Regeneración de tubos de radio
AUDIO Revista mensual para técnicos y aficionados, Año I, mayo de 1946, No. 3
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Las dificultades para encontrar tipos de tubos más antiguos en el mercado y su elevado coste nos obligan a plantearnos la cuestión de la restauración de las propiedades eléctricas de los tubos de electrones, que, como consecuencia de un funcionamiento prolongado o una sobrecarga a corto plazo, han perdido su capacidad de emisión y no son adecuados para su uso en receptores de radio.
El tema del artículo será proporcionar a un radioaficionado experimentado una descripción de los métodos eléctricos de regeneración de tubos de electrones. Por supuesto, no puede tratarse de restaurar las propiedades de emisión de los tubos de electrones con defectos de naturaleza mecánica, como, por ejemplo, un filamento quemado del filamento del cátodo (cátodo quemado), un cortocircuito entre los electrodos o pérdida de Aspire el interior de la bombilla. Solo se pueden considerar tubos con una corriente de emisión demasiado baja.
El proceso de regeneración de los cátodos de los tubos de electrones no es más que un intento de repetir el llamado "formación de cátodos". Esta operación consiste en realizar procesos termoquímicos sobre la superficie del cátodo. Como resultado del tratamiento térmico, el llamado una capa activa de un metal (por ejemplo, torio, calcio, bario) que emite electrones a una temperatura del cátodo relativamente baja (aproximadamente 1000 ° K). Esta capa puede agotarse por sobrecarga temporal o como resultado de un trabajo prolongado. Si hay una reserva suficiente de metal utilizado para emitir electrones dentro del cátodo, el tubo de electrones puede reactivarse. Por analogía con el proceso de moldeo, la regeneración se lleva a cabo calentando el cátodo a una temperatura muy por encima de la temperatura nominal de funcionamiento, distinguiendo generalmente entre dos tipos de regeneración:
- calentar el cátodo a una temperatura elevada sin generar corriente de emisión,
- calentar el cátodo a una temperatura elevada mientras se aplican simultáneamente voltajes a los electrodos restantes del tubo de vacío.
El resultado del proceso de regeneración depende del conocimiento de los datos sobre el método de formación del cátodo del tubo de vacío reactivado. Estos datos para varios tipos de tubos y cátodos son diferentes y, por lo general, las empresas que producen tubos no los ponen a disposición y los tratan como secretos de fábrica. Además de los datos de formación del cátodo, es importante determinar el grado de desgaste del cátodo. El estado de desgaste se puede determinar mediante la realización de pruebas microquímicas, durante las cuales la destrucción del bulbo del tubo es inevitable. Por tanto, es imposible proporcionar fórmulas exactas que regulen los procesos de reactivación de los tubos de electrones. En todos los casos de regeneración se trata de aleatoriedad. Si el tubo de electrones tiene un inventario de metal emisor de electrones en la fibra del cátodo, el proceso de regeneración puede ser positivo. De lo contrario, el tubo debe tratarse como inútil.
Después de estas observaciones preliminares, discutiremos los métodos apropiados para regenerar tubos de electrones, los llamados tubos de electrones "receptores" o de baja potencia. Dependiendo del tipo de estructura del cátodo, se utilizan varios métodos de regeneración.
1. Cátodos calentados directamente.
A) Cátodos empotrados.
Este tipo de tubos se puede reconocer por el espejo brillante que cubre parte del interior de la bombilla de vidrio (por ejemplo, tubos de Telefunken tipo RE 054, 064, 154 y otros).
