Комментарии 135
Теперь лампы из Dr. Stone уже не выглядят такой уж дичью.
А просто лампу накаливания пробовали сделать?
Что полученный диод, что триод в некоторой степени и есть лампы накаливания т.к. там вольфрамовая проволочка на катоде. Она довольно сильно светится при включении.
Как написал TheRaven, да, особенно мой примитивный диод - это практически лампа накаливания. В триоде анод сильно закрывает нить, поэтому там сходство чуть меньше.
Лампу сделать проще, там не нужен вакуум, он даже вреден, будет испаряться металл (хотя слабые лампочки с вакуумом, наверное для теплоизоляции нити, так как потери выше у малых ламп). Достаточно инертного газа в колбу.
Если я правильно помню, то в газонаполненных лампах (которых сейчас большинство), проходит достаточно хитрый процесс реакции испаряющихся атомов с нити накаливания с галогеном (газом в лампе) и последующем их восстановлении обратно на раскалённой нити. То есть как бы рециркуляция атомов. Проблема в этом процессе, что атомы возвращаются в случайное место, а не в то из которого испарились, поэтому рано или поздно нить где-то становится чрезмерно тонкой и сгорает.
В моём случае так не выйдет, так как в лампах у меня не галоген, а разреженный воздух. Не думаю, что он будет правильно работать. Вольфрам, кстати, в моих лампах испаряется достаточно активно (думаю это от того, что накал слишком велик), сейчас уже можно видеть едва заметное потемнение на диоде около катода.
Кстати, чтобы определить вакуум в лампе или нет, можно нагреть её колбу на газовой плите. Мой опыт говорит, что в лампах от карманного фонарика (по крайней мере в старых) действительно вакуум, т.к. они "скукоживаются" при нагреве. На других в месте нагрева образуется пузырь, который лопается наружу, т.е. давление при нагреве превышает атмосферное. Этим опытом я в своё время привлёк внимание своего первого научрука)
UPD. Я как бы не совсем прав. Не все газонаполненные лампы - галогеновые. Большинство содержит инертный газ. Правда, это опять не мой случай.
Галоген откладывает вольфрам в месте с более высокой температурой. Примерно в месте утонения (но не точно, да)))
А ещё, долго работавшая галогена имеет очень интересную форму нити накаливания, она становится как бы гранёной, т.е. кристаллическая структура вольфрама стала приближаться к монокристаллической.
Боже, это восторг! Неделя DIY на хабре удалась!
Пр фотографии, цвет масла в насосе не очень хороший. Свежее вакуумное масло выглядит как рафинированное растительное.
Для замены масла инструкция к насосу не нужна. Тут как с механической КПП. Старое сливаем, новое заливаем.
Думаю, что вы правы. На всякий случай, надо будет его заменить. Надо только найти сначала.
Что-нибудь в духе https://aliexpress.ru/item/1005004456830384.html
Про очистку масла насоса — в лабораториях с мизерным бюджетом вместо закупки свежего масла иногда делают так:
Сначала определить тип масла, чистое углеводородное или есть галогенорганика (некоторая фторорганика может быть очищена как указано ниже, но в целом нет — портится). Определить температуру начала разложения масла. На небольшой порции масла проверить все последующие операции. Масло, нагретое несколько ниже температуры разложения грубо фильтровать, затем не охлаждая поместить под вакуум, создаваемый рабочим насосом (с защитной ловушкой, чтобы не портить второй насос или без нее, если насос только для технического вакуума). Если вскипает, охладить до остановки кипения. Кроме того, масло не должно потемнеть на выбранной температуре за 2 часа выдержки (проверить на малой порции).
После охлаждения до 90 градусов вакуум снять, в масло засыпать мелко нарезанный блестящий натрий (очищенные куски должны храниться в банке с чистым вакуумным маслом). Колбу с маслом и натрием продуть аргоном, перемешивая выдержать 10-20 минут. Затем фильтровать, пока масло горячее.
В итоге мы избавляемся от воды, спиртов, летучих углеводородов, сажи/пыли и минерального сора. Из недостатоков — вязкость масла может несколько вырасти, при перегреве на очистке произойти загрязнение микрочастицами сажи.
Кстати, насос способен немного самоочистить масло без слива и операций над ним, если включить на пару часов с закупоренным входом.
Я покупал даже в маленьком городе в магазинах для кондиционеров. Вакуумный был с алихи, без масла.
теперь есть поставщик ламп для Артема Кашканова)
А молибденовое стекло (соответственно с молибденовыми вводами) не пробовали? Или его сейчас взять негде? Его варить гораздо приятнее. Ваши колбы легко бы сварили на руках, без всяких станков.
И вакууметра конечно не хватает. Давление бы реальное увидели, насос бы проверили.
Не знал про такое, спасибо. Но где взять - не знаю. У меня проблема в том, что если этого нет на Али или ebay, то я понятия не имею где это взять, по крайней мере за вменяемые деньги. Хотя, если честно, не могу сказать, что боросиликатное стекло такое уж плохое. Тугоплавкое, да, есть такое, в остальном меня вполне устраивает. Хотя, всё в сравнении познаётся, с другим я просто не работал.
Про вакууметр согласен полностью. Буду постепенно докупать необходимое.
Про насосы ещё добавлю. Тут вещи советуют конечно хорошие (типа турбомолекулярных насосов), но, мне кажется, труднодоставаемые и очень дорогие. Не получится ли для начала найти что-то типа вот такого: https://vls-engineering.ru/vacuum_components/steklyannaya-vakuumnaya-armatura/nasos-vysokovakuumnyj-paromaslyanyj-sdn-1 Это, пожалуй, самый простейший диффузионный насос. Но работать с ним вполне можно.
