Простейшие, исторически первые, газоразрядные лампы — трубки Гейслера, родившиеся как модная электротехническая забава, и по сей день имеют утилитарно-прикладное применение — как источник света для спектроскопии. Прибор при этом наполняют нужным газом, газовой смесью или парами веществ, создают в нём небольшое разрежение и зажигают тлеющий разряд. Яркость которого, следует заметить, удобно иметь намного больше, чем может предложить простая трубка и умеренные напряжения питания — обычные наблюдения приходится проводить как минимум в полумраке.

Тлеющий разряд становится интенсивнее и ярче при повышении напряжения питания. Увеличить яркость свечения можно и особыми конструкциями трубок. Изготовим две из них, включим, оценим принятые меры.

Речь идёт о деревенской мастерской и освоении в ней азов электровакуумного дела. Небольшими силами и средствами. Попутно и кроме этого здесь занимаюсь и слесарными мелочами, пайкой, вознёй с химикатами и прочим в этом духе. Увы, оснащаться приходится по случаю и не самыми лучшими вариантами приборов, чиня их, регулируя и по возможности совершенствуя. Ниже описаны такого рода работы с магнитной мешалкой, ультразвуковой мойкой и дешёвым кондиционерно-холодильниковым вакуумным (форвакуумным) насосом.

Интересуясь историей и практикой электровакуумных приборов (ЭВП) и идя по пути к их самостоятельному изготовлению в домашней лаборатории-мастерской, с течением времени накопил массу полезной литературы. От изданий академических до описаний любительских экспериментов коллег и фото раритетных ЭВП, литературе по азам в смежных областях — кустарные работы широкопрофильны и многогранны. Некоторые старые технические книги просто приятно иметь, как летописи отважных и романтичных пионеров-первопроходцев. Здесь, приведу профильные книги к которым при работе приходится обращаться чаще всего и выглядящие наиболее перспективно. Издания по возможности будут снабжаться комментариями в смысле полезности для основного направления деятельности.

Известно свойство целого ряда металлов, в большей или меньшей степени распыляясь при нагревании в вакууме, связывать молекулы оставшихся газов. Явление широко применяется в электровакуумной технике. Как в виде встроенного одноразового элемента для доводки-откачки электровакуумных приборов (ЭВП), так и в виде отдельных высоковакуумных насосов различной производительности. Металлы в таком качестве называют геттерами, а насосы — геттерными. Поставим несложный эксперимент, демонстрирующий работу геттера, для чего изготовим специальную разрядную трубку.

В стеклодувном деле уйма мелкого ручного специфического инструмента. Однако нет нужды обзаводиться сразу всем арсеналом – львиная его доля имеет простые недорогие варианты исполнения, отработанные стеклодувами прошлого и без труда изготовляемые по месту, перед основной работой и по мере необходимости. Кое в чём легко узнаются хрестоматийные примеры из учебников, кое-что может быть простейшей одноразовой проволочной державкой. Напомню – речь идёт о хоббийных работах в условиях деревенской домашней мастерской.

Минимально необходимое о стеклодувных подготовительных работах. В ключе кустарно-хоббийных экзерсисов, где стекло добывается по случаю, часто немаркированное, случается, что и в скверном состоянии от неправильного хранения, последний оплот неплохого легкоплавкого стекла — производство неоновой рекламы — пустили по миру светодиоды. Лабораторная посуда и приборы теперь изготавливаются из стекла импортного боросиликатного. Красивого, удобного и термостойкого, но и чрезвычайно дорогого и непременно требующего для своей обработки кислород. Тем не менее остатки старых трубок — заготовок для стеклодувного дела — всё ещё можно отыскать частным порядком.

Стекло — материал в ряде применений чрезвычайно удобный, однако имеющий непростой характер, требующий вдумчивого и деликатного обращения. При его горячей обработке совершенно недостаточно сформовать размягчённые заготовки и спаять их. Естественное остывание неподвижной стеклянной работы на открытом воздухе часто приводит к разрушению прибора — в нём появляются недопустимо большие местные внутренние напряжения, превышающие предел прочности материала — стекло хрупко и плохо проводит тепло. Отдельные его участки, если не принять особых мер, остывают в разной степени и с разной скоростью сжатия, образуя в толщине материала уплотнённые области — внутренние напряжения (ВН). Архиважная задача мастера-стеклодува не допускать их чрезмерного развития при работе, а в готовом приборе — контролировать и снимать.

Предложенный лабораторный высоковольтный блок питания (ВВ БП) на основе автомобильной катушки зажигания (т. н. бобины) собран подручными средствами и из подножных материалов. Крайне прост, надёжен, дёшев, некапризен и ремонтопригоден. Не требует намоточных работ. Вместе с тем, позволят зажигать тлеющий разряд в трубках Гейслера, распылять геттер разрядом и прочее подобное. При работе от внешнего регулируемого низковольтного блока питания имеет и регулировку высокого напряжения. Очевидное и познавательное устройство модуля, родственное и уходящее корнями к небезызвестной индукционной «катушке Румкорфа», полезно при демонстрациях.

Историческая разрядная трубка – «трубка Гейслера» (1857) – воистину прабабушка множества газоразрядных и электровакуумных приборов (ЭВП) и родилась как эксперимент и развлечение с демонстрацией тлеющего разряда. Трубка Гейслера привела, ни много ни мало, к открытию электрона. Прямые её потомки – неоновая реклама и люминесцентное освещение, лишь совсем недавно сдались под натиском светодиодов. Простые разрядные трубки долгое время служили индикатором разрежения в вакуумных системах. Такие приборы показывали высокое напряжение, использовались в научных исследованиях и для индикации резонанса в контурах крупных радиопередатчиков. Разрядные трубки Гейслера специфической гантелеобразной формы используют для получения линий спектра веществ.

