電子管的生產(chǎn)過程簡述

　　電子管的制造是一門相當(dāng)?shù)膶W(xué)問，涉及到物理、化學(xué)等等很多方面，其中蘊含的知識非常寬泛，冰棍在此從材料的制備和管子的裝配兩個層面上簡單地來談一下電子管制造的問題。

　　首先要有制造的材料，電子管制造之中使用的大都是高純度的金屬材料以及各種無機、有機原料，RCA手冊R-13版的附錄之中，RCA公司曾經(jīng)自豪地介紹過一些電子管之中的復(fù)雜技術(shù)。材料科學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)問，我只能簡單地說兩句而已，以下以簡單的旁熱管為例來說明。你可以想象成為是6P1或者6A2這類型的管子。

材料準(zhǔn)備

　1、熱絲制備：

　　用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入細(xì)膩的純凈剛鋁石粉末進行研磨，形成懸濁液（美國雷聲公司的配方）。

　　純凈的鎢絲或者鉬絲，表面用噴涂的辦法，噴上一層剛鋁石懸濁液，然后在900度的溫度下加熱幾分鐘，自然冷卻。然后將熱絲在20%的氫氧化鉀溶液中煮幾分鐘，然后用蒸餾水沖洗烘干，在空氣中加熱到100度幾分鐘，蒸發(fā)溶劑。然后在高溫氫氣爐中以1600-1650度高溫加熱幾分鐘，就可以備用了。

　2、陰極制備：

　　用硝化纖維、丁醇、醋酸乙酯的混合液體中，加入碳酸鋇、碳酸鍶、碳酸鈣，在球磨機之中研磨7小時（美國雷聲公司的配方）。
在鎳制的圓筒上進行噴涂或者刷涂。

　3、電極制備：

　　根據(jù)計算所采用的材料，比如屏極用的鎳片或者敷鋁鐵等等材料，預(yù)先經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮诨ò凑招枰?，沖制成適當(dāng)?shù)男螤睢?/FONT>

　　在自動繞絲機上繞制柵極絲（在20年代已經(jīng)采用了自動繞絲機），形成柵極。柵極所用金屬絲以及繞制工藝都是極其嚴(yán)格，尤其是高跨導(dǎo)的寬頻帶電壓放大管的柵極絲的直徑和間距都非常非常小

（普通中放大系數(shù)三極管的柵極絲大概是0.00009英寸，高放大系數(shù)管還要小一些，而寬頻帶電壓放大管的柵極絲直徑還要小一個數(shù)量級以上，一些山寨廠之所以只能制造205 101之類老舊型號，就是他們制造不了其它的管子）。

　　根據(jù)計算裁制云母片成為一定的形狀。

　　根據(jù)計算，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牟ず托局?/FONT>

　　對于金屬材料進行化學(xué)清洗，然后進行燒氫處理，對于在高溫中和氫氣有反應(yīng)的金屬在真空爐中進行高溫處理。

管芯裝配

　　將不同的原料裝配到芯柱上，采用的是點焊工藝，采用多種方法來固定電極。如同大家透過玻璃看到的一樣，或者砸碎一個管子，你可以看的更加清楚。

排氣工藝

　1、設(shè)備：

　　通常有機械泵（大部分是活塞泵+旋片泵）作為第一級抽氣。然后是多級擴散泵（油擴散泵或者水銀擴散泵）作為次級抽氣，并且配有冷凝器和加熱器，檢查真空度用電離規(guī)表。

　2、工藝：

　　連接電子管和接頭部分，開動機械泵，在半個小時以內(nèi)氣壓表應(yīng)該達到1/1000到1/10000個大氣壓。此時可以開啟電離規(guī)表測量真空度。

　　然后開動擴散泵，在半個小時以內(nèi)，讓氣壓表達到1/200000個氣壓。然后拉下來烘箱，像烤面包一樣烤電子管，溫度為450到500度，此時真空度會下降，仍然抽氣。同時加熱主冷凝器。直到氣壓表重新為1/200000個氣壓。

