Wstępne wygrzewanie lamp - argumenty za i przeciw

[Alek]

W jednej z mądrych książek - Hennel - autor napisał że katody tlenkowe nie lubią bombardowania jonami dodatnimi. Tych rozpędzonych i celujących w katodę jest tym więcej mim wyższe napięcie podano na elektrody.
Jeśli imamy podejrzenie co do zagazowania to wg mnie na pierwszym etapie odgazowania lepiej nie dawać napięć na elektrody. Oczywiscie mówimy o procesie polepszania próżni a nie wywołania desorpcji gazów.

Energia jonów istotnie zależy od przyłożonego napięcia. Ich ilość też, ale wcale nie jest to liniowa zależność. Jest coś takiego jeszcze, jak przekrój czynny na jonizację. Największy jest przy ok. 150V. Dlatego sondy jonizacyjne mają napięcie przyspieszające zbliżone do tej wartości.

Na tym forum można znaleźć wypowiedzi Alka jak to pompował swoje lampy. Jakoś tam nie ma słowa o kilku minutach. Nawet jak jakaś cząsteczka opuści metal, mikę to aby getter ja pochłonął musi do tegoż getteru dolecieć. Po drodze ma często znacznie więcej szans na adsorpcję na elektrodach, mice, szkle. Trochę to się kłóci z tym że poprawę uzyska się po kilku minutach. Bo co jak pogrzejemy anodę na której zaadsorbowały się gazy?

Pompowanie w fabryce na automacie karuzelowym trwało kilka minut. Lampy schodzące z pompy miały próżnię rzędu 10^-2 Tr, którą "dociągał" getter. Wcześniej jednak detale lamp były wygrzewane w piecach próżniowych-
gazów okludowanych zawierały dość mało. W moich warunkach pompowanie przebiega odmiennie. Skala jest laboratoryjna, zaś wygrzewanie detali w piecu próżniowym nie zawsze możliwe. Stąd też dłuższe pompowanie.
Szybkość pompowania getterów jest znaczna. Poprawa próżni zachodzi w czasie kilku sekund.

Producenci wygrzewali lampy. (Dziwne co? oni mogli nam nie wolno bo to już szamaństwo). To że robili to możliwie krótko to głównie z powodu kasy czyli kosztów wpływających na cenę lampy. Oni chcieli zarobić na tych lampach jak najwięcej - nie podejrzewałby ich o działalność charytatywną. Blachy i metale używane do budowy elektrod i połączeń powinny być wcześniej wyżarzone. To kosztowny proces. Zakładasz że zawsze to było zrobione właściwie albo jak zrobiono zgodnie z normą zakładową to czy przyjęty czas gwarantował np. zawsze takie samo odgazowanie elektrod? Materiały dostarczane zawsze miały identyczne parametry, skład itd?

Pompowanie możliwie krótkie związane było z dużą wielkością produkcji. Trzeba było robić dużo i szybko. Ale paradoksalnie- dbano o niezawodność. Wystarczy przejrzeć prace PIE, by przekonać się, ile robiono praktycznie i teoretycznie w tym kierunku (teoria niezawodności i niezapomniany Szymon Firkowicz).

[Alek]

Dysputa, po części nie będąca wcale grzeczną kręci się tylko wokół tych materiałów, które udało mi się nie bez trudu zdobyć. Może nadszedł czas, by wrzuć troszkę informacji o przebiegu pompowania lampy ECH81. Jakkolwiek materiały te dostępne są na mojej stronie, to nikt do tej pory się na te materiały nie powoływał.

Samo pompowanie prowadzono podając napięcie żarzenia. Jest to zrozumiałe: podczas tego procesu żądamy, by nastapiła przemiana węglanów w tlenki, zaś dwutlenek węgla ma być odpompowany. Jeśli od lampy żądamy małych szumów, rozkład prowadzimy w jak najniższej temperaturze. Te ceregiele prowadzono dla lamp mikrofalowych, które pompowano pompami bezolejowymi (ówcześnie zeolitówki+ jonówki, ew. pompy sublimacyjne). Obecnie klasyka: "skrolówka" , turbo i jonówka. Mniejsza o to. Aktywowanie prądowe lamp prowadzi się już poza automatem pompowym, na ramach trwałości. Niebieska poświata znika, emisja rośnie i zapalają się coraz mocniej żarówki ograniczające. Tak było i pewno na świecie jeszcze gdzieś jest. W warunkach PWL pozwalam sobie na coś pośredniego. Aktywowanie częściowe z obserwacją próżni jeszcze na pompie, odcięcie lampy od pompy, rozpylenie getteru już po odcięciu (uprzednio odgazowany na pompie!) i dalsza aktywacja. Mowa oczywiście o katodach tlenkowych i tlenkowych skandowanych.

[Alek]

I dalej...

Proponuję, by dyskusja zmierzała do omówienia zamieszczonego materiału. pozwoli to nieco ją wywietrzyć i rozwiać stęchliznę. Po wyczerpaniu dyskusji nad materiałem zamieszczonym może warto będzie zająć się kinetyką reakcji sorbowania najrozmaitszych gazów getterem barowym .
Ja zaś znikam znów na dni kilka, tynkować ruinę i zbierać odpady przeróżne do jej ogrzania. Miłej lektury!

[Alek]

Dyskusja jakoś nie klei się . Skoro jednak obiecałem, to dokładam nowe materiały.