Regeneración:
Calentamos el cátodo con el voltaje aumentando gradualmente durante un tiempo de 10 minutos desde el valor nominal hasta un valor dos veces mayor que el valor nominal. No cargamos la corriente de emisión. La medición del aumento de la corriente del ánodo es una verificación del éxito del intento de regeneración. En caso de un resultado negativo, utilizamos el segundo método de regeneración. Los tubos, cuando están conectados todos los voltajes nominales, se calientan con un voltaje del 120% del valor de voltaje nominal. Al controlar la corriente del ánodo, nos aseguramos de que la potencia disipada en el ánodo no exceda la potencia permitida. Si la corriente del ánodo no aumenta, bajamos el voltaje del filamento al valor nominal, apagamos los voltajes de otros electrodos y calentamos el tubo de electrones durante unos minutos en estas condiciones. Luego encendemos el voltaje del ánodo y observamos la corriente del ánodo con el voltaje del filamento aumentado gradualmente en un 20%. Tales intentos, si estamos especialmente interesados en un tubo de electrones dado, pueden repetirse varias veces hasta que se obtenga el efecto deseado.
B) Cátodos de barra.
Una forma de producir cátodos de bario es rociar bario calentándolo con corrientes parásitas y depositarlo sobre el filamento del cátodo. Los tubos de electrones hechos de esta manera (por ejemplo, RE084, 034, KC1, KL1) se pueden distinguir de otros, prestando atención a la forma especial del ánodo en forma de caja rectangular y al espejo oscuro dentro de la bombilla de vidrio que ocupa la mayor parte del espacio. superficie de la bombilla. Antes de llevar a cabo el proceso de regeneración, podemos determinar visualmente si un tubo determinado es apto para su reparación. Para ello, se debe observar el color del cátodo que brilla en condiciones normales. Si el color del cátodo es claro, no rojo oscuro, la regeneración debido a la falta de una capa de óxido en el cátodo no funcionará.
Regeneración:
Existen tres métodos para reactivar este tipo de tubo de bario:
Método de aumento de voltaje de incandescencia:
- Después de que el tubo de electrones se haya calentado durante unos minutos, el voltaje normal se aumenta continuamente hasta el valor del 180% del valor nominal. Con este voltaje, encendemos la lámpara durante unos 10 minutos y volvemos al voltaje de funcionamiento normal.
- De manera similar al punto "a", aumentamos el voltaje al 150%. El tiempo de brillo con este voltaje es de unos 25 minutos, tras lo cual volvemos a las condiciones nominales de trabajo.
Método de carga con aumento de voltaje de filamento:
Conectamos la tensión nominal para todos los electrodos y, con la tensión del filamento aumentada en un 10% - 20%, observamos la corriente del ánodo, regulándola de tal forma que no se supere la potencia permitida liberada en el ánodo.
Método de sobrecarga:
Con el voltaje del filamento aumentado en un 10%, conectamos el voltaje negativo de la red y el voltaje del ánodo. Al reducir gradualmente el voltaje negativo de la rejilla de control, aumentamos la corriente del ánodo al estado de enrojecimiento débil del ánodo. Al mismo tiempo, aparecen luces ligeramente verdosas en los electrodos, lo que indica la presencia de vapores de bario. Después de unos minutos de trabajo bajo carga, volvemos gradualmente a las condiciones de trabajo normal. Después de esta prueba, los tubos de electrones muestran muy a menudo una mejora significativa en el valor de la corriente de emisión.
Además de los cátodos de bario descritos anteriormente, en la práctica se trata de cátodos pastosos. Los tubos equipados con este tipo de cátodo tienen un espejo relativamente pequeño dentro de la bombilla en su base, mientras que la longitud del cátodo es bastante considerable. Estos serán tubos de vacío de batería y tubos rectificadores (por ejemplo, 1064).
Regeneración:
Realizamos la regeneración de la misma forma que en el punto 1a) y 1b) o por el método de aumento de voltaje de filamento:
- Voltaje de filamento de 1,8 veces durante 20 minutos sin carga de corriente de emisión.
- 1,2 veces el voltaje de incandescencia a un voltaje de red de 0 V en 1-2 horas con corriente de ánodo normal.
2. Cátodos calentados indirectamente.
La capa activa del cátodo corresponde a cátodos de bario pastosos. Durante el proceso de regeneración, se debe tener en cuenta la inercia térmica de estos cátodos y se debe tener cuidado al aumentar la tensión del filamento para evitar los efectos nocivos de la corriente térmica de la rejilla.
