真空管[スプレー･シールド真空管]物語

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　（第7版；令和4年1月17日）

　通常の真空管は、ガラス管の表面は、自然の状態のままにしてあります。ガラス管が透明であるという理由でしょうか、クリヤー真空管（clear tube）などと呼ばれています。この様なクリアー真空管に金属被膜遮蔽を施ことは目新しいことではなくて、電池式受信機時代にも真空管に金属被覆が行われたことがありました。しかし、この様な銅板を使用する方法、捲き線を施す方法（下の写真の Concertmaster　201A参照）および電界法により銅メッキを施す方法などがありましたが実用の域には達せませんでした。1925年頃の遮蔽方法は、1928年には、アルミ製又は鉄製のシールド･ケースを真空管に被せる遮蔽方法（下の写真Arcturus　6D7, National Electric 6AR6WA ,General Electric 6K7GT､Silvertone 6D6 ､I.E.R.C.　TR6-6020 参照）が広く使用されていました。
　

　　しConcertmaster　201Aは、真空管表面に巻かれた錫ﾒｯｷ線が綺麗に半田揚げされていて、容易に剥がすことは出来ません。また、Arcturus　6D7は、2個のケースが半田付けされていて、このままでは内部の真空管が青色ガラスなのか又は、通常の透明ガラスなのか判然としません。一方、General Electric 6AR6WA､General Electric　6K7GT､Silvertone 6D6 ､I.E.R.C.　TR6-6020､は、下の写真のように遮蔽ケースを取りはずして内部の真空管を確認することができます。尚、I.E.R.C.　TR6-6020は、Miniature管とオクタル管との接続変換器です。

　これに対してメタライズド処理（金属被膜化処理）またはスプレ-･シールド(Spray Shield)処理真空管が使用されて時期がありました。スプレ-･シールド処理というのは、ガラス管表面に亜鉛のコーテイング塗料を吹き付ける方法で、電気的な遮蔽が目的でした。　1928年後期には、ドイツのテレフンケン社がスプレ-･シールド処理を導入しましたが、所謂、これが元祖となり、英国で広まり最初に使用されたのが、1934年でした。1934年、グリグスビー･グルーノー（マジェステイック）が、このアイデｨアを採用してスプレ-･シールド処理真空管を製造した米国では唯一つの製造メーカーになりました。カナダでは、1934年に提携先のロジャース･マジェステックス社もスプレー･シールド処理を採用し、米国のマジェステックス社がなくなったあとも、長期間に亘りスプレー･シールド処理真空管を製造しづけました。

　ヨーロッパの製造メーカーの中では、オランダのフィリップ社が、1933年以降もっとも多くの種類のスプレー･シールド処理真空管を作り続けました。フィリップ社は、他社と異なり、灰色の金属被膜をそのままにして置くことに満足せず、金色の見た目にも鮮やかな仕上げを施して見る人に花を添えました。後には、6.3V のサイド･コンタクトを採用した真空管は、赤色の塗料を採用しました。

　スプレー･シールド処理方法は、英国やカナダでは、第二次世界大戦まで使用され、大戦中はスプレー･シールド処理を施した多くの軍用真空管が製造されました。戦後もマラード（Mullard)は、スプレー･シールド処理のオクタル･ベース管、レットEシリーズ生産を続け、1950年頃まで使用されていました。マルコニ･オスラム（Marconi Osram）も戦後の初期には、数種類のスプレー･シールド処理のオクタル管を発売していました。

1. 原理

　熱放射電子に関する多くの実験に依れば、ガラス管内壁の電荷は、特殊な影響を受けるようです。もし、ガラス管内壁に衝突する電子が25V以上の速度がある場合には、衝突点で多くの２次電子放射があり、ガラス管壁に正電荷を作り、之が更に衝突電子の速度を増して２次電子放射を増やすことになります。この現象は、ガラス管壁に局部的な高温を生じて、高電力の発振管では、ガラス管壁に溶解穴（吸い込み穴）を起こすことになります。受信用真空管ではグリットの制御を受けない熱放射電子がガラス管壁に衝突し、ガラス管壁電荷の不規則な増加は、雑音の原因になることがあります。ガラス管壁のグリット作用は、大したことはないが陽極に流れる二次電子の不規則は、陽極回路に脈動現象が現れる。

　陽極回路の脈動現象は、ガラス管壁内部の二次電子放射により、制御グリットのガス電流の脈動と陽極回路のショツト効果（schrot　effect）が加わり、全体の脈動を増加させます。真空管雑音の主たる要因をｶﾞｽ電流によると考えるのは妥当性がなく、主としてｶﾗｽ管壁内部の荷電作用によるものがある。

