TM (trioda) - TM (triode)

TM trioda. Kresba z patentu Peri a Biguet z roku 1915

The TM (z francouzština: Telegraphie Militaire, prodávané také jako TM Fotos a TM Metal) byl trioda elektronka pro zesílení a demodulace z rádiové signály, vyrobeno v Francie od listopadu 1915 do asi 1935. TM, vyvinutý pro Francouzská armáda, se stala standardní radiotechnikou s malým signálem Spojenci první světové války a první skutečně sériově vyráběná vakuová trubice.[1][2] Válečná výroba ve Francii se odhaduje na ne méně než 1,1 milionu jednotek.[3] Kopie a deriváty TM byly hromadně vyráběny v Spojené království jako typ R, v Holandsko jako typ E, v Spojené státy a v Sovětské Rusko jako P-5 a П7.

Rozvoj

Vývoj TM zahájil plukovník Gustave-Auguste Ferrié, šéf francouzské dálkové vojenské komunikace (Télégraphie Militaire).[4][5] Ferrié a jeho nejbližší spolupracovník Henri Abraham byli dobře informováni o americkém výzkumu v rádiové a vakuové technologii.[6][7] Věděli to Lee de Forest je audion a britská plynová lampa, kterou navrhl H. J. Round byly příliš nestabilní a nespolehlivé pro vojenskou službu, a to Irving Langmuir je pliotron byla pro masovou výrobu příliš složitá a nákladná.[6]

Krátce po vypuknutí první světová válka, bývalý Telefunken zaměstnanec vracející se ze Spojených států informoval Ferrié o pokroku v Německu a doručil vzorky nejnovějších amerických triód, ale ani jeden z nich nesplňoval požadavky armády.[8][9][10] Problémy byly vysledovány nedostatečně tvrdě vakuum.[8][7] Na základě návrhů Langmuira učinil Ferrié strategicky správné rozhodnutí rafinovat průmysl vakuová pumpa technologie, která by mohla zaručit dostatečně tvrdé vakuum v hromadné výrobě. Budoucí francouzská trioda musí být spolehlivá, reprodukovatelná a levná.[10]

V říjnu 1914 vyslal Ferrié Abrahama a Michela Periho do závodu na výrobu žárovek v Grammontu Lyon.[11][9] Abraham a Peri začali s kopírováním amerických návrhů.[12][9] Jak se dalo očekávat, audion byl nespolehlivý a nestabilní, pliotron a první tři původní francouzské prototypy byly příliš složité.[12][9] Pokusem a omylem vyvinuli Abraham a Peri jednodušší a levnější konfiguraci. Jejich čtvrtý prototyp, který měl vertikálně umístěnou sestavu elektrod, byl vybrán pro masovou výrobu a vyráběl jej společnost Grammont od února do října roku 1915.[13][9] Tato triáda, známá jako Abrahamova trubice, neprošel testem terénní služby: během přepravy bylo poškozeno mnoho trubek.[14][9]

Ferrié nařídil Perimu, aby problém vyřešil, a o dva dny později představili Peri a Jacques Biguet upravený design s horizontálně umístěnou sestavou elektrod a novou čtyřkolíkovou Typ A zásuvka (původní Abrahamova trubice používala Edisonův šroub se dvěma dalšími pružnými dráty).[14][9] V listopadu 1915 byla nová trioda uvedena do výroby a po francouzské službě, která ji vyvinula, se stala známou jako TM.[15][9] Práce Ferrié a Abrahama byla nominována na rok 1916 Nobelova cena za fyziku.[16] Nicméně patent byla udělena výhradně Peri a Biguet, což způsobilo budoucí právní spory.[17][18]

Design a specifikace

Anoda (válec), mřížka (cívka) a katodové vlákno (tenký drát uvnitř cívky). Britská trubice typu R.

