Buizenversterkers
Een blauwe schijn of gloed in de buis
 

Bij sommige buizen is er een blauwe schijn of gloed zichtbaar in de buis. Vanwaar komt die schijn en waaromp hebben bepaalde buizen dit effekt en andere niet?
-

-


Normale fluorescentie van de buiswand


De buis rechts is niet meer luchtledig en de getter is wit geworden


De buizen rechts zijn onvoldoende luchtledig en de getter is minder zichtbaar


Hot plating


Bruine vlekken op het glas

We bespreken alle zichtbare fenomenen die kunnen optreden bij buizen in werking. De ionisatie wordt op een andere pagina besproken.

Gloeidraad en cathode

Er kunnen verschillende fenomenen optreden in radiobuizen, sommigen zijn heel gewoon zoals de gloed van de gloeidraad. Sommige buizen hebben een meer zichtbare gloed, bij andere buizen is de gloed minder zichtbaar. De gloeidraad in het midden warmt de cathode op.

Als de buis niet meer luchtdicht is, dan gloeit de cathode niet meer, de warmte wordt direct opgenomen door de lucht en de warmte-aanvoer is onvoldoende om de cathode te doen gloeien. Maar dan is de buis defekt, en meestal is de getter (zie lager) wit geworden door oxidatie.

Fluorescentie

Fluorescentie kan optreden op de glaswand van vermogensbuizen (zie afbeelding rechts). De fluorescentie treedt op ten gevolge van de electronenbombardement op de glaswand en is volkomen natuurlijk. De electronen die niet opgevangen worden door de anode bewegen verder en botsen op hoge snelheid tegen het glas. Om fluorescentie te hebben moet je zowel een hoge anodespanning als een voldoende hoge stroom hebben. Fluorescentie bij buizen heeft meestal een diep-blauwe kleur een beetje te vergelijken met de kleur van blacklights (UV lampen in discotheken).

De fluorescentie zegt niets over de kwaliteit van de buis, sommige buizen vertonen geen fluorescentie, dit hangt af van het gebruikte glassoort.


Fluorescentie op de glaswand (diepblauw)

Op de foto is het niet duidelijk
of er ook ionisatie aanwezig is

Getter

De getter is de glanzende metaalachtige laag aan de bovenkant of de zijkant van de buis. Tijdens het luchtledig trekken van de buis worden de electrodes sterk opgewarmd door een hoogfrekwent magnetisch veld. Door de opwarming komen de gasmoleculen die gevangen zitten in de metalen electrodes vrij, zodat de electroden later niet meer gaan gassen.

In de buis is er ook een ring met een alkalimetaal aanwezig. De ring wordt ook opgewarmd door het magnetisch veld en het metaal verdampt en slaat neer op het glas (op een plaats waar er geen kortsluitingen kunnen ontstaan). Dit metaal zal gedurende de werking van de buis luchtmolecules opnemen.

Als er lucht in de buis gedrongen is, dan oxideert de getter en wordt die witachtig. Dit is een zeker teken dat de buis niet meer luchtdicht is. De buis kan niet meer werken en moet vervangen worden.

Bij buizen met verminderde vacuum wordt de getterlaag langzamerhand doorzichtig. De betreffende buis zal nog werken, maar met verslechterde parameters (meer ruis, lager vermogen, verschuiving van het werkpunt,...). Door de aanwezigheid van luchtmoleculen ontstaat er ionisatie in de buis die op termijn de cathode zal beschadigen (zelfs al wordt de vacuum niet slechter). Bij voorversterkerbuizen is ionisatie niet zichtbaar door de lage stroom. Dergelijke buizen moeten op korte termijn vervangen worden.

Roodgloeiende anode ('hot plating')

De anode kan roodgloeiend worden als de maximale dissipatie overschreden wordt (meestal met een factor 100% of meer, dus meer dan 32W voor een PL504 en meer dan 24W voor een PL508). Dit wordt meestal veroorzaakt door een verkeerde polarisatie van de eindtrappen (lekkende koppelcondensator, of negatieve voorspanning die weggevallen is of stuurroosterpen die geen contact meer maakt met de buisvoet).