[_idu]

Dyskusja jakoś nie klei się . Skoro jednak obiecałem, to dokładam nowe materiały.

Nie to że nie klei. potrzeba trochę uspokojenia i można z innym nastawieniem dyskutować.

[Alek]

Uspokojenie chyba jest. Czas na kolejne materiały .

[Alek]

i dalej...

[Alek]

...Oraz drugi artykuł, niestety dwóch nieżyjących już autorów. Artykuł ten jest o tyle ciekawy, że przedstawia zmianę składu atmosfery próżniowej w lampach PCL82 w trakcie aktywacji jak i w czasie normalnej eksploatacji. Słabym punktem jest, że lampy były pompowane jeszcze według starej technologii, tj. przy użyciu pompy rtęciowej dyfuzyjnej. Obecnie stosowana technologia może sprawiać, że zawartość węglowodorów może być większa. Szkoda też, że nie ma nic o tym co nas najbardziej interesuje, tj. o składzie atmosfery próżniowej po dłuższym czasie leżakowania.
Tym niemniej można na podstawie zamieszczonych informacji i wykresów snuć pewne przypuszczenia na ten temat.

[Alek]

i dalej...

[Alek]

Minęło sporo lat, ale nie zaszkodzi skomentować zamieszczone kiedyś przeze mnie materiały, a przede wszystkim ich ostatnią część. Przede wszystkim zacznę od sformułowania zarzutu, że badana lampa PCL82 wcale nie była pompowana w taki sposób, w jaki pompowało się w latach 60. Zapewnienia autorów są tu niestety nieco na wyrost.

Lampy produkowane masowo były pompowane za pomocą automatów karuzelowych. Jak widać z treści wcześniej zamieszczonego materiału, odnośnie pompowania lampy ECH81, objętościowo podobnej do PCL82 (choć zawierającej inne części metalowe) próżnia w lampie na ostatniej pozycji automatu była rzędu 10^-2 Tr. Jest to cztery rzędy gorsza próżnia niż w lampie już całkowicie uformowanej. Lampy na automacie były poddawane różnym procesom obróbki termicznej (wygrzewanie szkła, wygrzewanie indukcyjne, rozkład pasty emisyjnej), ale ilość pozostających gazów w lampie w momencie jej "zejścia" z automatu była wciąż znaczna, zaś ich skład nie jest nam znany. Będzie on oczywiście zależny od przyjętej technologii przygotowania detali. Można jedynie podejrzewać, że dominować mogła para wodna i dwutlenek węgla, powstający w czasie rozkładu węglanów w paście emisyjnej. Dalszą poprawę próżni przynosił getter w procesie aktywacji lampy.

Tymczasem autorzy nie pompowali lampy wraz z omegatronem na automacie karuzelowym, a na laboratoryjnym stanowisku z "grzebieniem" szklanym. Brak w tym przypadku połączeń smarowanych doszlifowanych, jakie są w automacie karuzelowym, inny czas pompowania i warunki jego prowadzenia powodują, że w lampie odtopionej od pompy wraz z omegatronem warunki próżniowe były zupełnie inne niż te w fabryce. Można zrozumieć, że pompowanie na automacie karuzelowym lampy wraz z omegatronem nie było możliwe choćby z powodu geometrii takiego agregatu. Mogły np. występować kolizje powiększonego układu z palnikami czy cewkami indukcyjnymi, co uniemożliwiało przeprowadzenie całego procesu dokładnie tak, jak dla seryjnie produkowanych lamp. Dodatkowo, nawet gdyby taka kolizja nie występowała i całość dawałaby się wygrzewać jak normalna lampa, to konieczne byłoby puszczenie automatu wolniej, gdyż do odpompowania byłaby jednak większa objętość.

A zatem proces pompowania eksperymentalnej lampy do pewnego stopnia był raczej zbliżony do tego, jaki dziś stosuje się w niewielkich wytwórniach, jak np. w KR Audio. Ogólną cechą pompowania na stanowiskach z "grzebieniami" szklanymi jest to, że lampy pompowane są dużo staranniej niż przy produkcji masowej, bowiem operacja pompowania jest rozciągnięta w czasie.

Tym samym można podejrzewać, że zmiany składu gazów resztkowych w lampach z produkcji seryjnej w ZWLE mogły się w pewnym, nieokreślonym stopniu różnić od tego, co zmierzono w trakcie eksperymentu.

Mimo to, należy sądzić, że gazami dominującymi w lampie uformowanej będą wodór i metan. Jak widać z wykresów, czas stabilizacji ciśnienia i składu gazów przy obciążonych elektrodach trwał w nowej lampie do kilkuset godzin, ale były to już zmiany w zakresie 10^-6 Tr do ok. 2x10^-7 Tr, a więc w obrębie jednego rzędu wielkości. Ponieważ użytkownicy rzadko kiedy mierzą ciśnienie w lampie, ograniczając się do emisji umownej, to z ich punktu widzenia parametry lampy ustabilizują się w czasie co najwyżej kilkudziesięciu godzin.
Być może występować tu będą różnice w zachowaniu się lampy "NOS", które nie przepracowały jeszcze w swym "życiu" choćby tych kilkudziesięciu godzin, a inaczej będą się zachowywać lampy używane przez dłuższy czas. Być może uda mi się zaplanować i wykonać eksperyment, który mógłby te wątpliwości rozwiać.