Sestava elektrod TM je téměř dokonalá válcovitý tvar. The anoda je nikl válec o průměru 10 mm a délce 15 mm.[19][20] Průměr mřížky se pohybuje od 4,0 do 4,5 mm; lyonská rostlina vyráběla mřížky čistého molybden, závod v Ivry-sur-Seine použitý nikl. Přímo vyhřívané katoda vlákno je přímý drát z čistého materiálu wolfram, O průměru 0,06 mm.[19][21]

Čistá wolframová katoda dosáhla správného výsledku emise úroveň při zahřátí na bílá žárovka, který vyžadoval vytápění proud nad 0,7 A při 4 V.[19][21] Vlákno bylo tak jasné, že v roce 1923 nahradil Grammont čirou skleněnou obálku tmavě modrou kobaltové sklo.[19][22] Říkalo se, že se společnost snažila odradit od údajného používání rádiových trubic místo žárovek nebo že se snažila chránit oči radistů.[19][22] S největší pravděpodobností se však tmavé sklo používalo k maskování neškodných, ale nevzhledných kovových částic, které byly nevyhnutelně rozprášeny na vnitřní povrch žárovky.[19][22]

Typický jednožilový rádiový přijímač první světové války používal 40 V deskový napájecí zdroj (B baterie ) a nulové zkreslení na mřížce (č C baterie Požadované).[19][21] V tomto režimu trubice fungovala při proudu 2 mA na anodě a měla transkonduktance 0,4 mA / V, zisk (μ) 10 a anoda impedance 25 kOhm.[19][21] Při vyšších napětích (tj. 160 V na anodě a -2 V na síti) stoupl proud stojaté desky na 3 ... 6 mA, se zpětným síťovým proudem až 1 μA.[19][21] Vysoké síťové proudy, nevyhnutelný důsledek primitivní technologie 10. let 20. století, zjednodušené ovlivnění úniku mřížky.[21]

TM a jeho bezprostřední klony byly trubice pro všeobecné použití. Kromě své původní funkce rádiového příjmu byli úspěšně zaměstnáni v rádiových vysílačích.[23] Jediný P-5 sovětské výroby konfigurovaný jako a třída C. vysokofrekvenční generátor vydržel 500 až 800 voltové napětí desky a do antény mohl dodávat až 1 W, zatímco a třída A obvod mohl dodat pouze 40 mW.[23] Zesílení zvukové frekvence ve třídě A bylo možné pomocí polí paralelně připojených TM.[23]

Životnost originální francouzské TM, postavené v přísném souladu s designem, nepřesáhla 100 hodin.[21] Během války musely továrny nevyhnutelně používat nevyhovující suroviny, což vedlo k nevyhovujícím trubkám.[21] Ty byly obvykle označeny křížkem a trpěly neobvykle vysokou hladinou hluku a náhodnými časnými poruchami kvůli prasklinám ve skleněných obálkách.[21]

Historie výroby

Dvě typové diody Type R v Británii Přijímač tuneru letadla Mk. III, 1917

V průběhu první světové války se TM stala zónou výběru spojenecké armády.[18] Poptávka přesahovala kapacitu lyonského závodu, takže byla přenesena další výroba La Compagnie des Lampes závod v Ivry-sur-Seine.[18] Celkový objem výroby není znám, ale pro dané období byl určitě velmi vysoký.[24] Odhady denní válečné produkce se pohybují od jednoho tisíce jednotek (samotný závod v Lyonu) do šesti tisíc jednotek.[24] Odhady celkové válečné produkce se pohybují od 1,1 milionu jednotek (0,8 milionu v Lyonu a 0,3 milionu v Ivry-sur-Seine)[3][18] na 1,8 milionu jednotek pouze pro lyonský závod.[3]

Britské úřady si rychle uvědomily výhody TM oproti domácím vzorům.[25] V roce 1916 Britský Thomson-Houston vyvinuli potřebnou technologii a nástroje a Osram-Robertson (který by se později spojil do Ventil Marconi-Osram ) zahájila výrobu ve velkém.[26] Britské varianty se souhrnně označovaly jako typ R.[26] V letech 1916-1917 závod Osram vyrobil dva vizuálně identické typy triód: „tvrdý“ (vysoké vakuum) R1, téměř přesně kopírující francouzský originál, a „měkký“ dusík -plněné R2.[26] R2 byl poslední v řadě britských plynových trubek; všechny následující konstrukce od R3 do R7 byly vakuové trubice.[26] Varianty triód typu R byly vyrobeny podle britské objednávky ve Spojených státech společností Moorhead Laboratories. Po válce, Philips zahájila výrobu TM v Holandsko jako typ E.[19] Válcová konstrukce patentovaná Peri a Biguetem se stala standardním rysem britských vysoce výkonných elektronek, až po 800 Watt T7X.[27]

