真空管[特殊真空管]物語            
                (第27版;令和3年7月28日)

1.重水素ランプHAMAMATSU L613-22 D2ランプ 

 原子吸光光度計は、原子が固有の波長の光を吸収する現象を利用して溶液中の微量金属成分の量を測定する装置です。飲料水、湖沼・河川水、工場排水などの環境分野や、食品、化学、などの産業分野で幅広く利用されており、近年は、とくに環境分析に数多く用いられています。
また、妨害成分による吸収を補正する方法として、感度の高さが特長の重水素ランプ法(D2ランプ法)と、全波長域を補正でき分光干渉も補正できる利点を持つ自己反転法(SR法)の2種類の補正法を搭載しており、必要に応じて選択して高精度な測定が行えます。 使い勝手のよい真空紫外光源として実用化されている重水素ランプは、真空紫外領域に連続スペクトルを有する。このランプは点光源として優れているが、高い放射照度を得るには不十分であるとも言われている。
 一方、ランプからは目や皮膚に有害な強い紫外線が出ているので、直視したり放射光を直接皮膚に当てるとき危険です。取扱中は、保護眼鏡や防護具の使用注意がされています。(JIS T 8141参照)

   
 HAMAMATSU L613-22
重水素 D2ランプ
重水素 D2ランプの正面の
紫外線発射レンズ
 


 真空紫外領域(185nm ~ 400nm)における透過分光計測に使用される重水素ランプの特性の一例を下記に示します。

項目  特性 
 波長 185nm ~ 400nm
 ヒター電圧 10Vdc → 7Vdc, 2.5Vdc →1Vdc 
 放電維持電圧 65 ~ 90Vdc
 放射維持電流 DC 300mA 
平均寿命  2000h
寸法  95mmx32mmΦ


 上の写真は、HAMAMASTU L613-22;重水素 D2ランプです。左の写真は、正面の紫外線発射レンズを示し、右の写真は上部からの拡大写真です。構造は、オクタル・円筒ガラス管でトップチップ排気の全長が95mm、最大径が,32mmφです。


参考文献
1.浜松ホトニクス株式会社、「重水素ランプ_D2ランプ」_TLS1017J
2.安田誠、新井要次、福田剛、木村剛、「長寿命重水素ランプの開発」、1993年、平成5年照明学会全国大会、37巻、p13
3.座間達也、小貫英雄共著:「
重水素ランプの経時変化」、分光研究 第47巻 第3号(1998)、pp129~135
4.保田和雄、小泉英明、山田英男、新井要次、「新しい分光法とその応用_第10講話 ゼーマン電子吸光分析法」、1979年、分光研究、第28巻第4号、pp223~234


2. アルゴンガス入り フラッシュ・チューブ;SYLVANIA SS-501
 

   
SYLVANIA SS-501  端子部分拡大


 SYLVANIA SS-501アルゴンガス入りのフラッシュ・ランプで本体に巻いたワイヤー(コイル)に1.5KV、25mAのトリガー電圧を印加することにより、1秒間に10回までフラッシュさせることができる。本体の全長は、145mm、最大径が60mmφです。U字型の両方の電極間の長さは、約30mmです。
 元々は、海上の海洋ブイでフラッシュ・チューブとして使用することを意図した大型の充填ガス放電管です。現在の消費機材で使用されるフラッシュ・チューブと同様に、このSylvania SS-501は、外部の巻き線ループによりトリガーされるように設計されていました。通常のキセノン・ランプより大型で、動作させるためには約15,00 Vの電源を必要とします。

 以上の特性以外は、不明で目下調査中です。何方か、このアルゴン入りのフラッシュ・ランプの電気的な特性が、お分かりの節は、是非ともご一報ををくださるようにお願いを申し上げます。

その後、山口県にお住まいの石田公三氏のご厚意によりアルゴンガス入り フラッシュ・チューブ;SYLVANIA SS-501の電気的特性をお教えいただきました。有り難うご座いました。(平成19年3月15日)

 

Type No. Operating
Anode Voltage
Anode
Hold-off Voltage
Discharge
Capacitance
Flashing
Rate
Bulletin No.
SS-501 GasDischarge Tube 2,000 V max.
1,800 V max.
2,100 Volts min. 2μF. nom. 12p.p.s. max. EC-12B

 
Sylvania SS-501 Strobe Tubeのフラッシュ 時の写真をhttps://www.industrialalchemy.org/articleview.php?item=292より引用しました。.

 
SYLVANIA SS-501 Strobe Tubeのフラッシュ 

参考文献
1.SYLVANIA ELECTRIC TUBE、「GAS DISCHRGE TUBE_SS501」、R4410
2.JAN-1A,「JAN-SS501」_THIS SHEET OF TEST LINITS IS A PART OF SPCIFICATION 、15 Februay 1946



3.A-TR および PREーTR用 Gas-Discharge Device(ガス放電デバイス);GENERAL ELECTRIC;GL-6619

し手元に、ボールポイントペン(通称オールペン)の"替え芯”のように見える真空管がありました。下の写真は、元箱(軍箱)と手前にボールポイントペンの"替え芯”のように見えるGeneral Electric GL6619 ガス放電管を示します。 勿論、元箱には、”ELECTRON TUBE”と明記してあります。

    5960-060-6572
 ELECTRON TUBE
 1 EACH
 DSA-900-68-C-9754
 A-9/68
 GL6619
 GENERAL ELECTRIC CO.
 MADE IN U.S.A.
 GENERAL ELECTRIC GL6619  元箱の印刷文字


 General Elctric GL6619の本体を分化して撮影した写真を下記に示します。GL6619本体の全長は、110mmで、本体の直径は3mmΦです。又、本体の両端にはめ込まれている5mm幅のリング状は極細の黄銅線で作られた”ガスケット”です。、

 
 General Electric GL6619本体


     
 赤色ペンキ塗装端子とガスケット 内部に充填物が見えるガラス管本体  J6619のコード印字端子


 何ともはや、"摩訶不思議な真空管"と言われる代物です。一見するとボールポイントペンの”替え芯”そのものと言った感じです。机の上に転がっていれば、誰も真空管とは思えません。
上の写真では、理解できると思いますが、、左の写真の最先端は、赤色に塗料が塗ってあります。さらに、右端には。”J 6619"と印字され、真空管両端に幅約1cmほどの銀色のテープが巻き付けられ、そこにガスケットが取り付けられます。中央の写真にのチューブ内部には、白色の鉱物(物質は特定できない)のような物質が細かく裁断された小片が管内に一杯に詰め込まれています。

                                                                    
  実は、ひょんなことからこのペンシル型の真空管は、GENERAL ELECTRICの”GAS-DISCHARGE DEVICE”と呼称された立派な真空管であることが判明しました。JETECがMay 16、1955に#1467と言う文書名でリリースされていました。因みにJETECは、Joint Electron Tube Engineering Councilの略称で電子管技術評議会です。

 GAS-DISCHARGE DEVICE
 These gas-discharge device are for use in polarization or branching-type duplexers in radar systems. In such service they perform the same function as A-TR and Pre-TR tubes and can be used to replace these switching tubes where higher power levels are required. In operation the gas-filledf envelope ionizes to form a highly condactive gas colum when high radio-frequency power is applied during the transmission period, and decionies when the power is removed.

以下に、訳文を示します。
 
ガス放電デバイス
これらのガス放電デバイスは、レーダーシステムの偏光または分岐タイプのデュプレクサで使用するものです。このようなサービスでは、A-TRおよびPre-TR真空管と同じ機能があり、より高い電力レベルが必要なこれらのスイッチング真空管の代わりに使用できます。 動作中、ガスが充填された容器はイオン化して、送信期間中に高周波電力が加えられると高伝導性のガス塊を形成し、電力が取り除かれるとそれは陰イオン化します。


APPLICATION

 
GL-4419--Groups of ten to twenty in polarization twist duplexers, 2700 to 2900 megacycles.
 GL-4420--Groups of two in branching-type duplexer, 3400 to 3600 megacycles
 GL-4421--Groups of ten to twenty in polarization twist duplexers, 2700 to 2900 megacycles.


