Regeneracja lamp elektronowych

Aleksander Zawada

3 października 2010 r.

• Regeneracja nie wymagająca rozhermetyzowania lampy

• Regeneracja wymagająca rozhermetyzowania lampy

Uszkodzenia nie wymagające rozhermetyzowania lampy

• Poluzowanie cokołu

• Odpadnięcie metalizacji

• Odlutowanie doprowadzenia na bańce

• Niektóre przypadki zwarć międzyelektrodowych

• Niektóre przypadki urwania doprowadzeń

• Częściowa utrata luminacji oka magicznego

• Niektóre przypadki częściowej utraty emisji

i/lub częściowej utraty próżni

• Emisja elektronów z siatki sterującej

Uszkodzenia wymagające rozhermetyzowania lampy

• Przepalenie grzejnika w lampie pośrednio żarzonej

• Przepalenie katody w lampie bezpośrednio żarzonej

• Utrata emisji, wymagająca wymiany katody• „Zatrucie” luminoforu w oku magicznym,

nie dające się usunąć innymi sposobami• Niektóre przypadki utraty próżni

Część pierwsza

USZKODZENIA NIE WYMAGAJĄCE ROZHERMETYZOWANIA LAMPY

Poluzowanie cokołu• Naprawa doraźna: przez usztywnienie taśmą izolacyjną

• Naprawa docelowa: Poprzez odlutowanie i demontaż cokołu (niekiedy konieczne odmoczenie w wodzie lub mieszaninie rozpuszczalników: aceton, alkohol etylowy, estry, węglowodory), wykonanie przedłużeń doprowadzeń, przyklejenie cokołu i przylutowanie doprowadzeń. Do cokołowania zalecany jest kit gliptalowy.

Kit gliptalowy

Składniki:

• żywica gliptalowa (produkt kondensacji bezwodnika kwasu ftalowego i gliceryny)

• Tlenek cynku

• Mączka marmurowa

• Rozpuszczalnik- aceton. Sporządza się papkę, którą cokołuje się lampy na zimno.

!!!Nie zaleca się stosować klejów epoksydowych, jak np. distal, gdyż może powodować pęknięcia lamp.

Odpadnięcie metalizacji

• Naprawa przy użyciu sprayów przewodzących, głównie na bazie grafitu

• W przypadku całkowicie zdartej metalizacji można spróbować srebrzenia chemicznego.

Srebrzenie chemiczne

• Przedmiot musi być starannie oczyszczony i odtłuszczony (woda z detergentem, potem stężony kwas siarkowy z dwuchromianem potasu, potem woda destylowana dwukrotnie).

• Przedmiot musi być uczulony przez natarcie chlorkiem cyny (po natarciu spłukać).

• Dwa roztwory srebrzące: A: tlenek srebra rozpuszczony w amoniaku (tlenek srebra otrzymuje się przez strącenie z azotanu srebra roztworem wodorotlenku sodu) B: wodny roztwór glukozy.

Skuteczne srebrzenie wymaga podwyższenia temperatury do co najmniej 40 stopni Celsjusza.

Uwaga: roztwory można sporządzać jedynie z wody destylowanej.

Odlutowanie doprowadzenia na bańce

• Wymaga oczyszczenia doprowadzenia, pobielenia, przyklejenia (jak przy cokołowaniu) i przylutowania.

Niektóre przypadki zwarć międzyelektrodowych

• udaje się usunąć poprzez przepuszczenie dużego prądu między zwartymi elektrodami. Metoda ta może jednak spowodować przepalenie doprowadzeń.

Urwanie doprowadzenia

• Można usunąć przez ostrożne podpiłowanie szkła i dolutowanie do doprowadzenia przewodu. Dalej postępuje się jak w poprzednio opisanym uszkodzeniu.

Utrata luminancji oka magicznego

• Może być spowodowana utratą emisji przez katodę

• Może być spowodowana „zatruciem” luminoforu

• Może być spowodowana obiema przyczynami

Utrata luminancji oka magicznego

• Czasami bywa doraźnie usuwana przez podwyższenie napięcia żarzenia lub napięcia anodowego. Takie postępowanie prowadzi jednak nieuchronnie do zużycia lampy.

Utrata luminancji oka magicznego

• Spowodowana utratą emisji katody

Może być niekiedy usunięta przez przeżarzenie katody w czasie kilku minut przez podwyższenie napięcia żarzenia nawet do 2x Uż.

Taki zabieg może jednak popsuć próżnię.