Хорошая статья. Но лучше найти не диффузионный насос, а турбомолекулярный. Там не будет паров масла. С диффузионным стоит позаботиться об охлаждении и "ловушке", иначе пары масла могут всё испортить.
Турбомолекулярный это, хорошо, конечно, но жирно. У меня пока денег таких нет, а по дешёвке тут у нас их как-то не продают, не то что на заокраинном западе. Так что придётся пробовать с тем что есть. Натыкался как-то на информацию, что без ловушки качать диффузионным надо быстро (т.е. недолго), чтобы масло не успело загрязнить откачиваемый девайс. В общем, буду пробовать когда получу насос.
Банально одноразовых фильтров напихать на вход насоса, уже хорошо будет.
Масляные насосы это масло раскидывают, а в таких вещах масло может сильно мешать.
А можете рассказать, пожалуйста, что это за фильтры?
Есть специальные маслоуловители, начиная от напёрстков, заканчивая многолитровыми дурами.
Так и искать: маслоуловитель для вакуумного насоса /// маслоуловитель для компрессора /// Маслоотделитель / масловлагоотделитель. Последние это совсем если бюджетно.
Можно просто напихать НЕРА фильтров, какие есть, или, банально ватных (косметических) дисков (хотя они и пылить могут).
Диффузионный насос "дышит" маслом. Не так что бы сильно, но заметно. Да и обычный может закидывать масло. Поэтому внутри в откачиваемой посуде, могут быть микродозы масла, которое будет расползаться, обгорать.
Спасибо, попробую.
Нельзя напихать HEPA.
Вообще с фильтрами беда: представим себе аналогию из электроники. Низкое давление - низкое напряжение. Ток (тут не электронов, а атомов, но ток) зависит от сопротивления. И любая штука, которая даёт это сопротивление - твой враг.
У турбомолекулярных насосов, если вы их видели, сразу бросается в глаза размер просвета на вакуум - он огромный. И это не с проста: любое заужение приводит к тому, что вакуум не набирается.
Ещё обычная HEPA при таких давлениях "парит" - из неё летит пластификатор и съедает всё давление. Эффективность ухода пластификатора пропорциональна площади. А площать огромная.
Поэтому, для диффузионных насосов остаётся только охладитель.
уж лучше для начала просто маслоотражатель. Или водоохлаждаемую ловушку.
а вообще, рекомендую почитать книжку по вакуумной технике.
Ну раз пошла такая пьянка: DIY, турбомолекулярный насос, на который нет денег.
Надо И. Негоде закинуть идею, у него уже есть опыт изготовления роторов в гаражных условиях.
Турбомолекулярный - дорогая игрушка... Плюс ему всё равно нужен форвакумник, нужен датчик низкого давления, да и вся система должна быть собрана так, чтобы исключить случайной разгерметизации, иначе насосик всё. К тому же ему вредны включения-выключения, лучше постоянно крутиться, периодически выходя на полную мощность, когда нужно откачать по-максимуму. В общем, это всё хорошо делать на деньги с гранта или на коммерческой установке, а тут явно не тот вариант)))
а вместо него попробуем магний и титан.
Насколько я помню, тантал ещё использовали.
Глядя на цены на тантал на Али, я пока попробую титан с магнием, наверное. Но, спасибо за совет.
Тем не менее, использовали очень часто именно тантал.
Тантал является отличным геттером (газопоглотителем), при 800 °C он способен поглотить 740 объёмов газа.
И сколько китайцы просят за тантал? Я вижу, что проволоку высокой чистоты продают по 1000 р за 1 метр.
Его надо будет напылять на баллон лампы, например, магнетронным напылением.
У китайцев цены примерно такие же. Для меня, чисто субъективно, это недёшево. Всё-таки это за 1 метр всего. Но я подумаю на будущее, спасибо.
Так ведь на колбу баллона наносят геттера совсем крохи. Метра этой проволоки должно хватать на дофига и больше ламп.
Вот тут на 6:00 показано, как наносился геттер. https://youtu.be/4JR7JjEQxKA?si=LVJMOYfBp6aWM2Jf
С диффузионный насосом нужно быть осторожным. Если в горячий насос попадёт воздух,то масло сразу сгорает, и чистить его потом то ещё удовольствие. Нужно собирать полноценную вакуумную систему, с датчиками и минимум тремя вентилями. И потом ещё правильно этим управлять.
Имеет смысл посмотреть в сторону б/у вакуумных постов/ станций откачки. Там обычно в одном корпусе форнасос и турбомолекулярник со всей обвязкой. И вакуум будет выше, и убить его сложнее.
Пока это мне не по зубам финансово. Но, я понимаю, конечно, что было бы хорошо. А ещё меня сейчас жена прибьёт, если я такое куплю) И так приходится бороться за каждую новую крупную железку) А ведь есть и другие проекты разной степени завершённости. Может как-нибудь напишу о них потом.
Обычно все-таки диффузионник, он неубиваемый, т.к. нет подвижных частей, Масло используется марок ВМ-1, ВМ-2, ВМ-3, какое-то из них используется для форвакуумника, а какое-то для диффузионника (подзабыл какое где, а гуглить лень). Турбомолекулярный насос вещь капризная, требует аккуратного обращения, системы управления. Если включить его без предварительного вакуума, то его можно сразу выбрасывать. Еще, возможно, нужен будет шиберный затвор, водоохлаждаемые маслоотсекатели. Для измерения вакуума используют лампы-вакууметры: ПМТ-2, ПМТ-3, для низкого вакуума, и ПМИ-2, 3 для высокого вакуума, в продаже в интернете их много. К ним еще обычно измерительный блок нужен, но, если разбираетесь в электронике, то, думаю, реально самому спаять, т.к. по сути нужно измерять температуру термопары или ток разряда. Без глубокого вакуума, лампы, увы, будут чем-то средним между между тиратронами и вакуумными триодами..