Regeneración:
- Trabajo más prolongado del cátodo bajo carga con un voltaje de filamento mayor en un 20% - 25%.
- Trabajar bajo carga en las siguientes condiciones: voltaje de incandescencia 1.2 veces el valor nominal, voltaje de red igual a 0V, corriente nominal del ánodo, duración de la prueba 1-2 horas.
- Ensayo de regeneración realizado como en el punto 3.
3. Cátodos con una estructura no reconocida.
Debido a la falta de datos sobre la estructura del cátodo, la regeneración de los tubos de electrones se realiza de la siguiente manera:
a) Tubos de electrones después de un largo período de funcionamiento.
Aumentamos lentamente el voltaje del filamento del cátodo en un 50% en el transcurso de aproximadamente 20-30 minutos. Pasados unos minutos, volvemos a la tensión nominal. Si la medición de la corriente del ánodo no muestra ningún efecto positivo, aumentamos el voltaje del filamento en un 80% y permanecemos en estas condiciones durante unos 10 minutos, luego volvemos a las condiciones nominales.
b) Tubos de electrones después del funcionamiento en condiciones de aumento de voltaje del filamento (período corto de funcionamiento).
Con los voltajes nominales conectados en todos los electrodos, "sobrecargamos" los tubos de acuerdo con los datos dados en la siguiente tabla:
| Período | Tiempo de resplandor en minutos | Factor de multiplicación de voltaje de filamento |
| 1 | 5 | 1 |
| 2 | 5 | 1,8 |
| 3 | 10 | 1,5 |
| 4 | 15 | 1,5 |
| 5 | - | 1 |
NOTA: Durante la prueba, la corriente del ánodo debe controlarse para no exceder la potencia permitida disipada en el ánodo.
Terminando la discusión sobre el tema de la regeneración de tubos de electrones, también se debe prestar atención a la lista de elementos eléctricos necesarios para llevar a cabo los métodos de reparación de tubos de electrones antes discutidos. En cualquier caso, son necesarios los siguientes:
- Fuente de CA y CC,
- resistencia de baja impedancia, ajustable,
- voltímetro preciso - clase 2% (adecuado para la fuente de corriente),
- un dispositivo de control que mide las emisiones de los tubos después de cada prueba o durante la prueba.
A continuación se muestra un diagrama de un dispositivo universal utilizado para la regeneración de varios tipos de tubos y para probar el estado de su emisión.
El método de uso de este dispositivo es el siguiente:
- Regulamos la tensión de la red con la resistencia R1 al valor nominal.
- Coloque el interruptor S1 en la tensión nominal del tubo incandescente.
- Coloque el interruptor S2 en la posición de "prueba de fibra".
- La iluminación de la lámpara de neón es una comprobación de toda la fibra catódica.
- Coloque el interruptor S2 en la posición de "medición". Regulamos la resistencia R2, la tensión del filamento en M2 al valor nominal.
- Leemos la desviación de M3. En el caso de una gran diferencia entre el valor leído y la deflexión para un nuevo tubo de este tipo, el tubo probado se somete al proceso de regeneración.
- Coloque el interruptor S3 en la posición apropiada del aumento de voltaje del filamento y el interruptor S2 en la posición de "regeneración".
- Una vez transcurrido el tiempo prescrito, cambie S2 de nuevo a la posición de "medición". Medimos el aumento de corriente.
En el caso de tubos calentados indirectamente de alta potencia, la resistencia R2 se utiliza para regular la deflexión del dispositivo. Interruptor "K": le permite verificar el aislamiento entre el cátodo y el calentador (en la posición de "medición", cuando se presiona el interruptor "k", la deflexión M3 cae a cero).
El aparato descrito anteriormente no es apto para realizar las pruebas de regeneración con carga. Tampoco tiene elementos adicionales para detectar cortocircuitos entre los electrodos, etc.
Es el dispositivo más simple y gracias a esta simplicidad es fácil de construir y operar.