２．スプレー･シールドの効果
　
　3極真空管または電力増幅用真空管にスプレー･シールドを施す理由は次の通りです。
　①　スプレー･シールドは,ガラス管壁内に電荷が蓄積するのを防ぎ、二つの効果が期待できます。即ち、真空管雑音の阻止とｶﾞﾗｽ管壁の局部的過熱の防止です。
　② 真空管の主要部分が静電的に近接回路から遮蔽されます。高周波増幅の多極真空管では、①および次の③の理由から全般的スプレー･シールドが行われます。
　③ 真空管の内部構造と全面のスプレー･シールドにより、フィードバック容量を極めて低い値に減少できます。

　　スプレー･シールドでは、ガラス管壁に密着した金属被膜塗料に電流が流れるためガラス管壁の荷電現象が少なくすることができます。　このスプレー･シールドをフィラメントに接続してマイナス電位にすれば、ガラス管壁の荷電を防止できます。　電力増幅管では、ガラス管壁の局部的な加熱を防ぎ、３極管発振器では発振出力が安定し、安定な周波数が得られます。ます。多格高周波増幅管のスプレー･シールドは、フィラメント回路の脈動現象を減少させるだけでなくフィードバックの量も減少させます。

　即ち、真空管の内部電極構造とガラス管壁に施すスプレー･シールドとは、互いの相関関係により、極めて効果的にフィードバック容量を減少させると同時に真空管の内部電極構造の設計は、単純化されて製作費は低減させることができます。以上の要点は、スプレー･シールド採用によりこの真空管内部電極構造を改造することができる点です。

３．スプレー･シールドを剥離した真空管の内部電極構造

　スプレー･シールド真空管で、表面のスプレー･シールドの塗料が剥離して真空管の品名が判読できない真空管がありました。　スプレー･シールドの塗料を剥離してみましたが、ガラス管壁にエッチングで品名が記入してる真空管と記入してない真空管がありました。スプレー･シールドﾞ真空管の内部電極構造が観察できました。

　　①ガラス管壁にエッチングで品名が記入してる真空管
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　②ガラス管壁にエッチングで品名が記入してない真空管（真空管内部の電極構造）

　　③ガラス管壁にエッチングで品名が記入してないその他の真空管（真空管とベース･ピン）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　


スプレー･シールド真空管 No.1		スプレー･シールド真空管 No.２

スプレー･シールド真空管 No.３		スプレー･シールド真空管 No.４

スプレー･シールド真空管 No.５		スプレー･シールド真空管 No６

スプレー･シールド真空管 No.７		スプレー･シールド真空管 No.８

４．日本に於けるスプレー･シールド真空管

　手元にある日本製真空管で上記の外国生まれのスプレー･シールド真空管と同様なスプレー･シールド真空管を調べた結果、3本が見つかりました。

参考文献

１．H. W. Parker、F. J. Fox、「THE SPRAY SHIELD TUBE」、Proceeding of the Radio Engineer, Volume　21、Number 5、May　1933
２．埼川範行翻､「スプレー･シールド真空管」､、通信工学邦文外国雑誌　5号
３．John W. Stokes 、（齋藤一郎訳）、「メタライジング（金属被膜化）」､真空管70年の歩みー真空管誕生から黄金期まで」､ｐ164
４．W.Stokes,「Mettalized Tubes」､1982年､70 yeras of radio tubes and valves ､The Vestal Press Ltd.､p 164,181,186､228､230

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上
　　　　　　　　　　　　　　　　　


Ｃoncertmaster 201A	Arcturus 6D7	National Electrics　6AR6WA

General Electric 6K7GT	Silvertone 6D6	I.E.R.C.　TR6-6020


Cossor 210SPT	Cossor 215SG	Ekco　DT41	Ekco VP41	Majestic G-2A7-S

MAZDA　AC.TH1	Mazda TH233	Mazda TP22	MOV 4046A	Mullard CV358

Mullard CV1053	Philips　CB21	Telefunken　AF7	↑P　CV1343AF7


Mullard HL13C	Mullard 2D13	Mullard SP13	Mullard TH4B	Mullard VP2B

Mullard TDD2A	RT 4673	Ever Ready C20C	Ever Ready　C50B	Philips　AK1

Tungsram DDT13	Ｔｕｎｇｓｒａｍ　ＴＸ４


Azdam ECH35	Philips　BF32	Philips　EBC3	PHILIPS EM34	Mullard　EF37A

Mullard EF39	Mullard　CCH33	Mullard KF35	RT EB4


スプレー･シールド真空管 No.1		スプレー･シールド真空管 No.2


エレバム　UZ-6C6？	JRC NF6	マツダ　UX-866S


Silvertone 6D6	I.E.R.C TR6-6020 （６BQ7A)


MAZDA　AC/SGVM	MAZDA　AC/SGVM	MAZDA　VP215