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Los cátodos de las válvulas.  

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EA4ESF
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2 abril, 2021 11:36     #360880

El cátodo, quizás sea la parte mas importante de una válvula termoiónica. En el, se produce el efecto de la emisión de los electrones por medio del calentamiento y la particularidad de algunos metales de ser termo emisores de electrones. Pueden ser de tungsteno, tungsteno toriado o tungsteno recubierto de óxidos que facilitan la emisión de electrones. Una característica muy importante de cualquier cátodo es su capacidad de emisión de electrones para una determinada cantidad de energía térmica. Esta característica, llamada eficiencia de emisión, y se mide en miliamperios/vatios de potencia del filamento.
Las válvulas de caldeo directo, suelen tener cátodos fabricados con tungsteno puro, metal que por naturaleza es termo-emisor y que soporta muy bien hacerlo trabajar casi al punto de que se vea blanco sin que se rompa su continuidad eléctrica., con contrapartida, es muy mal emisor de electrones a baja potencia térmica y requiere que trabaje a altas potencias, liberando mucho calor y necesitando , ampollas de vidrio grandes. Otra ventaja, es que por la naturaleza propia del tungsteno, este resiste muy bien el bombardeo de iones positivos que se producen cuando las válvulas son sometidas a grandes tensiones de placa, como ocurre en las válvulas de transmisión.
Los cátodos revestidos, pueden ser de dos tipos, los directamente calentados o los indirectamente calentados, el primero, se reviste al tungsteno de una mezcla de material termoemisor. Los indirectamente calentados, el filamento se introduce en un cilindro que suele ser de niquel revestido con material termoemisor. Ambos casos, son muy eficientes en la emisión de electrones a baja temperatura, pudiendose obtener buen resultado de miliamperios/w de calor a bajas temperaturas, estando el color del filamento anaranjado. Esto da ventajas porque se necesita menos potencia de calefacción, bulbos mas pequeños pero, tiene la desventaja que parte del material termoemisor, se proyecta a otros electrodos, perdiendo eficacia el tubo afectado, esto me ha recordado a cuando "recargaba tubos de imagen" de los televisores en el taller de mi primo. Tengo que indagar mas sobre esto. Pese que estos tipos de cátodos revestidos, no soportan muy bien el bombardeo iónico, algunas válvulas de transmisión, suelen ser de caldeo indirecto, para poca potencia de disipación.
Entre ambas opciones, se encuentra otro tipo de cátodo, el de tungsteno toriado. Al tungsteno, se le añade torio para mejorar su emisión a una temperatura mas baja, ya que si se le hace trabajar a casi el blanco, puede proyectarse el torio en los electrodos adyacentes. Este tipo de válvula, funciona muy bien con tensiones altas de placa y están libres de proyecciones a otros electrodos.  el cátodo de este tipo, permite su regeneración después de haberse sometido a una sobrecarga a consecuencia de una falla externa de la válvula. La regeneración de este tipo de filamentos, se hace calentandolo  sin aplicar ninguna tensión al resto de electrodos durante unos 10  minutos, pudiendose elevar la tensión de calentamiento un poco, por ejemplo, si la tensión es de 10v, se puede poner 12v.

El torio, es un elemento quimico radiactivo, es el que se usa en las capuchas  de las lamparas del camping gas y en algunos electrodos de la soldadura del tipo Tig, el que está pintado de rojo.
73, Fran
Pd, info sacada de Válvulas de Transmisión, de RCA.

Aprendiz de Sinhilista

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EA1CN
Mensajes: 2802
2 abril, 2021 12:16     #360882

Bueno, Francisco, muchas gracias por tu info. Medio paisano. Vaya pueblo el tuyo. De las veces que habré pasado de camino BA-SE. Me lo he leido de cabo a rabo, por saber cosas y por deferencia al esfuerzo en molestarte en escribirlo, que ya es.

Eres un fanático de las lámparas. Eso está bien, divertido. Para ti. Te felicito, no hay muchos. Ya sé a quien preguntar, incluso con mi acento.HI.

Yo trabajé algún tiempo en electrónica antes de la carrera, 48 V máximo. En la Escuela dimos 1 mes de lámparas, por una huelga terrible de 1 año. Así que nada. Ni me acuerdo. Al final, en las prácticas de TV, que eran con lámparas, yo apuntaba y mi compi medía (no vaya a ser que...) y el futuro llevó a mi compi a Fenosa y a mí a electrónica básica. Luego vendí unos aparatos que traíamos de USA para regenerar tubos de RC para los TV, curioso pero ni p. idea de su uso, porque no. Y los famosos lineales BREMI de 27 MHZ que eran unos cocodrilos de la leche, como decía mi amigo Andrés, EA1KV, especialista como ninguno.

