真空管[特殊真空管]物語            
                                                         (第24版;平成29年1月13日)

1.水素ランプ(D2 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i言われている。





 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。

・波長 : 185nm 〜 400nm
・ヒータ電圧: 10Vdc → 7Vdc,
 2.5Vdc →1Vdc
・放電維持電圧: 65 〜 90Vdc
・放電維持電流: DC300mA
・平均寿命: 2000h

 左右の写真は、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。















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


 
SYLVANIA SS-501は、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出来る。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。

 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。




 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。
有り難う御座いました。(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
Gas
Discharge Tube
2,000 v max.
1,800 v max.
2,100 volts min. 2 μF. nom. 12 p.p.s.max. EC-12B



3.A-TR および プリTR用Gas-Discharge Device(真空管);GENERAL ELECTRIC;GL-6619

 

 何ともはや、摩訶不思議な真空管と言われる代物です。
写真に示すように、全長が110mmで、最大径が、3mmφです。一見するとボールペンの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。
写真では、定かではありませんが、右の写真の右端の先端は、赤色に塗料が塗ってあります。さらに、上下に幅約1cmほどの銀色のテープが巻き付けられています。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。


 右の写真では、両サイドに銀メッキのウールで出来たリングが嵌められていて、電極を構成していると思われます。 写真では、確認出来ませんhが、この真空管の下部に”J6619"と緑色でプリントされています。この真空管は、よく知れれている内部が銀色の防湿袋により封入され上に、軍箱に収容されています。た。軍箱の表面には、下記のごとく印刷されています。

                                
                                         

                         5960−060−6572
                     ELECTRON TUBE
                     1 EACH
                     DSA-900-68-C-9754
                     A-9/68
                     GL6619
                     GENERAL ELECTRIC CO.
                     MADE IN U.S.A.


 
 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”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.

 APPLOCATION
 
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.


 GL-6619〜GL-6621までの電気的特性は次の表の通りです。

                          


 GL-6619〜GL-6621までの機械的な寸法は次の表の通りです。
です。

                     


即ち、この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。


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

 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、いずれの測定子も、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。図(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捕らわれます。空間電位を模式的に表した図(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。

    -----------------------------
      型        圧力範囲 
    三極管     10μPa 〜 0.1 Pa
  シュルツ   1 mPa  〜  10 Pa
    B-Aゲージ  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a 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。右図に示すように、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。

 左の写真は、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枚の電極がグリットとコレクターです。左右のU字型棒の間にフィラメントが張られています。


5.電離真空計・・・Ionization Gauge;SHINKO;SVG-3

 
電離真空計のセンサー部には、上記の通り三極管型、シュルツ型、B-Aゲージの3種類があり、JIS Z8752 に規定されています。下の写真に示すSHINKO SVG-3は、電離真空計の内部構造から見て、何れの型に属するかは、目下のところ不明でです。円筒の電極構造は、コレクターと推定されるが、内部には、M型と逆V型のフィラメントがステムから自立しているので、3極管型の変形の一種類とも推定される。

全長は、80mm(但し接続ガラス部とリード線は除く)、最大径は、46mmφです。
製品に採用されている一例をします。













 








 









7.HOLLOW CATHODE LAMP;日立;HLA−4
 
 
HITACHI HLA−4 HOLLOW CATHODE LAMP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。

 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)を造ることも出来るようです。又自己反転バックグランド補正用のホロ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。 右の写真は、冷陰極部分の構造をします。

 

 全長は、170mm、最大径が、43mmφです。

 

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!)

  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”Tschnical Data TD"、No.TJ-A-26A 2005−04−01です。

 
アナリクス A-26L形

 
アナリクス A-26L
形は、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選管です。(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。




                          一般定格

電気的定格;
 使用回路(陽極接地)・・・・・・・・・・・・定電圧回路      冷却水温・・・・・流水口にて35℃以下
 使用フィラメント加熱電源回路・・・・AC20 KHZ以下      水   圧・・・・・・・・・・490 kPa最大
                          (正弦波)      圧力損失・・・・・・・・・・・・・・ 98 kPa
 管電圧・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10〜60 kV       取付位置・・・・・・・・・・・・・・・・・・任意
 実焦点・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.4x8 mm2
 投入電圧・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 kV  以下

機械的定格;
 外形寸法;
  全     長・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 229.7 mm
  最大部直径・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 67.8 mm
 質   量・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 約1.5kg
 冷却方式・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 水冷
 冷却水量・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3.5L/min最少



 註;左の写真は、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よりのコピーです。






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


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−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。
















                    


←フィラメント端子





           X線管の上部よりの俯瞰











7.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仁内部に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。



                                         水銀リレーの水銀が見える→

←内部の手前が抵抗、2極管?とU字管










8.VI78 P-27 サージ・アレスター





Russian Tube”で検索したところ、
http://gstube.com 
Spark-gaps, Resonance spark-gaps. の項目に、このP-27が記載されているが、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ー7)及びピン(5−6)に接続されている。電極の中央(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。













9.IV-79 PMT-2 Vaccum Gauge



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。



























 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.com の Others Tubes 、 Vacuumーgauge PMI、PMT のPMT-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?ではないかと想像している。


                              



10.”TERAGORTE”真空管, Tungsram APP4120

 
収集した真空管の中に、下の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グリット G1 と第3グリット G3 とが並列接続されていました。通常は第3グリット 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。




























                                  Tungsram APP4120をベース側から撮影した写真


      Tungsram APP4120


 ”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グリット G3が陰極に接続される代わりに、第1グリッ 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グリット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グリット 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)

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トが制御グリット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。



        ”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、遮蔽グリットと制御グリット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トと制御グリットを接続した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、1A7えG、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ボルトのも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。




11. 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。(右は
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         (6.2)
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                              
 (6.3)
となる。これから          
        i/i =(2π/ω2)・(dFdF2)=2πω2      (6.4)
        
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)                     (6.5)
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                          (6.6)
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、=2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。

              


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

@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。

A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、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。

B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。

C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。。


14. 分数増幅率管 (Fractional μTube)

 
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 により発表された。 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。 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。
                                  



13. Sinej SR-13 真空管

何処で、何処で入手したか記憶にないが、手元にある”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?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?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。
                                       

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
4.東京電気株式會社:「新型並びに特殊真空管」、電信電話学界雑誌、昭和9年12月 141号、P878〜881
5.関根慶太郎(東京理科大学 近代科学資料管館 館長)、お宝発見 近代科学資料管保管庫から その2、「空間電荷四極管」、理大 科學ホーラム 2007(1)、p58
6.http://frank.pocnet.net/sheet61.html (GLー6619〜GL-6621、Gas-Discharge Device)より抜粋

 



                                                                                           以上