Utrata luminancji oka magicznego

• Może być częściowo usunięta poprzez wygrzanie luminoforu w piecu indukcyjnym. Zanieczyszczenia odparowują, zaś powierzchnia ekranu oczyszcza się. Zabieg bywa skuteczny dla wskaźników z ekranem okrągłym. Zabieg prowadzi z reguły do częściowego zatrucia katody. Katodę trzeba odtruwać przez przeżarzenie.

Utrata luminancji oka magicznego

Niektóre przypadki częściowej utraty emisji Dają się usunąć przez:

-Przeżarzenie katody (aktywacja termiczna)-Przeżarzenie połączone z obciążeniem lampy

(aktywacja prądowa i termiczna)

Szczegóły w artykule R. Dobrodzieja – Radioamator i Krótkofalowiec

Niektóre przypadki częściowej utraty próżni

• Można usunąć przez rozpylenie getteru (jeśli był to getter AlNiBa lub BaAl)

• Można usunąć przez odpowiednio długą pracę lampy w określonych warunkach zasilania (praca zbliżona do pracy pompy jonowo-sorpcyjnej)

Część druga

• Uszkodzenia wymagające rozhermetyzowania lampy – uszkodzenia grzejnika i katody. Tego typu naprawy nie są zawsze możliwe, wymagają zaplecza sprzętowego i pochłaniają dużo czasu.

Minimum sprzętowe • Palniki: ręczny i stołowy gaz-powietrze• Zatapiarka pionowa• Piec do odprężania szkła, piec indukcyjny• Łopatki grafitowe i inne drobne narzędzia

szklarskie• Stanowisko pompowe, pozwalające na uzyskanie

próżni 10-6 Tr• Zgrzewarka punktowa• Pilarka z tarczką diamentową• Minimalne zaplecze chemiczne

Minimum sprzętowe-palniki

Minimum sprzętowe-układ pompowy

Układ zawiera pompę obrotową, dyfuzyjną, próżniomierze i pozwala na dołączenie pompowanych lamp.

Minimum sprzętowe- zgrzewarka punktowa

Sprzęt pożądany

• Piec próżniowy

• Piec wodorowy

Piec próżniowy

Rozhermetyzowanie

Zdjęcie cokołu i rozcięcie lampy wzdłuż kryzy spłaszcza

Usunięcie uszkodzonych katod i getteru

Usunięcie soli baru z nóżkiPłukanie w rozcieńczonym HNO3, potem wodą destylowaną

Usunięcie soli baru z nóżki

Wykonanie nowych katod

…z odpowiedniego stopu niklu (tzw. nikiel katodowy)

Odtłuszczenie katod

…w myjce ultradźwiękowej. 2x PER, 2x alkohol etylowy

Usunięcie pozostałości chloru

…Przez wygotowywanie w czasie 5 minut w wodzie destylowanej

Suszenie katod

Nakładanie pasty emisyjnej Składniki pasty emisyjnej:

-lepik nitrocelulozowy (nitroceluloza+ octan butylu)-węglany Ba-Sr-Ca-octan butylu jako rozcieńczalnik-pożądane dodatki: węglan dwuetylu, szczawian dwuetylu

Dygresja- sporządzanie składników pasty

-Octan butylu-poprzez destylację handlowego octanu butylu

-Węglany Ba, Sr, Ca w reakcji azotanów Ba, Sr, Ca z węglanem sodu lub węglanem amonu:

Ba(NO3)2 +Na2CO3BaCO3 + 2 NaNO3

Warunki reakcji: szybkie mieszanie, temperatura 92 stopnie Celsjusza.

Węglany barowo-strontowe lub barowo- strontowo-wapniowe

Nakładanie pasty emisyjnej

…Odbywa się przez malowanie

Montaż katod …przy użyciu zgrzewarki punktowej

Montaż getteru

Zatapianie lampy

…odbywa się na zatapiarce pionowej

Zatapianie…

Odprężanie połączenia nóżki z balonem

…jest konieczne, aby uniknąć katastroficznych naprężeń

Pompowanie lampy

…odbywa się na stanowisku pompowym. Może trwać 2-3 godziny, niekiedy dłużej.

Odgazowanie detali lampy na pompie

Odtapianie lampy od pompy i rozpylenie getteru

BaAl4 +Ni NiAl4 +Ba

Cokołowanie i sprawdzenie lampy

Co jeszcze można zrobić w laboratorium?

Dziękuję za uwagę- koniec

Literatura:

-W. Barwicz –Podstawy konstrukcji i technologii lamp elektronowych PWT 1957r.

-T. Niemyski- Technologia lamp elektronowych 1957r.

-Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki (1956-1970)

-Prace Ośrodka badawczo-Rozwojowego Elektroniki Próżniowej