Немалую часть технологического процесса изготовления радиолампы занимает работа со стеклом – чудо как хорошо подходящим для этой цели материалом. Рассмотрим набор операций, достаточных для изготовления стеклянной части простого электровакуумного прибора (ЭВП) в ключе работ в условиях любительской мастерской.

Квартирный вопрос, испортивший, как всем известно, людей нашего времени, тем не менее решается. И решается куда как проще на некотором удалении от столиц и крупных городов, а в глуши и вовсе зачастую приходится только набраться решимости и закатать рукава… Речь пойдёт о строительстве небольшого приусадебного всепогодного и всесезонного помещения в основном для некрупного настольного технического творчества. Строительство при этом велось весьма невеликими средствами, в одиночку, без применения строительной техники и почти без использования наёмной рабочей силы. С другой стороны, и публика мы непривередливая и некапризная.

Несколько общих слов перед работой. Заготовки для стеклодувного дела должны быть перед применением тщательно очищены [1] и с особым пристрастием, при изготовлении электровакуумных приборов (ЭВП). Некоторое послабление может быть сделано только в учебно-тренировочных случаях.

Обычно мастер-самодельщик сталкивается в своей работе со стеклом листовым. Цилиндрические заготовки — стеклянные палочки, капилляры, трубочки, трубки и ТРУБЫ могут использоваться в техническом творчестве или декоративно-прикладном искусстве (ДПИ) при работах экзотических. Очень популярная задача — резка стеклянной тары — банок, бутылок. И, конечно, стеклянное приборостроение, дела стеклодувные. Область бытия, где разносортные и разнокалиберные трубочки и палочки — основные заготовки для любых, даже самых сложных и замысловатых работ. И резка их — первейший навык.

«Содовое» свечение

Работа с горячим стеклом на горелке – определённо место повышенной опасности. Здесь соседствуют пламя и высокие температуры, разного рода летучие вредности и излучения, сжатые газы и само стекло – хрупкое, склонное к термоударам, растрескиванию и образованию горячих и острых осколков. Тем не менее, приняв ряд мер, около стеклодувной горелки удаётся существовать относительно безопасно и с удовольствием.

Февка в стеклодувном деле

Существует целый ряд технических забав, доступ к которым любителям затруднён из-за требующегося изрядного оснащения. Взять то же стеклодувное дело — натурально, огненная мистерия с вашим (нашим) непосредственным участием, да и стеклянные работы как сон наяву. Однако нужна вся эта прорва пугающего специфического оборудования, и в первую очередь — горелки-шланги-баллоны. Без которых, разумеется, не обойтись при более или менее крупных работах и применении тугоплавкого стекла. Для обработки же небольших заготовок из стёкол относительно легкоплавких, например, «платинового», можно с успехом применить простейшую самодельную горелку-февку, оснастив её отражателем пламени. А используя ещё и широкий мягкий подогревный огонь, можно попробовать заготовки покрупнее.

Работа со стеклом. Техника Тиффани

Стекло — особенный материал с необычными свойствами и, как правило, не вызывает энтузиазма при вероятном применении в своих работах, когда речь идёт о техническом творчестве в домашней лаборатории-мастерской. Слишком оно капризно в обработке, требует специального инструмента и приёмов, работа длительная и кропотливая. Тем не менее предложенная несложная техника расширяет возможности мастера-самоделкина и открывает ряд перспектив как художественного, так и сугубо утилитарного толка.

Стеклодувное приборостроение подразумевает огневой нагрев заготовок — стеклянных трубок и стержней различного диаметра, оно немыслимо без разнообразных горелок и систем их питания. Здесь речь пойдёт об оборудовании небольшого рабочего места для стеклодувных работ в домашней деревенской мастерской. Забавы эти — не более чем хобби и не предполагают какой-либо серийности и повторяемости. Из-за скудного обеспечения и труднодоступности мастерской набор получился интересным и своеобразным.

Существует множество процессов, требующих нагрева до высоких температур, часто осуществляемых в печах различной конструкции. Традиционно — печь, сооружение массивное, энергорасточительное и дорогостоящее. Нередко наличие и габариты рабочей части печи — узкое место в технологической цепочке, определяющее наибольшие размеры изделия или даже саму возможность их изготовления.

Здесь мы говорим о разного рода работах в условиях домашней любительской мастерской, где обычные печные дела — термообработка металлов, литьё из алюминия-бронзы, гончарное дело.

Стекло – замечательно красивый, обладающий целым рядом полезных свойств, но и непростой в обработке, материал. Обычно применения его в своих конструкциях, а здесь мы говорим о домашней лаборатории-мастерской, стараются всячески избегать. Часто один только вид заготовки – неправильной формы куска стекла, уже вызывает у граждан приступ малодушия, а между тем, освоив несложные приёмы работы и действуя вдумчиво и аккуратно, можно существенно обогатить и разнообразить свой арсенал.

Стеклодувное дело — тонкое и изящное ремесло, будящее в душе множество сильных, хотя и противоречивых чувств, так как большая часть работы происходит буквально по локоть в пламени. Здесь речь идёт о горячей обработке стекла, разогретого на горелке. Обычно это приборостроение для нужд химии-физики-биологии, но встречается и художественное стеклоделие. В любом случае мы имеем дело с очень своеобразным и сильно горячим материалом, обычно требующим для своей обработки целого арсенала специфического инструмента и оснастки. К счастью, имея своей целью простые самодельные электровакуумные приборы (ЭВП) с их известной, относительно простой конструкцией и невеликими размерами, номенклатуру первого инструмента для горячих стеклянных работ можно сократить.