Toshiba
 
6F50R
電力増幅4極管
  ガラス封じ部(左部分)とプレート(強制冷却用のフィン構造のブロック部(右部分)とが破損して分離した状態です。 
   下部は、直径が7.8mmΦの4ピン(F+F, G1、G2)端子、4ピン端子とガラス封じの間はG2電極で下部のG2ピンと接続されている。
ガラス封じ部には、”Toshiba、6F50R”の赤字の印字がある。

中央の電極が、フィラメント、 G1 およびG2の電極組立構造で、全長が35mm、最大径が9mmΦです。 
   下部の4ピン・ベース部の状態を示す。青色の2本のピンは、フィラメント、中央の黄色のピンはG1及び赤色のピンはG2を示す。尚、G2ピンは、G2電極と接続している。
外径寸法と各電極を示す 


                                                                                       以上
参考文献

1.Eimac 、「35TG High μ Triode」catlogue
2. 岡本正、「電子管技術の系統的調査」、国立科学博物館技術の系統化調査報告 2007年3月第8巻
3.池沢茂、「7.電子管」、テレビジョン年報 第14巻 第6号_14_265