以下に、訳文を示します。

応用
GL-4419ー偏光ツイスト・デュプレクサの10〜20のグループ、27002900 MHzまで。
GL-4420ー分岐型デュプレクサの2つのグループ、3400〜3600 MHzまで。
GL-4421ー偏光ツイスト・デュプレクサの10〜20のグループ、2700〜2900 MHzまで


GL-6619~GL-6621までの電気的特性は次の表の通りです。

 
GENERAL ELECTRIC GL-6619~GL-6621までの電気的特性


 
 GENERAL ELECTRIC GL-6619~GL-6621までの機械的な寸法

                    
 GENERAL ELECTRIC GL-6619~GL-6621までの機械的な寸法は上の表の通りです。

 
即ち、このGeneral Electric GL-6619 ペンシル型の代物は、GENERAL ELECTRIC CO.のカテゴリでは、立派な”ELECTRON TUBE”でした。

参考文献
1.General Electric、「GAS-DISCHRGE DEVICE_GL6619-GL6621、May 16, 1955、JETEC,#1468

4.シュルッゲージ(電離真空計・・・Ionization Gauge);アネルバ株式会社;LG-11S



     
 アネルバ LG-11S 等価回路(A)  回路と動作例(B)


 電離真空計は、気体分子を電離させ、生成したイオンの数から圧力を求める真空計です。高真空から超高真空領域で広く用いられており、定量性に優れているのが特徴です。 広い意味での電離真空計は、熱陰極型です。つまり、気体を電離させるための電子を、加熱したフィラメントから得ており、正確には熱陰極型電離真空計と呼ぶべきですが、単に電離真空計と言うことが多いので、慣用に従うことにします。

 市販の電離真空計には、三極管型、シュルツゲージ型及び B-Aゲージ型ありますが、いずれの測定器は、熱電子を放出するフィラメント、電子を加速し、捕集するグリッド、イオンを捕集するコレクタから構成されています。

 フィラメント(F)に通電すると、熱電子が放出されます。上の等価回路(A)の様に電子は正電圧が印加されたグリッド(G)に向かって加速されますが、グリッドは細い金属線や網目状になっていて面積が小さいため、大部分は捕集されずに通り抜けてしまいます。しかし、対向する位置にあるコレクタ(C)には、負電圧が印加されているため、電子はコレクタには到達できず、手前でUターンすることになります。このように、電子はフィラメントとコレクタとの間を往復運動し、ついにはグリッドに補足されます。空間電位を模式的に表した回路と動作例(B)を参照して下さい。

 よく用いられている電離真空計には、三極管型、シュルツ型、B-Aゲージの3種類があり、JIS Z8752 に記載されている主な測定圧力範囲は以下の通りです。左の写真は、アネルバ LG-11S シュルツゲージ型熱陰極電離真計を示します。

種類  圧力範囲 
 三極管型 10μPa ~ 0.1 Pa 
シュルツ型 1 mPa ~ 10 Pa 
B-Aゲージ型 10 nPa ~ 0.1 Pa



  三極管型は高真空領域、シュルツ型は中真空~高真空領域、B-Aゲージは高真空~超高真空領域で使用されます。 なお、フィラメントにはタングステンなどの高融点金属が用いられています。赤熱した状態では酸素や水蒸気などによって酸化され、損耗しますので、これらの気体分圧が高いと長時間安定して使用することができません。上の説明は原理的な上限値を導くものであり、損耗も考慮した場合の実際の圧力上限値は 0.1 Pa よりも低くなることがあります。

 酸化・損耗を考えなければ、感度S を鈍く(小さく)して捕集効率 を大きくすれば高い圧力まで測定可能であることがわかります。このような工夫をしたのがシュルツゲージです。上の等価回路(A)に示すように、フィラメントを挟んでグリッドとコレクタが対向しており、三極管型と配置が異なっています。フィラメントからの熱電子は往復運動せずに直接グリッドに捕集されることと、G-Cの間が狭いこと(例えば 3mm程度)が特徴です。

  上の左の写真は、ANELVA(アネルバ) LG-11S シュルツゲージ型電離真空計ですが、真空管部の頂部に見える2枚の電極がグリッドとコレクターです。左右のU字型棒の間にフィラメントが張られています。
下の写真のANELVA(アネルバ) LG-11S シュルツゲージ型電離真空計の説明及び寸法表示は、CANON キャノンアネルバ株式会社のHP からの引用です。


ANELVA
LG-11S
シュルツゲージ 電離真空計測定球

100Pa~10-2Paの間の圧力測定用の電子真空計測定球です。
LG-11Sのフィラメントにはトリアコートイリジューム線を用いておりますので、使用温度が低くそれだけ長寿命に使えます。ケーブルとの接続方法は、手軽さ、確実さ、安全性を考慮したコネクタ方式(ソケット式)です。
真空装置のとの接続は、Φ15アダプタうぃ用いるかまたはΦ701CF附きのガラスアダプタへガラス封着を行います。

 
 ANELVA LG-11S シュルツゲージ 電離真空計測定球 構造図



尚、1967年10月に創立された日電バリアン株式会社(本社:港区麻布)は、有為曲折を経て、2003年10月にアネルバテクニクス(株)として設立されました。しかし、2005年10月に社名を変更して、キヤノンアネルバ株式会社(旧アネルバ株式会社)となりました。


参考文献
1.井桁仁、小浅健雄、「電離真空計に就いて」、1951年、2巻3号、pp18~21
2.CANON, キャノンアネルバ株式会社 HP、「ゲージ球(真空計)| 超高真空のキヤノンアネルバ (canon-anelva.co.jp)
3.CANON, キャノンアネルバ株式会社 HP、「高真空技術の真空機器メーカー|キヤノンアネルバ (canon-anelva.co.jp)」
4.佐々木申二、恩地勝、「真空技術 Ⅳ」、1957年10月、質量分析、9号、pp44~58
5.渡辺文夫、「実用極高真空計の現状」、2005年、真空、第48巻第12号、pp604~610


5. HOLLOW CATHODE LAMP(HCL);日立;HLA-3及びHLA-4

   
 日立 HLA-3  冷陰極部の構造

 上の写真の日立 HLA-3 HOLLOW CATHODE LAMP(ホロー・カソード・ランプ)は、使用時間が長時間のためか下の写真の日立 HLA-4 HOLLOW CATHODE LAMP(ホロー・カソード・ランプ)に比較して、ガラス管に蒸着したスパタリングにより内部がよく見えない。又、硝子表面のラベルが紛失している。全長は175mm、最大径は、43mmΦです。

   
 日立 HLA-4 冷陰極部の構造 



 
HITACHI HLA-4 HOLLOW CATHODE LAMP(ホロー・カソード・ランプ)は、オクタル・ベースの円筒ガラス管で冷陰極構造の原子吸収分光光度計用2極ランプです。測定したい元素にあわせてランプを選択する必要があります。このランプは、中空管状の陰極を持ち、金属元素もしくはその元素を含んだ合金から出来ています。これを定圧の希ガス(ネオンなど)を封入したガラス管に収め、グロー放電させることにより陰極に含まれれている元素の輝線(発光スペクトラム)が得られます。従って、陰極に含まれる元素に対抗した種類だけランプの種類があります。
 日立 HLA-4の冷陰極構造の原子吸収分光光度計用2極ランプのガラス壁面のラベルの記入文字は下記の通りです。 


 HITACHI HOLLOW CATHODE LAMP
 Cathode;pb
 Gass;Ne
 Abs.Line;28.33 Å
 Max.;20mA
 No.6262


 
通常は、単元素ですが、複数の元素を混ぜ合わせることにより複数の輝線(発光スペクトラム)を発生させることもできるようです。又自己反転バックグランド補正用のホロー・カソード・ランプもあり、陽極の形状が自己反転スペクトラムを得やすく工夫されています。ホロー・カソード・ランプは、元素固有のスペクトラムを簡単に作り出せるので、研究目的では、蛍光分析等の光源として使われます。 上の写真は、冷陰極部分の構造をします。 全長は、170mm、最大径が、43mmφです。


参考文献

1.荒木勉、内田照雄、南茂夫 共著:「パルス動作ホロカソードランプを用いた原子吸光分析装置」、1977年、分光研究,、第26巻第6号、(1977),pp317~326
.「ホローカソードランプによくある質問」_,https://www.chem-agilent.com/cimg/HCL_FAQ.pdf
3.岡垣博、岩崎敏勝、「分光用光源_第1講 市販分光用光源(Ⅰ)」、1973年、分光研究、22巻1号、PP29~46
岡垣博、岩崎敏勝、「分光用光源_第2講 市販分光用光源(Ⅱ)」、1973年、分光研究、22巻2号、PP101~110


6. 分析用X線管 東芝 A-25-Cu

 何者(真空管)で、どの様な目的で誕生したのかも不明な真空管です。お気付きの方は、是非ともご一報を頂き、この身もと不明の真空管を成仏させてください。(合掌!)