Ну, во Франции, я вряд-ли найду ПМИ-2) С другой стороны, в Испании их кто-то продавал, уж не знаю кто. Вообще, чем чёрт не шутит, иногда и тут попадаются советские вещи. Не так давно на распродаже купил тестер Ц-4317.
На Али я аналоги ПМИ видел, со временем что-то такое приобрету.
В первую очередь вам будет нужен ПМТ или аналог, а не ПМИ. По-сути это две платиново-родиевых проволочки, сваренных посередине в точке. Одна часть используется как нагреватель, вторая, собственно как измерительная термопара. Наверное можно и самому изготовить, на вашем оборудовании, если взять термопару S-type или R-type.
Возможно. Обязательно попробую, спасибо. Но тогда встанет вопрос как градуировать такой самодельный прибор.
В одном месте встречал полусамодельный вакуумметр из обычной радиолампы-триода. В чем суть, у лампы обрезается верхушка и приваривается стеклянный штуцер, который подсоединен в вакуумной камере. Электроды лампы цепляются на характериограф (не шибко сложное устройство, почти как ваш тестер ламп) и по ВАХ лампы в процессе откачки относительно ВАХ такой же лампы, но обычной, можно судить о глубине вакуума. Работало это до 10-3 кажется, или -4.
Это очень интересная мысль! Спасибо! У меня как раз есть подходящий донор с плохим вакуумом внутри. Я думаю, можно даже сделать свою колбу с выводами, и только приварить туда донорское нутро. Заодно не будет проблемы со стеклом (у меня сейчас только боросиликатное, да и обычному нужен будет очень серьёзный отжиг по завершению спайки).
ПМТ - довольно простая вещь: нагреватель и термопара, а все остальное - это их питание и измерение (ну и калибровка)
Сам-тт диффузионник неуьиваемый. Но если масло подгорит на воздухе, его придётся долго и нудно чистить. При ручном управлении такую ошибку может совершить даже опытный инженер. Знаем, плавали (((
Долго и нудно - да. Но это хотя бы реально. А вот цена подобной ошибки с турбомолекулярным насосом - просто новый насос, без вариантов. Из неисправностей дифузионных насосов это забитый накипью контур водяного охлаждения (экономия на системе охлаждения с деионизированной/дистиллированной водой выходит боком) или перегоревший нагреватель.Порядок включения/выключения вакуумного поста написан в инструкции, просто выполняй и ошибок не будет.
главное, чтобы он был разбираемый. тогда долго = полдня.
у нас как-то появился насос, у которого горловина была уже, чем колонна. Благо он был на эфире и его не пришлось ни разу чистить.
Небольшая неточность. Турбомолекулярный насос не сломать, даже если включить на атмосферном давлении (он просто не раскрутить до номинальных оборотов). Он может сломаться если в разогнанном состоянии резко напустить воздух.
я как-то насобачился отпаивать стеклянную колбу под вакуумом, именно с откачкой дифнасосом. Но при этом второй человек стоял наготове, чтобы пережимкой пережать шланг откачки в случае прорыва атмосферы.
На многих моделях форвакуумных насосов (возможно и на Вашем) есть клапан для дегазации масла. Покачать насос "на себя" с открытым клапаном, что-бы из масла пары воды испарились. Но без вакууметра сложно говорить об эффективности насоса.
Это то, что называют "gas ballast", вроде? Да, есть, сбоку. Я пробовал его открывать и давал насосу поработать с открытым клапаном, правда, не очень долго. Возможно, надо дольше.
Вакууметра нет, увы. В теории, можно попытаться завести знакомство с физиками у меня в универе, где я работаю. Может, помогут в диагностике процесса. Но я пока не знаю как на них выйти.
Поищите MKS 901p, он относительно недорогой. Если он все еще слишком дорог, у китайцев есть аналоги ПМТ-2 и ПМИ-2, либо можно еще советские ПМТ-2 и ПМИ-2 взять. Покупать ВИТ-2 к ним необязательно, аналог на современных деталях собрать нетрудно, это просто усилитель, вольтметр и блок питания, как для ламповой аппаратуры.
Да. Это оно.
Схема устройства для проверки ламп.
Неправильно изображены коллектор и эмиттер Q4 — надо обменять.
Механического насоса точно недостаточно. Нужен паромасляный (в принципе можно сделать, если есть большой токарник) или турбомолекулярный. Турбомолекулярный может быть легче достать, они сейчас более распространенные. Паромасляный проще в эксплуатации. Еще потребуются хорошие краны.
А рентгеновскую трубку можете?
Скорее всего там требования к вакууму еще выше. Так как напряжения очень высокие, как у кинескопа например. Лампа просто гоняет электроны, а тут нужно хорошее ускорение.
Спору нет, это сложнее. Но, с другой стороны, 130 лет назад, когда её впервые сделали, возможностей было куда меньше. Потому и заинтересовало.
Действительно. Скорее всего лампы автора дают мягкий ренген. Пример получения ренгена от обычной лампы.
Рентгеновскую трубку делали и на плохом вакууме, фактически на газовом разряде. Тормозное излучение в любом случае будет. Но греться будет дико.
