Кустарные вакуумные триоды Клода Пайяра. Часть 5. Конструкция лампы

Продолжим знакомство с работой современного французского энтузиаста-электровакуумщика Клода Пайяра [1], воссоздавшего в своей мастерской кустарное микропроизводство ранних высоковакуумных триодов — варианта легендарного ТМ [2]. Ранее мы уже рассмотрели его огневое оснащение [1], технологическую печь, контактную сварку [3] и ламповый аппарат ТВЧ [4], полюбопытствовали, чем Клод откачивает свои лампы [5]. С воображаемой лупой в руках посмотрим же, как устроен его вариант триода, чем он похож и чем отличается от исторических прототипов; по характерным примерам последних проследим часть эволюции этой выдающейся лампы.

1. Исторические прототипы

Рис. 1.1. Исторический триод ТМ — начало начал, отец-основатель, давший жизнь сонму последователей и подражателей. Картинка из патента 1915 г

Фото 1.2. Исторические ТМ в натуре — изначальные французские варианты от двух фабрик. Чуть отличаются колбами и мелочами в конструкции, некоторыми материалами [2]. Шарообразные колбы первым радиолампам достались в наследство от осветительных ламп накаливания — ТМ делали на тех же, приспособленных для армейских нужд, заводах. Стекло там варили по месту, а колбы выдували из крупной его капли, минуя промежуточные трубчатые заготовки

Фото 1.3. Французские ТМ оказались лампой очень удачной и ко времени, а это Первая мировая война — простота конструкции, приличные механические характеристики, не блестящие, но стабильные электрические параметры, не требующие от радиста обряда посвящения, заклинаний и ритуальных танцев для радиосвязи, как это было при работе с прежними ионными (низковакуумными или газонаполненными) усилительными лампами. ТМ в оригинальном или несколько видоизменённом виде выпускался многими производителями во многих странах, например, на фото — пара изящных вариантов из Голландии, отличающихся прежде всего характерным расположением электродной системы — вдоль гребешка ножки, и соответствующей, ещё более лаконичной, конструкцией траверс. Заметим и выводы от обеих концов сетки в левой лампе — для прогрева её при откачке (обезгаживания), пропусканием электрического тока

Горизонтальное положение электродной системы было естественным для крупных ножек и колб шарообразных ламп — симметричная и несмотря на ажурность, вполне жёсткая конструкция, преимущественно однотипные материалы, невеликий их сортамент и экономное использование, применение уже имеющегося оборудования. Со временем, однако, всё чаще стали делаться попытки перехода к вертикальному положению анода, вероятно, далеко не все появляющиеся изготовители имели настолько полный «от песка и соды» цикл производства, а избыточно крупные габариты колб старались сделать компактнее.

Фото 1.4. Британский вариант ТМ (иначе — лампа R-типа), компании Moorhead. По легенде, вертикальный анод в этой лампе родился в результате недопонимания при постановке задачи заказчиком (военными?) — были предоставлены только описания французского прототипа, но не его чертежи — история знает подобные курьёзы. Otis B. Moorhead, однако, вовсе не был ни растяпой, ни бездарем — этот чрезвычайно амбициозный и энергичный господин мудрил с чужими патентами, добился крупных контрактов с британскими военными, собственноручно изобретал и совершенствовал производственное оборудование, обучал персонал. Ему приписывают первые химические геттеры, позволяющие сильно упростить, ускорить и удешевить производство ламп. На фото — золотистая лампа справа — с фосфорным геттером [6]

Фото 1.5. Ещё один британский вариант триода R-типа, с вертикальным анодом, работы компании Ediswan. Предположительно — экспериментальный промежуточный вариант на пути к лампе более компактной, с простым цилиндрическим баллоном. Налёт на внутренней стороне колбы может быть от распыления химического геттера (сера, мышьяк?)

Фото 1.6. Британские лампы R-типа. Компоновка и колбы уже больше напоминают современные приборы, тем не менее это прямые наследники всё того же французского ТМ. На фото: 1 — вариант компании Moorhead. Лампа примечательна вдавлинами на стеклянной колбе для центрирования и удержания анода. Предположу — мера, призванная не столько улучшить вибростойкость готовой лампы, сколько упростить её сборку (заварку); 2 — триод R-типа с металлическим (Al, Mg, Ba?), геттером; 3 — триод R-типа компании Ediswan — одна из первых «тусклых» усилительных ламп — с катодом-нитью из торированного W, не требующего такого сильного накала, как W чистый — теперь это каких-то 1.8 В с током 0,3 А, против старых 4 В с током 0,7 А. В лампе применён металлический, вероятно — бариевый, геттер. Справедливости ради — существовали и лампы с компактными трубчатыми колбами и поперечным, горизонтальным положением несколько уменьшенного анода