 
 東芝 A-25-Cu


  平成19年1月、JQ2IVW 村田健司氏のご厚意により東芝 A-25-Cuに関して貴重なアドバイスと資料を戴きました。有り難う御座いました。 ご送付を戴いた資料は、東芝電子デバイス株式会社発行の”Tschnica Data TD"、No.TJ-A-26A 2005ー04ー01です。

 アナリクス A-26L型
アナリクス A-26L型
0.4mmx8mmの焦点をもち(F,F)、最大定格 2.0kW、陽極接地型分析用X線管です。(ロングボディ X線管)  このアナリスクは、X線解析用に適しております。

 
 東芝 A-26L-Cu 



一般定格  
電気的定格     使用回路(陽極接地)  定電圧回路 
使用フィラメント加熱電源 AC20 KHz以下(正弦波) 
管電圧  10~60 kV 
実焦点  0.4x8 mm 
投入電圧  10 kV以下 
機械的定格
外形寸法   
全長  229.7 mm 
最大直径  67.8 mm 
重量  約。5 Kg 
冷却      冷却方式 水冷
冷却水量 3.5 L/min 最少
冷却水温 流水口にて35℃以下 
水圧  490 kPa 最大
圧力損失 98 kPa
取付位置 任意

 註;上の写真は、東芝電子デバイス株式会社発行の”Tschnical Data TD"、No.TJ-A-26A 2005-04-01よりの 東芝 A-26L-Cu のデーターです。

最大定格
(如何なる場合でもこの値を超えてはならない)
最高使用管電圧  60 kV 
最低使用管電圧  10 kV 
最大使用管電流 40 mA 

                                  

型   名 ターゲット 最大入力(kW)
A-26L-Mo M0 2.0
A-26L-W W 2.0
A-26L-Cr Cr 1.5
A-26L-Cu Cu 1.5
A-26L-Co Co 1.2
A-26L-Fe Fe 0.9

 東芝 A-25ーCuは、右上の写真と比較すると形状と内部電極構造は、大変によく似ています。全長は、250mmで最大径が60mmφです。取付の金属台は80x80mmで厚さは10mmです。このA-25-Cu X線管は、A-26L-Cuの一つ前のバージョンと推定されます。 下のポンチ図でX線発生のメカニズムが良く理解できる。

X線の発生法とそのスペクトラム
 
 現役時代に設計した高出力送信機の終段増幅器に使用する真空管は、陽極電圧として7~8000Volts以上の高圧を使用しますが、真空管のケースには、”要注意;高圧印可時には、X線が輻射されています。”などの注意事項が書かれています。

 通常は、X線発生用の実用管としては、二極真空管発生管が用いられています。タングステン・フィラメントの陰極から放出される熱電子を高電圧で加速して、光速に近い速度でターゲットの陽極に衝突させてX線を発生させます。東芝 A-25ーCu は、陽極にCuを使用している。
 右下のポンチ図に示しているように、高電圧発生回路は、二極整流管として動作させ、陽極電圧は、数10kV、陽極電流は、数10mAと少ないが、陽極 Cuでは殆どの電力が熱となるために、水冷方式の冷却をを行っています。X線は、4つのベリュームの窓から空気中の放出されます。左の写真に示す下部の円形窓がそれで 写真では3つの窓が見えます。


   
 東芝 A-25-Cu  構造図



   
  東芝 A-25-Cuのフィラメント端子  東芝 A-25-Cu のj俯瞰


参考文献
1.東芝電子デバイス株式会社,「Tschnical Data TD」、No.TJ-A-26A 2005ー04ー01
2.キャノン電子管デバイス株式会社、「アナクリス_A-26L型 分析用X線管」、Product Information,キャノン電子管デバイス株式会社、PJ-A-26L_2018-11

7.固定型陽極X線管 HITACHI(日立) K-1141
 
 
手持ちの整流管を整理していると”HITACHI(日立) K-1141”の名称の稍大型(全長:1950mmx最大径:50.7mmΦ)の2極整流管があった。 ベースの2本のバナナ・チップ型ピントップ端子(12mmΦ)の上部と下部が稍くびれた円筒ガラス管です。
 

  
 
 HITACHI(日立) K-1141


下部の写真は、HITACHI(日立) K-1141真空管下部のカソードと 純銅製のプレートです。通常の整流管と比較してプレートもカソードにも共に大きな違いがありました。

   
 HITACHI(日立) K-1141
円筒の中のコイルカソードと純銅プレ-ト
 HITACHI(日立) K-1141
円筒と純銅プレ-トの位置関係
 

 左の写真は、円筒に中に水平に配置された10ターン巻きのタングステン・フィラメントと思います。また、右の写真の輝いている純銅プレートは、ほんの僅かですが、左上がりに傾いて取り付けられて居るように見えます。
 残念ながら、HITACHI(日立) K-1141”真空管の詳細は不明ですが、構造などの特徴より”固定型陽極X線管”ではないかと推定をしています。



8.MSE Xe 1F/1S 用途不明(
真空管でない真空管らしきもの     

   
 MSE Xe-1F/1S 内部の水銀リレーの水銀が見える 


 MSE Xe 1F/1Sは、真空管でない真空管のような形状をした真空管らしきものです。オクタル・ベースのGT管形状の円筒アクリル管の内部にU字管、2極管?、水銀リレーおよび抵抗が封入されています。

 アクリル容器内部のリード線および抵抗は、透明のアクリル樹脂で充填されています。特性は、不明ですが、水銀リレーを見ますと移動体または可動体取付られて移動(または動作)を検知する制御回路に組み込まれていたものと思います。



9.VI78 P-27 サージ・アレスター ?


     
 VI178 P-27 サージ・アレスター VI178 P-27の内部構造 http://gstube.comよりのP27 



Russian Tube"で検索したところ、http://gstube.comの”Search for componentので検索する上の右写真の画像が撮れるが、型名のみで詳細な規格、データの記述はない。

 左右の写真から内部の電極構造は、よく見える。それぞれ12回密捲きの電極がピン(1-2)、ピン(4-7)及びピン(5-6)に接続されている。電極の中央はピン(4-7)に接続の電極が、トリガー電極になっていると考えられます。


参考文献
http://gstube.com,Search for component

10.IV-79 PMT-2 熱電対型 Vaccum Gauge

   
 IV-79 PMT-2 Vaccum Gauge IV-79 PMT-2の内部電極構造 


Russian Tube”で検索したところ、http://gstube.com の Others Tubes の項目にVacuumーgauge PMI,PMTに”PMT-2”が記載されている。パラメター資料があるが、全てロシヤ語のため詳細は不明です左の写真に示すように、オクタル・ベースの円筒ガラス管で、全長は245mm、最大径が32mmφです。
 上右の写真が電極構造を示します。ステムからの4本の電極が”X"型細い線が張られて、中央部で交差している。但し上部の”V"型の線は、下部の”V”型の線より稍太い。
 下のデーターシートは、http://gstube.comOthers Tubes,Vacuumーgauge PMI、PMTPMT-2” に記載されているパラメター資料です。 ベース接続図から見ると”X”型の細い線は、熱電対ではないかと推定している。