В рентгеновской трубке самое сложное - это массивный спай металл-стекло, нужный для того, чтобы охлаждать анод. Серьезные трубки выделяют киловатты тепла, анод непосредственно охлаждается текущей через него водой.
Да, это возможно сделать. Уже не помню у кого, но видел. Делать, правда, не буду точно, а вот ЭЛТ попробую потом. Был очень удивлён, что и их можно сделать (видел у jdflyback).
Вот интересно, включение трех или более "дешевых" вакуумных насосов последовательно, например компрессоров от холодильника будет лучше, чем одноступенчатый профессиональный насос? Теоретически должна быть экспоненциальная эффективность, первый насос берет на себя основную работу и снижает давление раз в 100, остальные работают практически в холостом режиме и отлавливают остатки газа. Плюс сразу приходят идеи создать самодельный насос работающий на нижней ступени, например сжимающий остатки газа с 0.1 мБар до 10 мБар. Механических нагрузок на поршни практически нет, можно делать поршни большого размера. Например из подручных средств, из шприца и шагового мотора с ремнем как у 3D принтера и управляемых соленоидных клапанов (добавляется плата управления), обычные обратные клапаны скорее всего не смогут работать при таких низких давлениях. Хотя цена такого насоса приближается уже к цене покупного, если нет готовых деталей под рукой. Но с другой стороны это специализированный насос для первой ступени, а не универсальный, может на этом можно выиграть глубину вакуума и скорость снижения давления. Ну и просто опыт получить конструирования. Скорее всего окажется что по трудозатратам это не практично, лучше доплатить 100$ и купить насос более высокого класса. Может оказаться даже хуже, или все же получится углубить вакуум раз в 10?
Насосы так и включают - последовательно. Но это должны быть разные насосы, каждый рассчитан на свой диапазон давлений. Например, форвакуумный и диффузионный насосы. Каждый насос работает так, что при определённом давлении на выходе он может достичь определённого давления на входе.
Какие-то шприцы и шаговики просто нет смысла обсуждать. Даже в любительских экспериментах автора статьи требуется техника на порядки более высокого уровня.
У автора статьи лампы любительские, а требования к вакууму не любительские.
А так да, согласен что обсуждать смысла нет, это DIY, нужно брать и делать.
Непонятно как давления в порядка мБар измерять. Можно по форме разряда например, у автора косвенно видно, разряд на ножках лампы признак некоторого остаточного давления.
Вы правы, хотя для газоразрядных индикаторов наполненных разреженным воздухом может и сработать. Очень давно мне попались на глаза чьи-то эксперименты, где утверждалось, что человек смог получить тлеющий разряд, откачивая воздух перистальтическим насосом от струйного принтера. Подтвердить правдивость этих утверждений я не могу, так как у меня подобный фокус не получился. Но, может, мой насос был плох, или я что-то делал не так. Не знаю.
Именно, что цели разные. Для горения разряда нужен газ внутри. В этом случае за высокий вакуум борятся только для чистоты, чтобы откачать ненужные газы и наполнить чистым желаемым. Если чистота наполнения не имеет значения, то откачивай чем есть. Для работы электронной лампы (не неонки конечно :) ) внутри нужен вакуум, чем глубже тем лучше. Т.е рабочие давления в этих случаях сильно разные.
В пригодности фитюльки от принтера сильно сомневаюсь. Но тут нужно или параметры его знать и посчитать или, как Вы правильно сказали, взять и попробовать!
Перистальтический насос может работать как вторая ступень, например поднимая давление с 1 до 10 мБар для обычного поршневого насоса, который уже захватит более плотную среду и выдавит в атмосферу с 1000 мБар. Если сам насос в среде низкого давления будет работать, то на трубку нагрузки будут небольшие. Это кажется интересным вариантом в силу дешевизны такого насоса. А если добавить третью и четвертую ступень, теоретически можно ожидать что она будет захватывать газы с 0.1 до 1 мБар, что для любительского уровня очень круто. Судя по опыту самодельщиков, там уже сложности с герметичностью соединений начинаются, сложно обеспечить требуемую степень герметичности, чтобы удерживать такой вакуум.
Берем шприц, сильно затыкаем пальцем, подносим к проводу под ВЧ ВН и оттягиваем поршень — наблюдаем свечение, особенно в зоне утечки.
Подумал, что можно уплотнить шприц маслом, но под руками только смазочное, которое слишком парит. Эффект получился несколько хуже по яркости, но стабильнее. Носик заклеил, пару электродов из фольги наклеил и получился шприц-
А теперь возьмем пробирку, бытовую газовую горелку, трубочку и шприц на 50 кубов, и опа — скрафтилась уже стеклянная безэлектродная лампочка, которая хорошо светится в ВЧ поле электродов.
Вот такая вакуумная техника на коленках, кстати детям довольно интересно, когда показывал в школе.
Мембранные насосы так делают - можно включить последовательно две ступени и получить вакуум получше, а можно параллельно и получить большую скорость.
но обычно предельный вакуум определяется принципом и конструкцией насоса. В масляных - в первую очередь играет роль давление паров масла. в турбомолекулярных - обратный поток.
Когда-то давно проводил простенький эксперимент: коротил клеммы аккумулятора от бесперебойника кусочками графита из старых деревянных карандашей. Подобрал длину, при которой светит достаточно ярко, но всё равно через 10-30 секунд графит деградирует, оплавляется или подгорает, и "лампочке" конец. Ещё тогда хотел на примитивном уровне попробовать отсечь кислород от графита, например, засунуть всё в пробирку, "налить" в неё углекислоты из свежеоткрытой бутылки минералки, заткнуть и включить, но руки не дошли.