Фото 1.7. Ранние лампы интересны для самодельщика своей простотой и прозрачностью — первые приборы были вовсе без геттера, появившиеся следом геттеры химические, лишь в той или иной степени прозрачно окрашивали колбу. Дальнейшее их развитие привело к металлическим распыляемым газопоглотителям — сначала в виде плёнки-зеркала Mg на стекле, причём из-за несовершенства и геттера, и технологий его распыления, запылённой оказывалась почти вся колба, часто становясь совершенно непрозрачной. Бариевые геттеры также вначале отмеряли щедрой рукой, а когда научились делать это культурно и точечно, ходовые лампы общего применения приняли более привычный современнику вид — микроминиатюрная плотная сборка между слюдяными изоляторами сложной формы, малоинтересная любителю из-за сложной технологии и специфических материалов. На фото — пара американских сигнальных триодов середины 1920-х

2. Несколько курьёзных экземпляров ТМ

Фото 2.1. Британский вариант ТМ (R-тип) середины 1920-х, компании Penton Engineering. Примечателен спиральным проволочным анодом, вероятнее всего — для обхода существующих патентов

Фото 2.2. Экспериментальный спаренный триод, работы британской Moorhead. Вероятно, для резервирования — век «ярких» катодов-нитей из чистого вольфрама был недолог, опять же, две лампы в одном баллоне, без геттера, дешевле было откачивать — иногда этот процесс занимал целый день работы насосов и нагревателей, поэтому первые электронные лампы стоили дорого

Фото 2.3. Сюда же — ранний французский ТМ, после, внимание! — ремонта. Изготовление стоило так дорого (у многих ранних ламп, к примеру, впаи в стекло были платиновые), а нити перегорали столь быстро, что целесообразным оказывался ремонт ламп, на коем в бытность специализировались целые фирмы или даже обладающие соответствующими компетенциями мастерские. Баллон лампы на фото, очевидно, был вскрыт, на макушке припаян новый штенгель, а напротив креплений нити продуты два отверстия, через которые специальными инструментами вольфрамовый волосок сменили на новый. Отверстия в стекле заплавили, эти наплывы хорошо видно, а лампу снова откачали и отпаяли

3. С лупой в руках — интересные (полезные) мелочи в исторических вариантах ТМ

Фото 3.1. Вариант электродной системы классического горизонтального типа, однако: 1 — выводы электродов на траверсы закреплены обжимом; 2 — спираль сетки укреплена собственной траверсой-подвесом, возможно, из другого металла, к которой витки равномерно примотаны тонкой проволочкой; 3 — для компенсации удлинения W при нагреве, на одном из концов нити сделана небольшая пружинка; края цилиндра анода скреплены внахлёст, закреплён этот тяжёлый электрод на траверсе 4 из профилированной уголком полоски. Надо отметить, и необычно высокое положение выводов сетки и её траверсы — к зажимам при монтаже легко подобраться инструментом, короткие жёсткие стойки улучшают вибростойкость

Фото 3.2. Электродная система подобная предыдущей, однако, обе траверсы — и анода, и сетки выполнены из отформованной уголком полоски (лёгкая и жёсткая), а витки сетки к перекладине приварены

Фото 3.3. Экспериментальная лампа с вертикальным анодом. В глаза бросаются необычайно мощные стержни-траверсы, вероятно, призванные не допустить ухудшения вибростойкости прибора, по сравнению с горизонтальным прототипом. Нить накала натянута пружиной-удочкой сверху

Фото 3.4. Подобная предыдущей, электродная система, уже серийной лампы — нижние траверсы нетолстые и очень короткие, тяжёлый анод сварен внахлёст и держится на жёсткой стойке-уголке, участок W нити сформован не спиралью, но зигзагом, концы волоска зажаты, верхняя пружина-удочка выполнена из полоски. Мораль — одного профилирования участка вольфрама для компенсации его удлинения, вероятно, оказалось недостаточно; электродная система имеет экономную, жёсткую конструкцию, но и, очевидно, сложную сборку