参考文献
1. https://www.gstube.com/data/2264/,「PMT-2 Parameters and charcteristics」


11.”TETRAFORTE”真空管, Tungsram APP4120

   
Tungsram APP4120 Tungsram APP4120をベース側から撮影


 
収集した真空管の中に、上左の写真に示す真空管がありました。製造メーカーのロゴ・マークと品種名が消えて判読できない真空管です。但し、ガラス管壁の上部には、”007”、ベース近くの下には””の印字、真空管内部のステムには、右の写真でも見えるように”24”捺印が判読できます。多くの”UNKNOWN” 真空管と同様に価値のない真空管と諦めかけていました。
 何気なく、内部のステムのリード線と電極との接続を見ていますと右の写真に示すように銅線の第1グリッド G1 と第3グリッド G3 とが並列接続されていました。通常は第3グリッド G3 は、独立してベース・ピンに接続されているか、一部の送信管では、真空管頂部の端子に接続されているのが普通です。

 ”電子管史研究会”の定例会議で、大塚久氏に伺ったところ、真空管電極接続図から判断して、この種の真空管は、音声電力増幅管に見られるケースで、例えば6F6E42Eなどなどの音声電力増幅管の品種名に”E”を付加した型名が見られるという見解でした。下記の”G1とG3が管内で接続されている5極管”は、 大塚久氏が手書きの1A5EG、2A5E、APP495、およびNE5Rに関して、調査して頂いたリストです。(May 16、2008)




 インターネットで調べている内に、http://www.radiomuseum.org/forum/app4120_gitter_1_3_parallel.html で下記の記事を見つけました。

Tungsram Tetraforte(タングスラム テトラフォルテ)

Apparently the tubes 2A5 E , 18 E , 42 E and most probably the 6F6 E G are special versions of 2A5, 18, 42 and 6F6G. They distinguish against their normal versions in that way, as their grid # 3 (suppressor grid) is connected to grid # 1 (control grid), instead of being connected with cathode, as usually. In Europe the tube company Tungsram followed this fashion by releasing some tube types of the same peculiarity and called them "Tetraforte". Known type were at least the PP415 as direct heated type and the APP4120 as indirect heated tube. Apparently, both the PP415 and the APP4120 were also available as normal penthodes, with g3 connected to cathode. It would be interesting to find articles and other information about these tubes in contemporary literature of the early 1930s. By now, we know very little, with exception of some schematics and base diagrams, where the g3 to g1 connection is visible. Best Regards , Jacob

 明らかに、真空管 2A5E、18E、42E そして6F6EG等は、恐らく2A5、18、42および6F6Gの特別な改良型の真空管です。 この真空管の第3グリッド G3が陰極に接続される代わりに、第1グリッド G1 に接続されているので通常の真空管と識別できます。ヨーロッパでは、Tungsramが、同じ特徴の真空管を市販し、これを”Tetraforte”と呼称していました。 直熱真空管では、PP415および傍熱真空管では、APP4120があります。 見たところでは、PP415とAPP415は、何れも第3グリッドが陰極に接続された通常の5極管(Pentode)として使用できました。1930年代の始めの文献に、これらの真空管に関する記事およびこれらの真空管に関するその他の情報を見つけることは、大変に興味がありますが、今の処、幾つかの概略図およびベース接続以外は殆ど見つかりません。写真では、第1グリッド G1 と第3グリット G3 との接続は、はっきりと目視できます。 敬具 ジャコブ
(筆者註; Tetra=ギリシャ語で数字の4、テトラポットの例、Forte=イタリヤ語で音楽でより強く之意味、フォルテシモの例)


また、Radiomuseumから真空管 42Eに関する下記の記事を見つけました。

42E (42E)

Apparently the tubes 2A5E, 18E, 42E and most probably the 6F6EG are special versions of 2A5, 18, 42 and 6F6G.
They distinguish against their normal versions in that way, as their grid # 3 (suppressor grid) is connected to grid # 1 (control grid), instead of being connected with cathode, as usually.
In Europe the tube company Tungsram followed this fashion by releasing some tube types of the same peculiarity and called them "Tetraforte". Known type were at least the PP415 as direct heated type and the APP4120 as indirect heated tube.
Apparently, both the PP415 and the APP4120 were also available as normal penthodes, with g3 connected to cathode.
It would be interesting to find articles and other information about these tubes in contemporary literature of the early 1930s. By now, we know very little, with exception of some schematics and base diagrams, where the g3 to g1 connection is visible.

Best Regards , Jacob



訳はつぎの通りです。

42E (42E)

明らかに、真空管 2A5E、18E、42E、そして多分 6F6EGは2A5、18、42および6F6Gの特別なバージョンです。
グリッド g3 (サプレッサー・グリッド) は、通常のようにカソードに接続されるのではなく、グリッド g1 (コントロール・グリッド) に接続されているため、通常のバージョンと区別されます。
ヨーロッパでは、真空管製造会社のTungsram (タングスラム)は、同じ特殊のいくつかの真空管の種類をリリースし、それらを「Tetraforte(テトラフォルテ)」と呼んで、この方法に従いました。公知の種類は、PP415を直接加熱型として少なくとも、APP4120を間接加熱チューブとした。
うやら、PP415とAPP4120の両方が通常の5極管としても利用できて、g3はカソードに接続されていました。
1930年代初頭の新しい文献でこれらの真空管に関する記事やその他の情報を見つけることは興味深いでしょう。今では、g3からg1の接続が見えるいくつかの回路図や基本的な回路図を除いて、ほとんど知りません。

よろしく, ヤコブ

 

Doppelsteuerung schon 1931 bei der Tungsram PP 415
Tungsram Tetraforte mit Doppelsteuerung Das Steuergitter ubt sogleich die Funktion des Anodenschutzgitters aus.
Die Elektronen werden  daher zweimal beeinflusst
Daher erhohte Verstarkung durch Doppelsteuerung
Quelle;Anzeige der Firma Tungsram in Schweizer Illustrierte Radio Zeitung VIII Jahrgang 1931

 1931年、Tungsramは、PP415 ダブル制御管を発表しています。
タングスラムの”Tetraforte” ダブル制御管は、アノードの遮蔽グリッドが制御グリドの役割をしています。陰極からの電子流は2回変調を受けます。

したがって、電子流の変調は、ダブル制御(G1およびG3)により増加します。
資料;スイスのラジオ「新聞に掲載のTungsram社の広告

 直近の”電子管史研究会”の定例会議で、大塚 久氏から”Tube Collector”、Vol.10、No.5、Oct. 2008のページ21に記載された記事「MORE ON ”EXPORT" TUBES」に関する記事を頂きました。

 
 Tube Collector、Vol.10、No.5、Oct. 2008
のページ21
、MORE ON "EXPORT" TUBESの記事



 ”輸出用”真空管 余話

 2005年2月号の記事では、”輸出用”真空管について頭を悩まされました。即ち、外国向けラジオに使用できる様に僅かな真空管の内部構造を変更をしたことを示す”E"と言う文字を付加した真空管は1930年代のアメリカでは通常のことでした。例えば、遮蔽グリッドと制御グリッドがそれぞれ別のピンに接続したり、または真空管内部で遮蔽グリッドと制御グリッドを接続した5極管(6F6EG、6K6EG、7B5E、25L6EG、35A5E41)が相当します。 英国PHILCO社に”E"型真空管が注目されて以来、幾つかの情報がありました。まず最初に、2005年の記事では、Canadian Philco社Canada真空管業界は、この”E"真空管問題には関係がないとが報告されました。この情報に沿った最も新しい証拠は、Canadian GE社により発行された1943年の真空管の代替ガイド・ブックです。 それは、Roger社Grigsby-Grunow (Majestic)社により製造された多くのユニークな真空管を含む約480品種の”直接代替え”および”代替え可能”の真空管の記述があります。 しかし、その中には、”E"型真空管に関する記述はありませんでした。

 しかしながら、1948年の代替ガイド・ブックは、”E”型真空管の大掛かりな販売計画として英国のBrimarCossor社を挙げていました。即ち、1A4E、6A7E、6B8EG、24E、32E、34E、39/44E、41E、43Eおよび78Eです。Brimar社は、この他15E、1A7EG、6A8EG、6F6EG,6K7EG、36E、42E、47Eおよび77Eでを販売しました。 Cossor社の製品には、1A6E および1C6Eが含まれていました。

 僅かに4つの真空管品種(41E、78E、4K7EG、6F6EG)は、Rider社のマニュアル、Vols.11. 12および14の中でPILCO社の設計した真空管として見つけることができました。 逆に、この他の10種類の真空管を
Rider社のマニュアルに中で見つけましたが、これらはBrimar社/Cossor社の製品ではありませんでした。