Интересно, как долго прогорит такая графитовая лампочка с Вашими технологиями, когда можно аккуратно запаять/откачать. Только графитовые карандаши бывают разной твёрдости, стало быть, там какие-то примеси, которые и выгорают, разрушая структуру графита. Надо брать карандаш с максимально чистым графитом.
А ещё Вы можете сделать простенький приёмник на самодельной радиолампе.
Это в планах было. И с графитом (планировал использовать от автоматического карадаша 0,5 или 0,3 мм) и с бамбуковым волокном (как на первых лампочках) и с радиоприёмником (когда получится сделать нормально работающую лампу).
углекислота при высоких температурах взаимодействует с графитом..
почитайте про свечу Яблочкова, если не читали
Хабр — торт! Уже после первой фотографии появилось предвкушение тёплой ламповой истории, но статья и слог автора смогли превзойти даже завышенные ожидания. Надеюсь вам в комментариях ещё и полезных советов накидают. Ждём продолжения.
Прелестно, просто прелестно! =)
https://t.me/teslacoilpro
У Зергория можно почерпнуть не мало интересного по теме, и возможно он поможет с контактами..
Таинственный остров можно переиздавать в более современном варианте. Поселенцы выдувают лампы, организуют радиосвязь
Было бы неплохо заслушать любителей тёплого звука с усилителем на этих лампах
В лампы добавляют поглотитель газов. Вы его используете?
Да, это называется геттер. Я-то использую, активировать пока не могу. Как я написал в статье, пока не хватает мощности индукционного нагревателя. Но тут возможны варианты, т.к. в моей версии триода геттером является весь анод. Можно сделать вместо этого маленькое колечко из титана и крепить его отдельно, его будет легче разогреть. Буду пробовать, в общем.
Некоторые рекомендации из прошлого опыта работы с вакуумом и изготовления вакуумных приборов:
Геттер можно сделать не только из бария или титана, подойдут многие металлы. Другое дело, что не все они удобны. В напыленном состоянии химическая активность металлов значительно отличается от кускового — гораздо выше. Многие реакции, почти незаметные при комнатной температуре с вакуумно-нанесенной пленкой протекают быстро.
Но нанесение (скорее сохранение) пленки на баллон заранее в кустарных условиях будет сложным, собственно, ее и в промышленных обычно не наносят до вакуумирования. Кроме того, в процессе распыления металла с геттера он еще активнее, плохо этим не воспользоваться. Так что придется все-таки приваривать кусочек, вакуумировать и греть индукционно (индуктор для нагрева должен быть способен развивать мощность в мишени 100..500Вт).
Геттер поглощает кислород, хуже — азот. На углекислый (равновесный возврат) и пары воды (возврат водорода) особо не надо рассчитывать. Органику и инертные газы тем более. Свойства некоторых металлов, как геттеров:
Металл для геттера нужно заранее подготовить в готовой для крепления форме, прокалить в атмосфере инертного газа и хранить в нём же (никакого масла!).
Гигиена чистоты вакуума в кустарных условиях:
Подготовленный геттер как можно скорее приваривается к верхушке анода, в виде проволочки или лодочки с таблеткой/наплавкой (по возможности в инертной атмосфере).
Перед откачкой лампу следует прогреть несколько часов при температуре от 400 градусов при пониженном давлении (без запайки), с предварительной продувкой инертным газом (сварочный аргон сгодится). Затем, в охлажденном состоянии несколько раз продуть с полным наполнением объема ОСЧ кислородом 99,999% (он стоит не так дорого, как кажется; хватит 5-литрового баллона надолго). Только после этих операций финишно откачивать. Место откачки из лампы стоит соединять длинным патрубком из прокаленного стекла, который в свою очередь уже соединять с резиновым шлангом насоса (почему? — резиновый шланг газит органикой; когда насос откачал лампу на свой максимум, устанавливается равновесие и газ перестает перемещаться из лампы только в насос; за счет пульсаций насоса некоторый объем остаточного газа начинает ходить туда-обратно и при коротком патрубке все это попадет в лампу, а геттер не справится с органикой — в идеале внутри лампы должен оставаться исключительно кислород).
Качественная продувка высокочистым кислородом 99,999% сформирует атмосферу на 99,99% из кислорода и 0,01% не поглощаемых примесей, что при насосе на 0,1Па и прокале геттера создаст давление в лампе до 10-5Па (чтобы получить рентген без утечек на свечение газа достаточно начиная от 10-3Па, а типовое давление в радиолампах от 10-4Па).
Много лет назад попалось мне такое звораживающее видео:
Это было первое видео, которое меня вдохновило на дальнейшие поиски! Потом я нашёл канал glasslinger-а и даже немного с ним пообщался. Советую посмотреть, кстати, у него много крутых вещей. Мой интерес вылился в серию примитивных экспериментов, фото которых можно видеть в начале статьи. Потом был перерыв, и вот теперь я могу с новыми силами вернуться в эту область.
Жив ли еще этот Клод Паяр ? На сколько я понимаю, Вы находитесь во Франции, могли бы пообщаться с ним в живую, съездить к нему в гости, перенять опыт (пожилые деды любят когда к их опыту проявляется интерес). Судя по видео, у него умопомрачительное количество всяких приспособ, наверняка в запасе есть уйма разных "фокусов" которые не показаны.