Když Spojené státy vstoupily do války, roční produkce tří největších amerických výrobců sotva dosáhla 80 tisíc trubek všech typů.[2] To bylo pro bojující armádu příliš nízké; brzy po nasazení ve Francii Americké expediční síly překonal kvótu a musel přijmout francouzské rádiové vybavení.[2] AEF se tedy opíral především o trubky francouzské výroby.[2]

v Rusko, Michail Bonch-Bruevich zahájila malou výrobu TM v roce 1917.[28] V roce 1923 sovětské úřady koupily francouzskou technologii a nástroje a zahájily velkovýrobu v Leningradské elektrovakuové továrně, která se později sloučila do Svetlana.[28] Sovětské klony TM byly pojmenovány P-5 a П7, vysoce účinné thoriated-katoda byla pojmenována varianta Микро (Micro).[29]

Po první světové válce byla univerzální TM postupně nahrazena novými specializovanými přijímacími a zesilovacími elektronkami.[29] Ve vyspělých zemích Západu byla změna z velké části dokončena do konce 20. let 20. století, kdy začala v méně rozvinutých zemích, jako je Sovětský svaz.[29] Neexistují žádné určité informace o ukončení výroby; podle Roberta Champeixe výroba ve Francii pravděpodobně pokračovala až do roku 1935.[19] Na konci 20. století byly repliky TM vydány nejméně dvakrát, Rudiger Waltz v Německo (1980)[30] a Ricardo Kron v Česká republika (1992).[31]

Reference

  1. ^ Vyse 1999, str. 17, 18.
  2. ^ A b C d Flichy, P. (1999). "The Wireless Age: Radio Broadcasting". Media Reader: Kontinuita a transformace. Šalvěj. str. 83. ISBN  9780761962502.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  3. ^ A b C Champeix 1980, str. 23, 24.
  4. ^ Berghen 2002, str. 20.
  5. ^ Champeix 1980, str. 5.
  6. ^ A b Champeix 1980, str. 9.
  7. ^ A b Berghen 2002, str. 20, 21.
  8. ^ A b Champeix 1980, str. 11.
  9. ^ A b C d E F G h Berghen 2002, str. 21.
  10. ^ A b Ginoux 2017, str. 41.
  11. ^ Champeix 1980, str. 12.
  12. ^ A b Champeix 1980, str. 14.
  13. ^ Champeix 1980, str. 15.
  14. ^ A b Champeix 1980, str. 16.
  15. ^ Champeix 1980, str. 19.
  16. ^ Crawford, E. (2002). Nobelova populace 1901-1950: sčítání jmenovatelů a nominantů na ceny za fyziku a chemii. 345, 365. ISBN  9784946443701.
  17. ^ Champeix 1980, str. 19—21.
  18. ^ A b C d Berghen 2002, str. 22.
  19. ^ A b C d E F G h i j k Berghen 2002, str. 23.
  20. ^ Champeix 1980, str. 25.
  21. ^ A b C d E F G h i Champeix 1980, str. 26.
  22. ^ A b C Champeix 1980, str. 27.
  23. ^ A b C Марк 1929.
  24. ^ A b Champeix 1980, str. 23.
  25. ^ Vyse 1999, str. 17.
  26. ^ A b C d Vyse 1999, str. 18.
  27. ^ Vyse 1999, str. 19.
  28. ^ A b Bazhenov, V. I. (1923). „Русская радиотехника“. Успехи физических наук (2): 17.
  29. ^ A b C Марк, М. Г. (1929). "Наши лампы". Радиолюбитель (v ruštině) (5): 183–188.
  30. ^ Walz, R. „Domácí replika elektronové trubice“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 03.03.2019. Citováno 2017-08-02.
  31. ^ „Marconi R Valve“. KR Audio. Archivovány od originál dne 2. 8. 2017. Citováno 2017-08-02.

Zdroje