 Rider社製ラジオの中のPhilco社製の真空管を調べてみると、36台のラジオが、6ボルト級の”E”型真空管を110/220ボルトのAC設計または110/220ボルト・モデルに使用していました。 後者のモデルは、50Hzで働かすことができます。 反対に、調査した12台のAC110ボルトのモデルは国内販売を意図したモデルで60Hz だけに動作するものでした。 

 Philco社のデザインと英国の提案の間の不完全なオーバラップは、誰がだれに輸出したかの完全な心当たりはありません。 多分、米国のPhilco社は、特殊な真空管を使用した或るモデルを南米に輸出しましたが、一方英国のPhilco社は、他のデザインのものを英国の連邦國とアフリカに販売をしていました。
 本件に関する情報を歓迎します。 エド 


 大塚 久氏から”Tube Collector”、Vol.10、No.5、Oct. 2008のページ21に記載された記事「MORE ON ”EXPORT" TUBES」に関する資料を頂きましたが、今回 PHILCO 42Eを寄贈いただきました。

PHILCO 42E PHILCO 42Eの内部結線(G1-G3)

 Servce Data available for PHILCO Radioによると下記の表に示すように1938年代のPHILCO製のの2機種のモデルに 42Eが使用されています。

Model No. / Name  Year Valve (Tube) / Transistor Line Up
C638 CA638 A638ARG 1938 78E 6A7 78E 75 42E 80
D732BG D732CG 1938 6A7 78E 85 85 42E 42E 5X4

 尚、大塚 久氏の行った動作試験によるとEp=285V, Eg2=285V、Ip=38mA、Ig=7.7mA、Eg1=ー17.3Vの時gm=2.13mSです。


参考文献
1.
Tube CollectorMORE ON ”EXPORT" TUBES、Oct.2008,Vol.10 No.5


12.Infarared Image Converter Tube(赤外線画像変換管)

 (1) NEC IP-25 イメージ管

 昭和31年4月にNECに入社して、1ヶ月の基礎教育を受けた後、玉川事業所に配属となりました。工場実習の初日は、新入社員全員での工場見学でした。引率されて、暗い部屋の中で誰かが(女性?)が椅子に腰掛けているのを望遠鏡のようなのを覗きますと綺麗に女性の姿が見えて驚きました。説明した引率者が曰く「これが、 覗くと美人(ノゾクトビジン)が見える ノクトビジョン(Noctovision )です」と・・・・。 私が始めて見た赤外線を利用して可視像にする 暗視装置だったのです。
 
NEC 1P-25 イメージ管は、友人の菊地和男氏のご好意により寄贈いただいたものです。変色して判読のやや難しい添付のデータシートには次のような説明がありました。(下はNECのデーターシート)

 



 NEC 1P-25イメージ管は、イメージ変換管ともいわれ、赤外線のような不可視光線を可視光線に変換する電子管です。赤外線暗視装置で暗闇で物を見たり、熱物体の観測(250℃以上)や、鑑識、写真作業、医学および生物学の研究その他の多くの用途に使用されます。 NEC 1P-25は、小型のイメージ管で携帯用の赤外線暗視装置に使用されます。波長は、0.4乃至1.2ミクロンの間で動作をします。


 

 NEC 1P-25イメージ管の仕様は、前述のデーターシートに記載がありますが、改めて下記に転記をしいました。このデータシートから見るとNEC 1P-25イメージ管は、第二世代赤外線画像変換管と推定をしました。

項  目 仕        様 
光 電 面 半透明銀セシューム、0.4~1.2ミクロンで感度がある 
銀 光 面 珪酸亜鉛 緑色残光中
収束方法 静電収束 倍率、約5倍
外形 全長 112.5±3.5mm
最大直径 41±2mmφ
 最大定格 光電面電圧 0V 
第1グリット電圧  50V 最大
第2グリット電圧 250V 最大
第3グリット電圧 800V 最大 
陽 極  電 圧 4.500V 最大
光束  0.1ルーメン 最大  
 感度 全光* 15μA/ルーメンス** 以上 
赤外*** 1.7μA 以上 
解像度 テレビジョン式に400本以上 

                                            *  色温度 2870°Kの白色電球の光を用いたとき
                                     **  90Vを陰極と他の電極間に加えたとき
                                     *** 陰極の前に赤外フィルターを置いたとき

                               



NEC 1P-25 NEC 1P-25

 NEC 1P-25写真の上部の太い部分が画像を取り入れる光画面で有効面の直径は、30mmφです。また、写真下部のレンズ部bんが画像を表示する蛍光面で有効直径は15mmφです。


NEC 1P-25の集電集束部 NEC 1P-25と専用ソケット

 前述の仕様の表に記載されている通り、静電集束用の3つのグリットは、NEC 1P-25の左の写真上から順に第1グリット、第2グリットおよび第3グリット(蛍光面に近いグリット)となっています。また、右の写真は、NEC 1P-25にセラミック製の特殊8ピンソケットを装着した状態を示します。


 東北大学基礎電子工学入門講座、第3巻 ”電子工学 基礎編、 東北大学名誉教授・工学博士 小池勇二郎監修、 工学博士 和田正信著の第6章 特殊真空管 6.2 イメージ管 によると概要およびイメージ管による光の増幅の解説がある。

 
6.2.1 概要
 不可視光線たとえば赤外線や紫外線による画像を光電面に結び、これから放出される光電子流を加速し、蛍光面を刺激して可視光線に変換したり、暗い可視光線を同じような方法で明るい加増に変換したりする目的の真空管をイメージ管(image tube)または画像変換管(image converter tube)という。 
 このイメージ管は、1934年にはじめて簡単なものが提案されたが、第2次世界大戦中に暗視管(noctovision)として赤外線または熱線をうけて敵状を眺める装置として開発されました。 その後、赤外線像、熱線像、暗室作業の監視などを目的として商品化されました。 一方、X線像を蛍光版にあて、これを明るい可視像に観察する場合にX線瀑射量を減らすことが出来るようになった。

 6.2.2 イメージ管による光の増幅

 
 図 6.10光学レンズと電子レンズの差違 

                                         
まず暗い暗視像を明るい像にする光の増幅について考える。右の図 6.10光学レンズと電子レンズの差違図に示すように光学レンズと電子レンズの差違を示したものです。光学レンズはある一点(ある面積)に光を集中することができるが、光束を増幅させることはできない。すなわち照度(光束/面積)は変化させることができるが、輝度を増加させことはできない。
 電子レンズの場合には図示のように、微少面積 dF の光電面からでる光電子の全てを電子レンズで集束し、微少面積 dF に像を結ばせる。このように考えると、dFから放出され全電子流 は、

                               
                      i1ωdFi1dF                     (6.1)
で表されます。ここで i1 は単位面積・単位立体角当たり放出される電子流であり、ω1=2πは、電子レンズが集束する電子のすべてを包含する立体角である。

                                                          
この全電子流 が集束されてdF2 に流入するのであるから、dF2 の立体角をω2 とすると                             
                     i1dFi2ω2dF2                                
(6.2)
となる。これから          
                     i/i=(2π/ω2)・(dFdF2)=2πω2     (6.3)
        
となる。ここで 1/ は像の縮小率で、 >1 である。ω2 <2π であるから、ii>1となる。ii は工学系における輝度に対応する量であるから、式 (6.4) は輝度の増強が可能であることを示している。 これを輝度増幅(brightness amplification)という。電子レンズはこのように電子を集束するが、同時に電子を加速し、エネルギーを加えるので、これでも輝度は増加する。この場合はルーメン増幅(lumen amplification)という。図6.11はイメージ管の例を示したものである。光電面から出た光電子流を集束して蛍光面に当てる。光電面の光電感度を α (μA/Lm)とし、これに光束 φi(Lm)が入ると、放出される光電子流は、 αφi(μA)となる。之を電圧V(V)で加速して蛍光面に当てると、その時のエネルギーは αφVx10ー4 
(W) となる。この蛍光面の変換能率をβ(cd/W) とし、平面の全面だけ光束が出るものとち、それをφo とすると
                    φoπαφVβx10ー4 (Lm)                  (6.4)
したがって、像の縮小率を1/ とすると光増幅度 A
                     A=παφVβm2x10ー6                        (6.5)
となる。
 