Мысль интересная. Вот только живя во Франции, я, увы, пока не владею языком. Я тут, по идее, на два года с постдоком, успею ли выучить - не знаю. Сейчас мне языки уже нелегко даются что-то. Так я знаю английский и значительно хуже - испанский. Если вдруг Клод Паяр владеет ими, то да, может и получилось бы.
Про геттеры. Титан если просто куском, даже отожженый качает не очень. Титаном качают испаряя метал пропусканием тока через спираль, спираль 2-3 мм в диаметре, ток испарения что-то около 45 ампер, части на которые метал оседать не должен типа изоляторов надо защищать экранами. В принципе один из дубовейших и дешевейших сверхвысоковакуумных насосов.
Из чистых геттеров сейчас вроде рулят Ti-Zr-V в зависимости от состава активируются на 170-550 градусах Цельсия. Крупнейший поставщик итальянский SAES getters.
Есть предложение по датчику вакуума на уровне бреда. Так вакуум точно не измерить, но эффект рабочий - проверял.
Мегаомметр, два контакта на незначительном удалении и при откачке будет наблюдаться эффект Пашена. От 100 Па до 10 Па форвакуум хорошо проводит, порядка десятков кОм при расстоянии между электродами в 1мм.
После вакуум не пробить мегаомметром. Оценить форвакуумный насос возможно.
После 10 Па можно безопасно включать диффузионный или турбовакуумный насос.
Форвакуумные датчики так то тепловые делают по температуре нити в вакууме и ее охлаждению остаточной атмосферой. Новые баксов по 400, бушные по 100-150, алишка что-то (бу наверное) и по 30 показывала.
Что нибудь в духе Yingfu Kang inficonPSG500,
Вот за 25 есть (ахтунг, нужно заходить с правильного айпишника, с европейского не доступно, ВПН с турецким - все ОК).
https://www.aliexpress.com/i/2255800770025236.html?gatewayAdapt=4itemAdapt
По даташиту до 1Е-3 мбар работает.
https://m.made-in-china.com/product/Zj-52t-Metal-Sensor-Kf10-16-820448705.html
Был бы самодельщиком сильнее бы и не парился. На механических форвакуумниках ни на каких вроде за 1Е-4 мбар не вылезти.
Датчики бывают разные. Тепловые, инизационные, магниторазрядные.
Те ссылки что Вы указали - это собственно датчик (сенсор) к нему блок измерения требуется. И его стоимость высокая.
У теплового надо накал нити подать в низковольтное диапазоне и снимать напряжение с термодатчика. Мы же не про ионизационные с киловольтами напряжения и измерением от мили до наноампер и ниже.
Если смотреть на тот который инфикон ему надо 14-30 вольт в накал, со стабильностью плюс минус вольт, а в выход он даёт напряжение 0-10 вольт в логарифмической форме 1.286 вольт на десятичный разряд. Можно мультиметр прицепить и калькулятором пользоваться. Про того который за двадцатку не знаю, но там тоже если не нужно шашечки, то контроль возможен достаточно простыми методами.
Да, я на эти датчики посматриваю. Думаю, что со временем что-то такое приобрету. Даже видел где-то проект блока измерения на чём-то типа ардуины для подобного датчика.
Кстати, с моего IP проблем нет.
а нельзя просто заполнить лампу хлороводородом или парами воды и потом поглотить их натрием например?
Замечательная работа! Где-то читал про старый способ вакуумирования: тщательно продуваем объём (его надо выполнить как пару объемов с входом и выходом) парами воды, запаиваем входную и выходную трубку, затем замораживаем(жидкий азот, фреон, эл-т Пельтье...) один объём, дожидаемся выпадения(полного) внутри него инея, и запаиваем переходную трубку. Все пары(а это только Н²О) остаются внутри "холодильника". Идея мне понравилась, не знаю - как на практике. Успехов и новых статей!
Подскажите, пожалуйста, а в "примитивной высоковольтной установке" встречное включение трансформаторов сделано вместо разделительного трансформатора 1:1, просто потому что они были под рукой, или ещё для чего-то?
Именно так! Потому что другого не было. Сейчас уже есть. С работы достался трансформатор от старого лампового осциллографа (даже мне было непросто этот гроб поднять, а я не самый хилый человек). Но этот трансформатор огромен и поэтому я для лампового тестера потом я решил перемотать другой транс, который я достал из какого-то графопостроителя.
Читалось мне как-то давно, что нить накала покрыта каким-то составом (кальциесодержащее?), который при нагреве способствует значительно большему отделению электронов с катода.
Да, есть такое. Называется, вроде, оксидные катоды. Википедия говорит, что да, смесь соединений, в том числе и кальций, но вообще работает там баррий. Проблема в том, что баррий это такой токсичный хрендостаниум. Поэтому я пока не особо приглядываюсь к этому.
Проблема не в том, что там используется барий, проблема в том, что там нестехиометрическая окись бария. Обычная вам выдаст фигу, а не много электронов. Такую окись надо специально получать и активировать.
Я процитирую:
Следующую интересную страницу в биографию оксида бария вписал в 1903 году молодой немецкий ученый Венельт. Произошло это, как говорится, нежданно-негаданно. Однажды ему поручили проверить на платиновой проволочке закон испускания электронов нагретыми телами, открытый незадолго до этого английским физиком Ричардсоном. Первый же опыт полностью подтвердил закон, но Венельт спустя некоторое время решил повторить эксперимент с другой проволочкой. Каково же было его удивление, когда платина стала испускать поток электронов, во много раз больший, чем накануне: прибор, измерявший электронную эмиссию, едва не вышел из строя. Поскольку свойства металла не могли так резко измениться, оставалось предположить, что виновником электронного "шквала" является случайно попавшее на поверхность проволочки вещество с более высокой способностью к эмиссии электронов, чем платина. Но что же это за вещество?