En la oposición a FP había 8 temas de Lámparas, de los 41. No preparé ninguno. Caerían 3 a escoger y ya era raro que los 3 fueran de lámparas. Si cayera el 41 (Antenas) me mearía de la risa. Cayó el básico de válvulas y yo cogí otro, claro. 1985. Fue muy divertido, la inmensa mayoría de los 600 aspirantes cogió el de "Emisión Termoiónica, las válvulas de vacío". Lectura pública. Para ver la cara del tribunal, un 5 de julio en Madrid a 35º. Uno leía el periódico, otro salía a mear, otro bostezaba....y cuando me tocó a mí, con uno "diferente" se dirían: "Coño, uno diferente" y prestaron atención. Jua Jua.

Vaya batalla.

73. Diego

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EA4ESF
Mensajes: 306
2 abril, 2021 12:42     #360884
Publicado por: @ea1cn

Bueno, Francisco, muchas gracias por tu info. Medio paisano. Vaya pueblo el tuyo. De las veces que habré pasado de camino BA-SE. Me lo he leido de cabo a rabo, por saber cosas y por deferencia al esfuerzo en molestarte en escribirlo, que ya es.

Eres un fanático de las lámparas. Eso está bien, divertido. Para ti. Te felicito, no hay muchos. Ya sé a quien preguntar, incluso con mi acento.HI.

Yo trabajé algún tiempo en electrónica antes de la carrera, 48 V máximo. En la Escuela dimos 1 mes de lámparas, por una huelga terrible de 1 año. Así que nada. Ni me acuerdo. Al final, en las prácticas de TV, que eran con lámparas, yo apuntaba y mi compi medía (no vaya a ser que...) y el futuro llevó a mi compi a Fenosa y a mí a electrónica básica. Luego vendí unos aparatos que traíamos de USA para regenerar tubos de RC para los TV, curioso pero ni p. idea de su uso, porque no. Y los famosos lineales BREMI de 27 MHZ que eran unos cocodrilos de la leche, como decía mi amigo Andrés, EA1KV, especialista como ninguno.

En la oposición a FP había 8 temas de Lámparas, de los 41. No preparé ninguno. Caerían 3 a escoger y ya era raro que los 3 fueran de lámparas. Si cayera el 41 (Antenas) me mearía de la risa. Cayó el básico de válvulas y yo cogí otro, claro. 1985. Fue muy divertido, la inmensa mayoría de los 600 aspirantes cogió el de "Emisión Termoiónica, las válvulas de vacío". Lectura pública. Para ver la cara del tribunal, un 5 de julio en Madrid a 35º. Uno leía el periódico, otro salía a mear, otro bostezaba....y cuando me tocó a mí, con uno "diferente" se dirían: "Coño, uno diferente" y prestaron atención. Jua Jua.

Vaya batalla.

Gracias por tus comentarios. Las válvulas me abducieron cuando las estudié "de pasada" en un trimestre de 2ºcurso, vimos solo teoría y fuí el que mejor nota sacó. Muchos años después se volvieron a cruzar en mi camino y esta vez, aprendí por mi cuenta a usarlas, monté varios amplificadores de audio, restauré varios receptores de comunicaciones y ahí sigo aprendiendo. Estos escritos que hago, no solo es por tratar de difundir este mundo que actualmente se desconoce para la mayoría, también me sirve a mi para ampliar mis conocimientos sobre ellas.

Y seguiré haciendolo, porque creo que son dispositivos muy interesantes.

73, Fran

Aprendiz de Sinhilista

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EC4AA
Mensajes: 1438
3 abril, 2021 10:29     #360947

Sólo un par de añadidos:

- Sobre este tema (filamentos & cátodos), hay notas muy interesantes en el capítulo Summary of manufacturing notes del libro 75 Years of Western Electric Tube manufacturing, de Bernard Magers (ISBN 0-9632440-1-9)

- Muchas veces sólo fue eso (la tecnología de filamentos & cátodos) lo que no se supo copiar y diferenciaba dos válvulas equivalentes, fuese por eficiencia de caldeo, robustez frente a vibraciones, tiempo de vida, etc. Esto último no siempre se especificaba, pero la diferencia podía ser notable (Ej. 4CX800 Eimac vs. ГУ-74Б soviética)

73 de Manolo.