 
 図6.11イメージ管 (1P25)の構造


イメージ管1P25 の場合には、α=20μA/Lm β=2cd/W、V=4KV とすると、=2の場合には、=22となり2倍の光の増幅が得られる。

(2) TELEFUNKEN 6914 premium

 友人の菊地和男氏のご好意により寄贈いただいた太鼓型をしたInfarared Image Converter Tube(赤外線画像変換用真空管)ですが、外部には、製造会社のロゴ、品種名などは判読できないものです。

AEG-TELEFUNKEN 6914 AEG-TELEFUNKEN 6914

 しかしながら、インターネットにより”Infrared Image Converter Tube"をキーワードで調査すると中国で製造されている CDHC GCBXGー701がヒットしました。詳細説明には、このCDHC GCBXGー701 赤外線画像変換管は、不可視の赤外線画像を可視画像に変換する真空管で、その特性はAEG-TELEFUNKEN 6914と類似品との説明がある。
 下の左の写真のようにAEG-TELEFUNKEN 6914 PREMIUMが構造および製造方法も良く類似している。
ガラス容器に埋め込まれている電極保持用の金具塗布している材料の色が何れも茶色である。 下の右の図面は、第一世代赤外線画像変換管の構造を示すものです。

   
AEG-TELEFUNKEN 6914 PREMIUM  第一世代赤外線画像変換管の構造 


 
Infarared Image Converter Tube(赤外線画像変換管)は、よく知られているように第一世代から第四世代まで分類されている。 即ち


①第一世代・・・
光増幅管として開発された最初の画像変換管です。通常は月明かり程度の光源が必要とされますが、赤外線投光器を使用するこ とにより鮮明な画像がえられます。上述のTELEFUNKEN 6914 premiumこの第一世代の画像変換管です。

②第二世代
・・・ 世代にくらべてより暗い状態でも使用できます。内部の光増幅管にMCP(マイクロチャンネルプレート)を使用しているため、光増幅率(Tube Gain)は、約15、000―60、000倍となっています。通常は星明り程度の光源があれば対象物の認識は可能です。

③第三世代・・・内部の光増幅管に特殊な素材を使用し、小型・高解像度・高光増幅率を特徴にしています。

第四世代・・・第三世代の改良型で最新のInfarared Image Converter Tube(赤外線画像変換管)です。基本的な特性は、第三世代と同じと考えられますが、新たにオートゲート機能が追加されたため、ハロー、ノイズレシオが改善されました。


参考文献

1.
藤井忠邦 著:「ノクトビジョン装置とその応用」、テレビジョン 第10巻第12号、pp20~23
2. 原島治,藤井忠邦,「ノクトビジョン」、1956年、テレビジョン、10巻5号,pp184~189(P184欠落)
3. 淵田研、小掠徳郎、原島治、「ノクトビジョン等による金夫凱旋の大気通過に関する実験」、昭和42年、照明学会雑誌、第43巻第1號、pp21~28
4. 原島治、「イメージ管とその応用」、昭和36年4月、電気学会雑誌、第81巻第871号、pp666~672
5. RCA Electric Components カタログ
:「Image Converter Tubes 6914、6914A」、DATA1~DATA4


13.分数増幅率管、フラクショナル μ管 (fractional μ tube)

   
 反結合発振器回路  小池勇二郎氏考案の分数増幅管と陽極電圧ー出力関係図


 
増幅率 μが1以下の真空管を分数増幅率管、フラクショナル μ管 (fractional μ tube)と呼ばれている。1946年に、この様な真空管真空管で発振器を作り、直流高圧電源を得ようとと言う考え方が、L. Freeman とR. C. Hergenrother 著の”Fractional -Mu 無線周波数発振器 を使用した高電圧整流電源” 題目の論文により発表された。 上左図は反結合発振器の回路を示したものである。発振状態でグリッド回路の抵抗 Rg に現れる事故バイアス電圧 Vg は発振器が C 級動作しているから、プレートの電源電圧 Vb に對して |Vg|=Vb/μ と言う關係がある。したがって、μ が1以下であれば |Vg|>Vb となり、プレートの電源電圧より高い直流電圧が得られる。Vg と Vb とからみると、この回路は直流の變壓器と見なすことができる。発信周波数を数百 kHz とすれば、Vg における交流分除去の濾波回路が極めて簡単にできる。 μ を1以下にして、しかも正グリッド特性、カットオフ特性を劣化させないためには電極構造に工夫が必要となる。上右図は小池勇二郎氏の考案によるものでμ は約0.2、これで電圧上昇比が5~7 倍、能率は 40~50 % と言うデータが得られている。 この電源は、直流に適しているが、流すことができる電流は小さい。したがって、電子顕微鏡、イメージチューブ、パルス発生装置などの内部抵抗が小さくて、高電圧が得られると言う特長を生かした色々な応用が報告されている。 唯一、分数増幅率管としては、μ = 0.22、Vp = 3 kV、25W のものが日立製作所から”2FT3”の名稱で商品化されました。

 
参考文献に掲載した有坂英雄、JA1AYZ ”真空管談義  21、幻の分数増幅率管”、自主出版、p44は、次の通りです。
                       



参考文献
1..浜田成徳、和田正信、「真空管工學 第13章特種電子管 15.3 フラクショナル μ管」、コロナ社、p177~178
2
..小池勇二郎、山中惣之助、小野昭一、「フラクショナル μ 真空管」、電気通信学会誌 昭和30年4月、第38卷4号、p267~271
3
有坂英雄、JA1AYZ、「真空管談義  21、幻の分数増幅率管」、自主出版、p44
ROBERT L. FREEMAN、R. C. HERGENROTHERT:「High -Voltage Rectified Power Supply Using FractionalーMu RadioーFrequency Oscillator」,Proceedings of the     I.R.E.and Waves and Electrons. March 1946、pp145W~147W

14.Sinej SR-13 真空管

何処で、何処で入手したか記憶にないが、”Sinej SR-13”真空管が手元に長期間に亘り保管されてきた。折に触れて、雑誌やインターネットで調査したが、詳細は不明であった。黒色・メタルのオクタルベースは、国産であると言う推定は出来たが、ロゴの”Sinej” は、今までの真空管製造会社のロゴの中には全く見当たらなかった。平成26年8月、真空管コレクターの保田 英氏から貴重な資料を戴き、 ”Sinej SR-13”真空管のロゴの由来および使用機器が判明しました。下の写真は、”Sinej SR-13 ”電圧増幅用の5極管です。

Sinej SR-13 

保田 英幸氏からの資料は、京都の三条にあった ”オッシレーター”(TEST OSCILLATRO)製造メーカーで”京滎電器工業株式会社”パンフレットの1部でした。このパンプレットには、同社が製造した”SR-1型”、”SR-2型”および”SR-3型”のオッシレーターの写真と定格が記載されていました。記載されていた”SR-3型”オッシレーターの写真の下に、”Sinejのロゴが記載されていました。

 
 京滎電器工業株式会社(京都・三条) オッシレータのカタログ

現時点での推定では、”SR-1型オッシレーター”に”Sinej SR-11真空管”(6C5GT相当)、”SR-2型オッシレーター”に”Sinej SR-12真空管”および”SR-3型オッシレーター”に”Sinej SR-13真空管”(6SK7GT相当品)が使用されていたと思います。


15.E. P. Product TYPE CY-5980 Geiger-MuellerーCounter Tube(ガイガー・ミュラー計数管)

 写真を見ても、ただの文房具のボールペンに見えませんか?何ともはや、本当に摩訶不思議な真空管だと思う代物です。上の写真に示すように、全長が95mmで、最大径が、9mmφです。机の上に転がっていれば、誰も真空管とは思えません。写真では、定かではありませんが、右の写真の右端部に赤色インクで海軍の錨マークが印刷してあります。また先端部のボディーには、”ELECTRON、.PRODUCT Co、Vernon, N.Y., CY-5980"の赤色印字があります。