Ученый стал поочередно наносить на платину различные материалы, подозреваемые в изменении электронного потока, но все они без труда доказывали свою явную непричастность к этому делу. И когда Венельт уже решил, что докопаться до истины ему вряд ли удастся, он вдруг вспомнил, что в смазке насосной установки, принимавшей "участие" в эксперименте, содержался оксид бария, который мог случайно попасть на платиновую проволочку. Ученый вновь включил приборы. А уже через несколько мгновений его радость не знала границ. Так было открыто вещество, которое по способности испускать электроны при нагреве не имеет себе равных.
Однако к такому выводу научный мир пришел не сразу. После того как Венельт опубликовал результаты своих опытов, многие физики занялись их проверкой. Одно за другим начали появляться в печати сообщения о том, что Венельт сильно преувеличил эмиссионную способность оксида бария. Да и самому Венельту больше не удавалось подтвердить свое открытие. Разочарованный ученый вскоре прекратил опыты.
Лишь спустя почти четверть века оксидом бария заинтересовался англичанин Коллер. Он провел ряд более совершенных экспериментов и сумел установить, что если оксид бария нагревать в вакууме при очень низких давлениях кислорода, то электронная эмиссия вещества будет весьма высокой; если же давление кислорода во время нагрева повышается, то эмиссия резко падает. Этот вывод, с одной стороны, восстанавливал научное реноме Венельта, но, с другой, вполне совпадал с мнением его оппонентов. А так как при нагреве оксид бария не менял ни своего химического состава, ни кристаллической структуры, возникла новая загадка: почему одно и то же вещество ведет себя столь различно, хотя по всем законам его свойства должны быть одинаковыми?
...
В 1953 году американский ученый Спроул нагрел бесцветные крупицы этого вещества в жидком барии — кристаллы стали красными. По-видимому, решил Спроул, в них произошли те же изменения, что и в поваренной соли, с той лишь разницей, что там вакансия одновалентного хлора задерживала один электрон, а в оксиде бария вакансия двухвалентного кислорода была вправе рассчитывать на электронную пару. Именно этим, по мнению ученого, и объяснялась высокая эмиссия электронов, так как вакансии кислорода служили их естественными источниками. Гипотеза подкупала своей простотой. Оставалось лишь провести некоторые измерения, чтобы убедиться в том, что поток электронов находится в прямой зависимости от количества избыточного бария в кристаллах. И вот тут-то снова произошла осечка: опыты, проведенные в лаборатории американской фирмы "Белл телефон", казалось бы, не оставляли от гипотезы Спроула камня на камне. В чем же дело?
Для решения этой проблемы понадобилось 15 лет кропотливого труда. В конце 50-х годов советские химики А. Бундель и П. Ковтун, ознакомившись с экспериментами фирмы "Белл телефон", предположили, что ее сотрудники допустили ошибку в самой методике проведения опытов: на металлическую подложку наносилась тонкая пленка оксида бария и в ней определяли избыток бария. Столь малого количества вещества оказывалось недостаточно для точного химического анализа. К тому же при высоких температурах пленка могла загрязниться примесями подложки, что, разумеется, искажало истинную картину. Но, как известно, на ошибках учатся.
Чтобы не повторить просчетов американских коллег, Бундель и Ковтун в своих опытах использовали чистейший оксид бария, взяв ее в большом количестве, а доступ примесям был "категорически воспрещен" тем, что нагрев проводился в специально подобранном химически стойком материале. Из года в год совершенствовалась методика и техника эксперимента, но задача была настолько трудна, что лишь совсем недавно удалось поставить точки над i: именно крохотные количества избыточного бария, измеренные с ювелирной точностью, действительно, как и полагал Спроул, обусловливают эмиссию электронов. Так окончательно была разгадана природа явления, открытого еще в начале нашего века. Добавим лишь, что изображение, возникающее на экране вашего телевизора, "нарисовано" пучком электронов, вырвавшихся из нестехиометрических кристаллов оксида бария.
И приглядываться стоит только после освоения геттера. Вероятно, кальций будет самым DIY'ным.
Называется, вроде, оксидные катоды. Википедия говорит
Удивлен, что вы читаете вики, а не учебники. Порекомендую книжку "Electron Tube Design" RCA 1962. Там вся теория лампостроения, начиная от конструкционных материалов и заканчивая дизайном. Про вакуум и оксидирование катодов тоже есть. Ну и многое другое тоже.
В Вики я заглянул, чтобы побыстрее ответить. За рекомендацию спасибо, посмотрю. Вообще, некоторая литература по вакуумной тематике у меня есть, например "Технология производства электровакуумных приборов" Шехмейстера. Однако, я сейчас знаю лучше те стороны процесса, которые технически могу воплотить в данный момент, поэтому, чтобы не тратить время на долгие поиски (у меня на компьютере сейчас, к сожалению, беспорядок), я открыл Википедию. Прошу прощения, знаю, что это моветон, больше не буду)
Вы, наверное, про гексаборид лантана
Кстати, про вакуумметры. В книге Стронга 40-х годов предлагается делать вакуумметр Пирани из лампочки. Точнее, там берут две лампочки: одну как вакуумметр, а вторую с заводским вакуумом внутри (тогда газонаполненные еще редкостью были) - в качестве противоположного плеча измерительного моста как образцовое сопротивление. Но можно и просто одну лампочку взять. Получится некалиброванный "показометр", но у вакуумметра Пирани рост сопротивления начинается где-то с 10^-1 торр и кончается на 10^-4 торр. Если перестал чувствовать, значит, откачали до минус пятой. Но механический насос больше минус четвертой не даст в любом случае, даже если новый, а изношенный даст в лучшем случае минус третью со свежим маслом.