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EA5EQ
Mensajes: 860
3 abril, 2021 10:39     #360949

Podrias recomendar algun libro en castellano sobre valvulas y su funcionamirnto?

Saludos

 

pablo, qrp lover

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EA4ESF
Mensajes: 306
3 abril, 2021 13:26     #360988

Literatura en castellano sobre valvulas hay poca. Si quieres teoría, casi nada, lo que tengo es en inglés.

Lo que si puedes encontrar son manuales de aplicación de dichas válvulas. Te recomiendo el Valvulas de Recepción de RCA, el RC20, esta subido en varios sitios de la web.

La teoría sirve sólo para justificar funcionamiento con cálculos. Generalmente, el constructor de equipos de valvulas lo que hacía era aplicar lo que recomendaba el fabricante en esos manuales.

En esos manuales, también encontrarás esquemas de circuitos sencillos.

73  Fran

 

Aprendiz de Sinhilista

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EA4ESF
Mensajes: 306
3 abril, 2021 14:06     #360990
Publicado por: @ec4aa

Sólo un par de añadidos:

- Sobre este tema (filamentos & cátodos), hay notas muy interesantes en el capítulo Summary of manufacturing notes del libro 75 Years of Western Electric Tube manufacturing, de Bernard Magers (ISBN 0-9632440-1-9)

- Muchas veces sólo fue eso (la tecnología de filamentos & cátodos) lo que no se supo copiar y diferenciaba dos válvulas equivalentes, fuese por eficiencia de caldeo, robustez frente a vibraciones, tiempo de vida, etc. Esto último no siempre se especificaba, pero la diferencia podía ser notable (Ej. 4CX800 Eimac vs. ГУ-74Б soviética)

Asi es, las técnicas de construccion de las valvulas son esenciales para ofrecer una calidad optima. Las valvulas ,eran dispositivos fabricados a mano hasta que se les empezó a pedir fiabilidad, robusted y durabilidad. Aqui empezó a necesitar de las bondades de la industria y su dinero. Quien podia invertir en innovacion y diseño? las grandes empresas a costa de ir adquiriendo conocimientos  a base de talonario.

Sobre los tubos sovieticos, RCA les  vendió muchas patentes hasta  el comienzo de la guerra fria, Luego, el espionaje y algun desarrollo propio, como la 6C33..

Gracias por el aporte del libro, lo buscaré.

73, Fran

 

Aprendiz de Sinhilista

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EA4ESF
Mensajes: 306
3 abril, 2021 21:38     #361002

junio de 1943, lo que decía RCA VICTOR....
Cátodos directamente calentados de tungsteno se emplean en válvulas de transmisión que emplean altos voltajes. Alcanza este filamento, temperaturas de 2500ºC y se ve de color blanco. Su durabilidad es buena siempre que se mantengan las condiciones de diseño de dicha válvula. Rca recomienda un par de maniobras curiosas, que se pueda regular la corriente de emisión a través de regular el caldeo de la válvula, o fijar el nivel máximo de emisión mediante dicho control y si el transmisor va a estar como 12 h sin funcionar, se puede bajar la potencia de caldeo al 80%. También recomienda, el encendido progresivo de estos filamentos.
Cátodos de tungsteno toriado, liberan electrones a temperaturas mas bajas, sobre 1700ºC, viendose dicho filamento en color amarillo, necesitando menos consumo de energía para ofrecer la misma emisión que los de tungsteno puro. Y puede recuperar su emisión si por alguna razon se daña, calentandolo sin tensiones de placa  como expliqué en un hilo anterior, Permite ser apagado y encendido y hacer stand by de equipos reduciendo la tensión de caldeo al 80%.
Los cátodos revestidos de óxidos alcalinos, trabajan a 800ºC, suponiendo un gran ahorro de energia y el color de los filamentos suele ser de rojo apagado. Se utiliza principalmente en válvulas de recepción. Pueden ser de caldeo directo o indirecto.
Cátodos fríos, se refiere a esos cátodos que emiten electrones mediante el bombardeo de otros electrones, iones o atomos metastables( entindo a sustancias que se desintegran tipo Co60)
Recomendaciones de RCA para los tipos de cátodos de los tubos de transmisión
http://www.tubebooks.org/tubedata/HB-3/Transmitting_Tubes/transmitting_standby_conditions.pdf
saludos

Aprendiz de Sinhilista

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