 E.P.(.ELECTRONIC PRODUCT COMPANY)製品の真空管 TYPE CYー5980は、カートリッジ形状のGamma自己消去型ガイガー・ミュラー計数管です。E.P. PRODUCT TYPE CY-5980ガイガー・ミュラー・計数管は、ガラスと金属容器の構造ですが、エンドキャプは陽極(+)で中央の金属バンドは、陰極(ー)です。先端部には海軍の錨マークが印刷されていますが、米国海軍用に製造されたガイガー・ミュラー計数管で、ベーター線およびガンマ線検出用の多くの異なるガイガー・カウンターと組み合わせて使用することができます。

    EP. PRODUCT
 TUBE TYPE CY-5980
 ELECTRONIC PRODUCTS COMPANY
 MOUNT VERNON, N.Y.
 E.P. TYPE CY-5980  元箱の印刷文字


   
 真空管元箱とCY-5980 E.P. TYPE CY-5980 



ガスイオン化Geiger Muller (ガイガー・ミュラー)検出器に関して、参考のため下記に引用します。

経緯:

Hans Geiger (ハンス・ガイガー)は1908年に Ernest Rutherford(アーネスト・ラザフォード)と一緒に一つの装置(後に「Geiger counter(ガイガー・カウンター)」と呼ばれる)を開発しました。このカウンターは、アルファ粒子のみを検出できました。 1928年、Geiger (ガイガー)とWalther Muller (ウォルター・ミュラー)は、あらゆる種類の電離放射線を検出できるようにカウンターの改良を試みました。

説明:
ガイガー・ミュラー・カウンター(略してGeiger counter (ガイガー・カウンター)と呼ばれることもあります)は、あらゆる種類の放射線(アルファ、ベータ、ガンマ放射線)の検出と測定に使用されるデバイスです。ガイガー・カウンターの基本的な部品は、2つの電極で構成されたガイガー・ミュラー真空管(下図に示す)です。使用されるガスは通常は、ヘリウムまたはアルゴンです。外側(負)の電極(陰極)は通常シリンダーですが、内側(正)の電極(陽極)は、シリンダーの中心に配置された細いワイヤーです。これらの2つの電極間の電圧はガイガー管に入る電離粒子が管内で電気的なだれを引き起こすほど高電圧に維持されます。ガイガー管の一端には非常に薄い窓があり、そこから電離放射線が入ります。

 
 ガイガー・ミュラー管

                                          

操作:
ガンマ線、ベータ線、アルファ線などの電離放射線が真空管を通過すると、一部のガス分子がイオン化され、正に帯電したイオンと電子が生成されます。真空管の電極によって生成される強力な電界により、正イオンがカソードへ電子はアノードに向かって加速されます。イオンのペアが電極に向かって加速すると、衝突によってさらなるガス分子をイオン化するのに十分なエネルギーが得られ、荷電粒子のなだれが生じます。電子はアノードによって収集され、単一の粒子または単一の光子を測定しカウントできる電流の強力なパルスを形成します。正に帯電したイオンはカソードに向かって加速され、エネルギーを得て、より多くのガス分子をイオン化して、このようなプロセスでより多くの電子を生成します。この期間中に真空管に入る放射線はパルスを形成せず、カウンターが感度が低いためカウントされません。この無反応は、カウンターのデッド・タイムと呼ばれ一定の時間続きます。電流が継続的に流れるのを防ぐには、放電をクエンチまたはクエンチする方法がいくつかあります。
1..外部クエンチでは、カウンターの動作電圧を低下します。
2..内部または自己クエンチは、少量の有機ガスまたはハロゲンガスを追加することによって行われます。クエンチング・ガス(ハロゲン)は、イオン化ポテンシャルが充填ガスよりも低くなるように選択されます。陽イオンがクエンチング分子に衝突すると、クエンチング分子にエネルギーを与えることにより、ガス分子が分解または減速されます。それらをイオン化する代わりに、プロセス(解離)で。陰極に向かって加速される可能性のあるクエンチング分子は、衝撃で解離して信号を生成せず、自然に再結合します。有機ガス分子が急冷プロセスで使用される場合、ガイガー・ミュラー真空管は時間の経過とともに永久的に破壊されるため、交換する必要があります。ガイガー・カウンターのほとんどは、ガスをイオン化しないため中性子を検出しませんが、これは、金属管をホウ素でコーティングすることによって達成できます。中性子は、雪崩プロセスをトリガーするホウ素生成アルファ粒子と相互作用します。

利点:
1..操作は簡単です。
2..プリアンプを必要としないように非常に強い信号を提供します。
3..あらゆる種類の放射線で使用できます。
4..安価です。

短所:
1..放射線やエネルギーの種類を区別しません。これは、特定の数の粒子がその動作中に検出器に入ったことを通知するだけです。
2..デッド・タイムが比較的長い(数百マイクロ秒に達する可能性がある)。                               

参考文献
1.環境省_放射線測定の原理
,第2章 放射線による被ばく_2.4 線量測定と計算
2.木村毅一、石割隆太郎、「放射線の測定」、昭和31年12月、材料試験、第5巻第39号pp761~769

3.小林久信、岡野真治、「放射能の測定」、1953年、JAPAN ANALYST、Vol2,pp142~155



16.Chatham 6D4 Thyratron のノイズ発生器

 CHATHAM 6D4


 Chatham 6D4 サイラトロンは、広帯域ノイズの優れた発生器です。この応用では、6D4 サイラトロンは安定した磁場に配置します。これは、導電性アークに対して直角にサオラトロン通過するように配置します。 磁場がサイラトロンのベースを通る中心線に平行に向けられている場合、適切な磁場の位置合わせができます。この中心線は、サイラトロンのベース3番と4番ピンの中間を通過します。磁石のN極は、べースのピン7番に隣接しているのが正しい位置です。 約375 ± 20 %ガウス(gauss)の磁石強度のものを使用する必要があります。

 
 図1. ノイズ発生器の基本回路

 図1では、6D4 サイラトロンは、グリッドがカソードに接続された2極管として蘇陽されます。 プレート直列抵抗(Rp)は、プレート電流(Ib)を約 6~7mAに制限し、プレート電源(Ebb)を約 300Vに制限するように抵抗値を選定します。 指定された磁石が所定の位置に取り付けられるとプレートの供給電圧は300 Vにも成る可能性があります。 「ノイズ発生回路」の次段には、ノイス発生器回路の無効負荷(誘導性または容量負荷のこと)を防ぐ為に補償増幅器が必要です。是れにより、フィルター及び補償増幅器の使用が容易になります。

 
 図2.概略のノイズ VS 周波数曲線

 Chatham 6D4の単独使用では、その有用な周波数範囲にわたって均一なノイズ出力が生成されません(図を参照)。低周波ノイズ出力は程よく均一であり、 1 MHzの近傍でピークに達し、2 MHzを超える周波数で急速に降下します。その結果、補正回路を使用して、目的の高周波のカットオフを得ることができます。

参考文献
1.
General Radio Company、「TYPE-1390_RANDOM-Noise Generator」、
Operatuing Instruction 
2.浅見義弘、松本秋男、「放電の内部振動に及ぼす回路の影響」、昭和28年8月、電気学会雑誌、73巻779号,pp804~809
3.林卓、遠藤茂作、「雑音発生の一方式に就いて」、昭和15年7月、電界学会雑誌、60巻62號、p290
4.赤尾保男、山本賢三、「放電雑音」、昭和27年12月b、電気学会雑誌、72巻771号、pp821~827
5.遠藤幸雄、藤井為夫、「雑音測定、講座_雑音、第5回」、1972年、テレビジョン、26巻10号、pp851~861


17. 理化工業株式会社(RKC) Type L 真空熱電対

 一般的に指示電気計器(電流計および電圧計) として、電流と電圧などを測定するのに広くもちいられている もっとも基本的な機器は直読式指示電気計 器です。.このような指示電気計器には,配電盤にう めこんで使用する形のもの,携帯に便利なように木箱な どに入れたもの,あるいはテスター(circuit tester) のように1個の計器で電流,電圧,抵抗などを切りかえ て測定するための付属回路と組合わせたものなどがあります。

 
計器の動作原理による分類 


 指示電気計器としての原理から分類すると上の表のよ うになります。これらのうち直流計にもちいられるのは,可動コイル形,電流力形,および熱電形です。この内、手元にあった”熱電対(熱電形)について紹介します。