Джон Стронг "Техника физического эксперимента", она же в другом издании "Практика современной физической лаборатории", английский оригинал John Strong "Procedures In Experimental Physics".
Вообще Пирани и с атмосферы показывают (правда +/-50%)
https://www.cxflowmeter.com/products/180.html
Только с большими хитростями. Чисто в лоб по теплопроводности не получится, потому что теплопроводность газов почти не зависит от давления вплоть до очень малых давлений (что, кстати, является доказательством молекулярно-кинетической теории). Большинство работающих от атмосферы сенсоров - двойные, Пирани там дополнен пьезодатчиком. Реже используют схему с меняющимся током и измерением не теплопроводности, а теплоемкости газа по временнОй зависимости температуры от мощности нагрева. Но эта схема для самодельного единственного вакуумметра бесполезна, поскольку ее надо калибровать по другому вакуумметру.
Благодарю, интересный вариант. Книгу постараюсь найти и изучить.
Я помню передачу по ящику, что кто-то во Франции занимался чем-то подобным, его звали Claude Paillard, вроде бы.
https://www.youtube.com/watch?v=EzyXMEpq4qw&ab_channel=FilmesJPВ свободное время занимаюсь различными видами ерунды, типа изготовления вакуумных ламп, странных роботов, двигателей внутреннего сгорания, моделей автомобилей.
Расскажите и про это, мы бы с удовольствием почитали
Эту ссылку выше уже приводили, я её видел очень давно и именно это видео пробудило во мне интерес к этой теме.
Расскажите и про это, мы бы с удовольствием почитали
С удовольствием напишу. Собственно, я планировал свою первую статью на Хабре о совсем другом написать. У меня, например был долгий и мучительный проект по созданию шахматного робота. Двигатели внутреннего сгорания.. Я не вполне уверен, что это очень близко к тематике Хабра, мне кажется, это было бы на Чипмейкере более уместно. Хотя про свою машину, навеянную ГАЗ М-1 в масштабе 1:5 (очередной долгострой), наверное напишу, так как там, мне думается, кому-нибудь может показаться интересным, как я использую современные технологии.
Если1:5, то это модель?
Здесь пишут и про мотоциклы, и про доработки машин. Вы можете просто выбрать подходящий "хаб".
Да, модель, правда, не точная копия, а как я сказал, навеянная. Потому, что сначала я собрал двигатель, потом подумалось, что можно сделать к нему коробку передач (ручную на 4+1), а потом вокруг этого начал делать саму машину. Из железа целиком. Штука получается довольно забавная, но и не без проблем.
Да, наверное, можно какой-нибудь хаб притянуть)
Статья про паровой мотоцикл. Бывают подобные.
наименее ужасные из фото того периода
Они гораздо прекраснее, чем фото из лаборатории со стойками дорогущего оборудования Agilent, Rohde & Schwarz ...
У вас есть главное.) Успехов вам.
Здравствуйте коллега! Тоже интересуюсь самодельными радиолампами и постепенно изготавливаю оборудование для таких работ. Пока дошел только до простой трубки Гейслера, но и сам этот путь тоже очень интересен. Зарегистрировался здесь отчасти, чтобы написать вам. Буду здесь постепенно выкладывать свои работы.
Вопрос: а для чего используется два трансформатора? Гальваническую развязку от сети - нормально обеспечит и один исправный трансформатор. А дополнительный трансформатор - это дополнительные потери (снижение общего КПД установки).
Когда мне было необходимо высокое напряжение, около 1.5 кВ, я подключал умножитель прямо к сети. Конденсаторы - 1.5 мкФ 400В, К73-17, импортные (купил сразу 100 шт, в интернет-магазине, и довольно активно их использую).
Насчёт графита: использовал анод батареек - очень редко. И - там графиту больше подходит название "уголь". У графита-же - слоистая структура, что и облегчает его оставление на бумаге при письме/рисовании. Гораздо чаще - обжигал графитовые стержни простых карандашей (ещё застал момент, когда они продавались отдельно, для использования в карандашах, где грифель вставлялся отдельно). А при необходимости - можно как спалить (сжечь) внешнюю оболочку карандаша, так и использовать графитовые щётки как для двигателей, так и от контактной сети троллейбусов (на конечной остановке их меняют, и выбрасывают здесь-же).
"Нагреватель работает, конденсаторы греются"
- То, что греются конденсаторы - это ненормально. Если нагрев значительный, значит, неплохо поискать другой тип конденсатора, с другим изолятором
(нагрев - это потери как на джоулево тепло в проводниках, так и в диэлектрике, т.н. диэлектрические потери, на переориентацию отдельных полярных частей молекул).
"Первый потребовал доработки, чтобы можно было измерять миллиамперы"
- А не проще будет встроить туда мультиметр, вроде DT830/832/AnyOther? К тому-же, "доработка" - это подбор шунта. А в мультиметре - эта задача чаще всего решена изготовителем прибора.
"Греть при этом лучше кислородной горелкой" - Кстати, кислород - где берёте? Электролиз воды, или приобретаете?
Спасибо за достаточно чёткое (конкретное) описание того, что вы сделали. Изложенные детали - будут полезны.
Публикации
Делаем радиолампы дома