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[图文]谈谈电子管屏极       ★★★ 【字体:
谈谈电子管屏极
作者:imefan    文章来源:矿石收音机    点击数:    更新时间:2008-4-26    

  关于电子管屏极的问题,大家应该从一个科学的角度来认识它。屏极也是“大师”们最能做文章的地方,我这里澄清一下这个问题还是有些必要的。


  关于屏极的基本问题是两个。其一是材料问题,其二是结构问题。以下我分别阐述我自己关于这个问题的认识,欢迎大家共同探讨一下,让我这里的“一言堂”局面有所改变。
这里我们讨论的主要针对小功率管而言,大功率管的屏极构造、材料等等不讨论。 

  小功率管屏极的材料最主要的是镍和电镀镍的铁,不同的屏极差异都是在此基础上产生的,而镍和电镀镍的铁一般显然从外观上不能区分,而二者性质又非常相近,所以不必详细区分,我认为从经济的角度考虑,大部分都是电镀镍的铁制造的屏极。

  我们常常见到的6N2银色的屏极就属于此类材料,国产的6N11银色屏极也是这种材料。但是6N2 6N11的电镀镍铁屏极应该是经过细磨沙处理过的,可以看到并不是极其光亮。而RCA 71A电子管的纯镍屏极就异常光亮,可以清晰的反射出人影。经过磨沙处理的屏极的辐射能力要比光亮的屏极略微好一些。此类屏极都是用于小功率的电压放大管子或者是外壳很大的老旧小功率管(112 171之类)。同时,许多屏蔽材料、束射屏等等部件也是用电镀镍铁制造的。

  大家可以看到一些小功率的电子管,比如有些厂家的6F6(苏联新西伯利亚厂等等),屏极采用的是一种灰白色的金属,这是磨沙氧化镍或者磨沙氧化铁金属材料,它的辐射特性要比上述的材料好一些,不过仍旧不是很高。在小功率五极管6F6 6K6等等型号有所采用。

  曙光70年代出品的5Z3P电子管,黑色油亮的屏极那种,是磨光涂石墨的电镀镍铁屏极,这种屏极要比单纯氧化的屏极辐射特性好许多。

  有些进口的6SN7屏极是黑色的亚光材料,那是碳氢化合物高温分解以后让氧化镍黑化以后的材料制作的屏极,它的辐射特性要比单纯涂石墨磨光要好一些,因为6SN7的工作电流比较大,而屏极却很小,而且两个三极管在一个外壳中,所以采用这种材料让屏极散热好一些。

  古老的功率管UX-250、UX-210等等屏极是一种有些丝毛状石墨的屏极,这种材料是磨沙以后经过石墨碳粉混合物机械黑化电镀镍铁制造的屏极材料,它的辐射特性很好,所以用于高级功率管的屏极制造。但是因为工艺复杂,所以采用这种材料电子管的价格都是很贵的。

  以上这些是传统的电子管屏极材料制造工艺。二战以后,材料工艺突飞猛进,尤其是敷铝铁材料的运用,彻底改变了电子管屏极材料,什么是敷铝铁材料?目前我们见到的大多数电子管都是这种材料,比如6P1的屏极大家都见过,那种就是敷铝铁,这种材料价格便宜,热辐射性能也可以,因此大量运用在电子管中。

  常见的电子管都是这种材料制作的,比如目前常用的收音机用电子管6A2 6U1 6K4 6P1 6G2 6Z4都是敷铝铁屏极,常见的功率管6P3P 6P14 6P15 FU-7 6N5P,电压放大管6N8P 6N9P 6N1 6J1等也都是敷铝铁屏极材料。国产接收放大电子管中,没有采用敷铝铁屏极的是6P6P 6N2 6N11 6E1 6E2等有限的几种管子型号。

  铜基敷铝铁是制造功率管屏极的好材料,著名的TELEFUNKEN EL156 EL150等电子管的屏极就是此种材料制造。实验表明,同样几何尺寸的铜基敷铝铁和碳化电镀镍铁比较,同样屏耗下屏极温度要低50度。优质的铜基敷铝铁材料外观上和6P1屏极材质相似,但是颜色要明显发黄。因为含铜量不同,所以颜色也有不同,一般来说颜色越黄,含铜越多,散热性能也就越好。

  随着材料科学不断进步,石墨乳化工艺开始逐步兴起,许多功率管的屏极用了石墨乳化工艺,比如国产的一些型号300B,即采用此工艺制造屏极。

  另外一种屏极材料就是石墨,在75-100瓦功率管FU5 211 845等等都有石墨屏极,国产一些300B也是石墨屏极的,有些人认为石墨屏极管子不如金属屏极管子音质好,完全是没有任何理论根据的。石墨屏极的制造工艺非常复杂、装配工艺也很复杂,但是它的效果却非常好。当然,小功率管没有用石墨屏极的。

  还需要澄清的一个问题就是,有些“大师”道听途说,所谓新的WE300B是用钛作屏极,这完全是不可相信的。新型WE300B价格昂贵,俺连瞻仰的机会都没有,不过目前许多技术资料中都没有用钛作屏极的记载,只有大中型发射管之中用钼作屏极,喷图钛或者锆,而没有单纯用钛作为屏极,超大型发射管的屏极采用钨、钽或者铌来制造。事实上,对于镍基氧化物阴极而言,钛是一种有“毒性”的金属,会导致阴极过早的衰老。“大师”从何处得到的消息不得而知,当然也不排除材料科学有了新的进展或者AT&T的电子管厂有了新研究。所以,关于WE300B我只是理论上考察,如果日后有机会瞻仰一下新型WE300B才能得出正确的结论,通过图片来看,新WE300B的屏极材料绝对不是新奇的材料,应该属于传统的材料,毕竟300B这种管子已经定型 生产了半个多世纪之久,完全没有必要搞出什么新奇花样。

  通过以上,大家对于电子管屏极有了大概的认识,其它我也不用多说。最后指出一点,现在广泛应用的敷铝铁屏极材料效果并不比传统材料差,追求材料不同并没有本质意义。音质的问题还是要从电路设计入手解决,至于我们在高频上使用电子管,更不必注重这些问题。

  屏极的结构问题,主要有屏极的形状和式样。最大的一个问题是开放形式和封闭形式的不同,比如6N5P的屏极是两片组成,很多6N1也是如此,但是另外一些6N1却是封闭屏极(上海产品)。这些问题涉及到电子管计算上面的一些问题,和电子管用途也有一些关系。本次不打算详细说。

  一个最最无聊的问题就是网状屏极。有些电子管的屏极是网状的,大家认为它好。关于网状屏极一般理论书籍中很少有涉及。我个人认为最大的好处就是加工起来方便,对于网状材料加工要比板材容易许多,此外我实在想不出网状材料有什么电气参数上面的好处。但是在大型发射管是个例外,比如英国MULLARD公司的三万瓦输出的短波发射管采用全石英构造,在战前是首屈一指的先进技术,采用网状钨丝屏极。是因为钨不能压成薄板,只能用钨丝编织成屏极,也是没有办法。而在小功率管之中,实在没有必要用这种屏极。TELEFUNKEN VOLVE TUNGSRAM RFT等公司都有网屏整流管生产,倘若这些管子真的也是采用钨丝编织的网屏,

  那么也真的是非常不错了,不过看这些小功率整流管,又能有多大的屏极耗散功率呢?真的需要采用钨丝屏极么?不过大多数网屏爱好者并不追求技术上的答案,他们需要的是从网

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