下の写真は、理化工業株式会社(RKC)のType L 真空熱電対です。

 
 理化工業株式会社(RKC) Type L 真空熱電対 


     
 理化工業株式会社(RKC) Type L
真空熱電対の元箱 
理化工業株式会社(RKC) Type L
真空熱電対(1Aは定格)
 
 理化工業株式会社(RKC) Type L
真空熱電対のデーターシート


 
熱電形計器は,測定しようとする電流を熱線に流して 熱に変換し,その温度上昇を熱電対で測定して電流を測定します。下の図は、その原理図です。この計器では,測定される電流の2乗に比例した熱起電力があり,直流, 交流いずれにも使用できますが、指示がおそいこと,2~ 3倍の過電流で熱線が切れるという欠点があり,特殊な 場合以外はあまり用いられません。使用される熱電対は 2.5mA~1Aの場合には真空熱電対,1A以上の場合には空冷式熱電対です。

 
 熱電形計器の原理図


参考文献
1.岡正太郎、竹中安次郎、「計測器 (その一)直流系の基本的な計測器」、電気化学、第31巻、pp360~367
2.「熱電形電流計の構成と動作原理」、第1級アマチュア無線技士、平成13年4月期、無線工学試験問題、A-24


18. SAMPLE TUBE

 一般的に量産商品(真空管も含めて)は、客先要求や市場のニーズに基づき、検討→試作→評価などの段階を経て、客先に納入されたり、市場に商品が販売されます。今回、手持ち真空管を整理している内に 、SAMPLEと明記された真空管が見つかりました。

 
ネットから製品のサンプルには、どの様なものがあるでしょうか? の設問に関する回答は下記の通りになっています。

1.DS(Design Sample)
 動作検証を終える前のレベルで、メカ/サンプルと呼ばれることがあります。最初にできたものは、ファースト・サンプルと呼ばれます。

2.ES(Engineering Sample)
 
ある程度、動作検証をしたレベルですが、不具合が内蔵することがあります。 

3.CS(Commercial Sample)
 
動作検証と信頼性評価を完了したレベルで、量産品と同等です。

 量産を開始した後は、客先や市場の要望に応じて評価サンプルを提供します。客先や市場の要望に応じて評価サンプルを提供します。なお、客先や市場での信頼性試験がされる場合、QT(Quality Test) Sampleと言うものを提供します。


今回、手元で見つかったSAMPLE TUBEは、次の通りです。


1.Fig.1はToshiba 12AT7 SAMPLEの5本です。
2.Fig.2は、5本の内、2本を角度を変えて撮影したSAMPLEで製造番号は、No.1およびNo.2ですが、製造番号のNO.3は在りません。 このSampleは、Commercial Sampleと思います。

 
 Fig.1 Toshiba 12AT7 SAMPLE 5本


 
 Fig.2 Toshiba 12AT7 SAMPLEのNo.1とNo.2


3.Fig.3はToshiba 12AT7/7729のengineering sample、No.1とNo.2です。このサンプルは、ラベルしに記載の通りES(engineering sample)です。
 
 Fig.3 東京芝浦電気 12AT7/7729 engineering sample

4.Fig.4は、東京芝浦電気 6HZ6 Sample、No.16です。このサンプルは、ES(engineering sample)と思われます。

 
 Fig.4 東京芝浦電気 6HZ6 SampleのNo.16

 5.Fig.5は、 Toshiba 6201 Sample の2本です。このサンプルは、ES(engineering sample)と思われます。

 
 Fig.5 Toshiba 6201 SAMPLEの2本

6.Fig.6は、Toshiba 6201 SAMPLE 2本を角度を変えて撮影したものでSAMPLEの製造番号は、No.1およびNo.2です。 このSampleは、CS(Commercial Sample)と思います。

 Fig.6 Toshiba 6201 SAMPLE No.1およびNo.2

参考文献
1.RCA,「6679/12AT7 HIGH-MU TWIN TRIODE」、DATA 8-59
2.RCA,「6HZ6 Sharp Cutoff Pentode」、DATA 1-63
3.RCA、「6201 HIGH-MU TRIODE」、TENTATIVE DATA-1


19. NEC ノイズダイオード LD-326 , LD-342

 NEC LD-326およびLD-342は通信機の雑音指数測定用として特に設計された標準雑音発生用温度制限2極管です。LD-326は周波数90MHzまで良好に動作し、雑音指数の小さな通信機の測定に好適です。またLD-342は周波数70MHzまで使用でき雑音指数の比較的大きな通信機の測定に適しています。両品種とも充分吟味された設計がされていますので、信頼度が高く、長寿命です。

  WANTED
NEC LD-326  NEC LD-342 

 更に電極間電子走行時間を短縮し、同時にリード線インダクタンス、および電極間容量も小さくなっていますので使用周波数全般で雑音指数はつぎの式で与えられます。

F(dB)=10 log10 (e/2KT Ra lb)

 e: 電子の電荷=1.60x10-18(Coulomb)
 k: Boltzmann常数=1.38x10-28(j/deg)
 T: 負荷抵抗の絶対温度
 Ra: 負荷抵抗(Ω)
 IB: 陽極電流(A)

    (被測定系の雑音出力電力が2倍となるよう調整された時の値)

使用に当たっては、負荷直線が特性曲線の肩の部分にかからないように負荷抵抗を定めることが必要です。

 絶対最大定格

  LD-326 LD-342   単位
 フィラメント電圧 3.2   5.0  Vdc
 陽極電圧  100  300  Vdc
 陽極損失  1.1  15  W
 陽極フィラメント間静電容量  0.55*1  0.7*2  pF

 動作例 

  LD-326 LD-342 単位 
フィラメント電圧  2.6  4.0 Vdc 
 フィラメント電流  0.525 1.0  Adc
 陽極電圧  80  250  Vdc
陽極電流  3.2 14.5   mAdc

*1: No.316シールド付き
*2: シールドなし

 使用上の注意
 本品種ではフィラメント温度が壽命を決定する最も大きな要因ですので、下記諸点を注意する必要があります。
 
 (1)所期のの雑音を得るため極端にFfを増してするkとがありますが、壽命を損なうことになるので、回路上支障のない範囲で負荷抵抗 Ra によって雑音の増加をする。(雑音の式を参照)「」

 (2)フィラメントを頻繁にON, OFFすると順治電流により壽命が短くなりますのでフィラメント回路に保護抵抗を追加します。例えば、瞬時電流防止用の抵抗として Ef 調整用抵抗を別に設けて二段   階分けて Ef を印可するする用にします。
 
 (3)回路の設計時には LD-326 で Ef=2.6V 、LD-342で Ef=4.0Vを基準にします。尚、壽命のみに関しては上記基準値よりもなるべく低めのEfで使用します。
 

参考文献

1.NEC,「ノイズダイオード LD-326,LD-342」、速No.36130-B、37-10-11

20. 不明真空管 ”Unknown Wool真空管

 手元の真空管で、製造会社、品種が不明な真空管は、数多くあります。ソケット、ガラス容器、端子などに特徴がありますと世の中に多く出回っている写真やデーターから製造会社や品種を特定することができる場合が数多くありました。
 次に示す真空管は、従来の常識の範疇で収まる真空管ではないと感じましたので、下記にこの不明真空管の外観と内部構造に関して説明します。

Unknown Wool真空管  OSRAM LP2 

 ベースおよびピんから推定できるのは、ヨーロッパ製のB4・ナス型真空管と判断できます。電極構造は、矩形箱小型で傾斜配置と成っています。此れまでの情報でヨーロッパにおける有名な真空管製造会社の真空管を調べてみると”OSRAM LP2”に似ていますが、詳細は違います。(LP2 @ The Valve Museum (r-type.org)より引用)
 もっとも顕著の差は、この”Unknown Wool真空管”は、真空管内部に金属状(?)の”Wool"が内蔵されていうことです。

   
 矩形箱型電極の傾斜配置の”Unknown Wool真空管”  真空管内部に金属状(?)のWoolが内蔵された”Unknown Wool真空管”

 以上説明の”Unknown Wool真空管”の詳細を調査しています。
                                                                                        以上