　　關(guān)閉烘箱，電子管自然冷卻到100度以下，此時真空表應(yīng)該在1/200000到1/500000個大氣壓左右，拉上爐子。

　　對于電子管的燈絲逐漸加上電壓，觀察電離表的讀數(shù)，直到燈絲在550度左右，氣壓表在1/2000000大氣壓以下。用液態(tài)氮冷卻主冷凝器，用光測高溫表測量燈絲溫度，一般在900度老練，1100閃練，經(jīng)過一個比較長的復(fù)雜的過程之后，氧化物陰極便已經(jīng)激活。

　　然后可以用感應(yīng)加熱的辦法蒸發(fā)消氣劑，此時氣壓表的應(yīng)該在1/50000000大氣壓以下，用煤氣火焰封口電子管。

　　此時抽氣系統(tǒng)還在繼續(xù)工作，然后停止向主冷凝器中注入液氮，冷凝器逐漸恢復(fù)到室溫。關(guān)閉擴散泵的加熱器。當(dāng)擴散泵的油溫在60度以內(nèi)時候，關(guān)閉擴散泵到機械泵的閥門，然后關(guān)閉擴散泵風(fēng)扇和機械泵。

　　經(jīng)過以上工藝制造的電子管的品質(zhì)肯定是極其優(yōu)秀的，但是對于機械化制造的電子管而言，通常比上述的工藝要有所簡化，主要是排氣部分工業(yè)化生產(chǎn)的時候，是連續(xù)工作而不是上述的斷續(xù)工作，不過它們的質(zhì)量仍然是有保證的。

　　值得注意的是，不同的電子管廠家的配方是不相同的，這也就是不同電子管的使用壽命會有差異的緣故，當(dāng)然對于大型的生產(chǎn)廠而言，他們的電子管質(zhì)量是有所保證的。對于山寨廠而言，質(zhì)量當(dāng)然不能保證。美國的RCA公司號稱它們電子管真空度可以達到1/100，000，000大氣壓，我相信這是比較可信的。起碼我遇到的RCA公司的電子管，即使是比較早期的產(chǎn)品，性能仍然相當(dāng)不錯。而天津山寨廠的產(chǎn)品能達到什么技術(shù)水平，因為我從來沒有用過，這里不得而知。不過，曾經(jīng)很早以前，有些朋友買過天津的300B，在很短時間以內(nèi)損壞的例子很多。

在這里附帶說明一下電子管內(nèi)部出現(xiàn)藍(lán)光的問題

　　出現(xiàn)藍(lán)光的原因很多，有些是電極之間的藍(lán)光，有些是玻璃殼上面的藍(lán)光。通常，電極之間出現(xiàn)藍(lán)光的原因是電子管內(nèi)部的電位差過高，導(dǎo)致出現(xiàn)電弧，這在一些工作電壓高的功率管之中常常能見到。當(dāng)然如果是因為電子管的真空度降低也會出現(xiàn)電極之間的藍(lán)光現(xiàn)象，不過一般而言真空度緩慢降低的管子，它的消氣劑通常會出現(xiàn)減少的情況。

　　還有一種情況是玻璃外殼上面出現(xiàn)了藍(lán)光，這在一些透明玻璃外殼管常常見到，比如6P3P 300B都有，這是電極構(gòu)造造成的原因，通常設(shè)計優(yōu)良的電極系統(tǒng)中，雜散電子轟擊玻璃殼的情況很少，但是有些管的結(jié)構(gòu)設(shè)計上或者裝配上有問題的情況下，會出現(xiàn)一定的電子轟擊玻璃殼的情形，此種情況下，輕則容易引起雜音并且管子的電流特性變得不平均，在嚴(yán)重情況下，對于大功率管而言，會導(dǎo)致玻殼電位梯度改變，引起玻殼電解或者甚至于炸裂，所以一般而言，玻璃外殼上沒有藍(lán)光是正常的。

　　有些功率管都采用了噴碳的辦法，一則功率管容易散熱，二則外殼電位是平均的，不會引起各種問題。有些大師們鼓吹的“飄逸、神秘……”的藍(lán)光，完全是胡說八道沒有任何依據(jù)。我特別喜愛6P6P這只管子，通常我看到的都是噴碳的，仔細(xì)觀察下可以看到，噴碳管和沒有噴碳的比較而言，藍(lán)光少了許多。