Deze fout moet direct opgelost worden: de versterker nooit verder gebruiken als de anode van één van de buizen roodgloeiend wordt. Een transistor zou direct defekt gaan bij een overbelasting, een buis kan een overbelasting kortstondig verdragen.

De foto rechts werd genomen met een sluitertijd van 60 seconden. De foto toont een normaal verschijnsel (een diepblauwe fluorescentie op de glaswand), maar ook een probleemsituatie (het midden van de anode die roodgloeiend wordt).

Photo by Rob Robinette

In het ergste geval kan daardoor het glas smelten, maar wat reeds bij een lagere temperatuur gebeurt is dat de anode begint te gassen (en dit reeds vanaf een donker rode kleur). Bij het gassen komen er lucht moleculen vrij uit het metaal.

De hoeveelheid gas die vrij komt is te laag om in het begin de werking van de buis grondig te verstoren, maar de electronen botsen tegen de moleculen, waardoor er ionen gevormd worden (moleculen die één of meerdere electronen verloren hebben door botsingen). Deze ionen worden aangetrokken door de cathode en kunnen schade veroorzaken aan de cathode, zeker als de buis met een hoge stroom blijft werken. De gevoelige bariumoxidelaag op de cathode wordt daardoor beschadigd.

Dit heeft op korte termijn minder gevolgen voor buizen die voorzien zijn voor de afbuiging in televisies want de buizen hebben een bovenmatig grote cathode als de buis in een audiotoepassing gebruikt wordt.

Delen van de oxidelaag worden echter losgeslagen en komen op het stuurrooster terecht, waardoor die ook electronen gaat uitzenden. Nu wordt de werking van de buis wel grondig verstoord.

Daarom hebben hoog vermogen buizen geen oxidecathode, maar een cathode uit zuiver metaal (een wolfram + thorium legering) die niet beschadigd kan worden door het electronenbombardement.

Bruine vlekken op de buis

Zoals de getter die wit of doorzichtig wordt zijn de bruine vlekken zichtbaar zelfs als de buis niet gebruikt wordt. Deze twee zichtbare fenomenen geven direct wat informatie over de buis:
  • Witte of verdwijnende getter: buis is niet meer luchtledig - niet bruikbaar
  • Donkere vlekken op de glaswand: buis is zeker niet "NOS"
De donkere vlekken zijn heel typisch en ontstaan als de buis een lange tijd op hoog vermogen gewerkt heeft (hoge stroomsterkte). Dit gebeurt vooral bij buizen die gebruikt werden bij de magnetische afbuiging van beeldbuistelevisies. Dit zijn buizen die als schakelaar gebruikt worden en een hoge stroom moeten schakelen, maar ook bepaalde audio eindtrappen kunnen bruine vlekken ontwikkelen na verloop van tijd.

Een voorbeeld wordt gegeven op de pagina over de ECL82/PCL82. De buis werd hier als rasterindtrap gebruikt, niet als audio eindtrap (de gemiddelde stroom is te laag bij een gebruik als audio eindtrap).

De donkere vlekken zijn zeker geen teken dat de buis het einde van zijn leven bereikt heeft. De vlekken hebben geen invloed op de stevigheid van het glas.

De buis links is een PL508 (rastereindtrap kleurentelevisie) die nog probleemloos een stroom van 200mA kan leveren met een anodespanning van 45V.

Dit effekt is niet aanwezig bij alle buizen die een hoge stroom moeten leveren. Bepaalde buizen zullen nooit bruine vlekken vertonen, dit hangt af van de samenstelling van het glas. Sommige buizen vertonen vooral fluorescentie tegen het glas als de buis in werking is, andere buizen krijgen donkere vlekken, en nog andere buizen vertonen geen verschijnselen.

Publicités - Reklame

-