4. Устройство триода ТМ от нашего кудесника-Клода

Фото 4.1. Вариант триода ТМ коллеги Клода Пайяра. Лампа высоковакуумная, с вертикальным расположением анода, применён оригинальный металлический геттер. Прямой накал из чистого вольфрама, цилиндрический «блестящий» — без чернения, анод из листового никеля, из никелевой же нетолстой проволоки — траверсы и спиральная сетка, крохотная молибденовая пружинка-удочка — отрезок проволоки сверху, поддерживает натяжение нити накала, компенсируя её удлинение при разогреве. Колба из легкоплавкого стекла платиновой группы [7], соответственно — впаи из электровакуумного спецбиметалла — платинита. Конструкция колбы лампы — с гребешковой ножкой. Стеклянная часть снабжена самодельным пластиковым четырёхштырьковым цоколем исторического типа

Фото 4.2. Устройство подпружиненной установки нити накала, где: 1 — Ni траверса; 2 — Mo пружина; 3 — Ni радиатор; 4 — W нить. Горизонтальная перекладина под сводом колбы — упор для автоматического центрирования электродной системы при заварке лампы

Фото 4.3. Цилиндрические аноды Клода сварены из узкодлинной заготовки-пластинки с отгибами на каждом конце, образующими удобное для монтажа ребро

Фото 4.4. Устройство сетки. Никелевая спираль на траверсе закреплена сжатием и только на концах, коленце внизу траверсы обеспечивает удобство сварки при монтаже на ножку и некоторое регулирование положения сетки относительно нити катода

Фото 4.5. Заготовка прямонакального вольфрамового катода. W нить выровнена, отмерена, её концы зажаты в пистонах для приваривания. V-образная загогулина на необрезанном конце — нижний радиатор

Обычное для электровакуумной техники сваривание (контактной сваркой) тугоплавкого, хрупкого и склонного к расслоениям вольфрама — нетривиальная задача, а в некоторых сочетаниях, например, W-W, W-Mo и вовсе затруднительная. Такие пары хорошо свариваются через никелевую прокладку. Ещё более сложный случай — соединение накалённых стержней и натянутых нитей из W — ряд металлов с горячим вольфрамом образует эвтектические сплавы, имеющие температуру плавления заметно ниже, чем у вольфрама чистого, и одним из таких металлов, увы, является никель, поэтому, например, нити накала нельзя монтировать никелированными инструментами (пинцетом) — даже ничтожные следы Ni на W образуют местные легкоплавкие утончения и ускоряют перегорание. Будем надеяться, что пистоны-прокладки Клода выполнены не из обычного никеля, а из тантала, более приличествующего для таких (W нагреватели) применений.

Фото 4.6. Монтаж (контактной сваркой) заготовленных электродов лампы на выводы гребешковой ножки. Уже приварен конец нижнего радиатора нити, поверх неё одета пружина сетки на траверсе

Фото 4.7. Установка анода. На фото хорошо видно устройство нижнего радиатора нити (отмечено)

Фото 4.8. Ножка лампы с электродной системой в сборе — приварена траверса 1 для верхнего конца нити, с Мо пружиной-удочкой 2 и П-образным Ni радиатором 3 на её конце. К радиатору, с предварительным натяжением пружины, приварен верхний конец нити в пистоне. На аноде смонтирована перекладина-распорка 4

Фото 4.9. Готовый ТМ-триод Клода Пайяра. Промежуточный вариант с некоторыми отличиями в конструкции траверс. Стеклянная часть лампы снабжена изготавливаемым Клодом в своей пресс-форме цоколем из армированного стекловолокном диаллилфталата. Разрезные никелированные ножки ввинчены в отверстия цоколя на резьбе, перед завинчиванием, в эти же отверстия пропущены и выводы лампы

5. Итого

Полюбовавшись старинными лампами и прикоснувшись к их истории, мы рассмотрели и устройство вакуумного триода нынешнего электровакуумщика-любителя, без сомнения, выдающихся достоинств. Заметим, триод Клода изначально проектировался как сугубо утилитарный прибор для его домашних экспериментов с радиосвязью.

6. Дополнительные материалы

1. Кустарные вакуумные триоды Клода Пайяра. Часть 1. Знакомство, общие положения. Конспект автора.

2. Легендарный вакуумный триод 1920-х — ТМ. История, конструкция, характеристики. Конспект автора.

3. Кустарные вакуумные триоды Клода Пайяра. Часть 2. Печь, сварка, химия. Конспект автора.

4. Кустарные вакуумные триоды Клода Пайяра. Часть 3. Установка ТВЧ. Конспект автора.

5. Кустарные вакуумные триоды Клода Пайяра. Часть 4. Вакуумные насосы. Конспект автора.

6. Электровакуумные геттеры. Общие положения, классификация, первые газопоглотители. Конспект автора.

7. Группы электровакуумных стёкол.

На благо всех разумных существ, Babay Mazay, февраль, 2026 г.

© 2026 ООО «МТ ФИНАНС»