Lampenradio's

De cathodelaag kan loskomen door het ionenbombardement die optreedt als de buis lang op hoog vermogen werkt, het effekt treedt doorgaans enkel op bij vermogenbuizen. Een single ended eindtrap moet altijd in classe A werken, dus op maximaal vermogen.

De bariumoxidelaag op de cathode zorgt voor de emissie vanaf een relatief lage temperatuur. Als er barium om het eerste rooster (stuurrooster) terechtkomt, dan kan het eerste rooster ook electronen beginnen uit te zenden. Door de straling warmt het rooster immers voldoende op.

De geluidskwaliteit is zeer slecht geworden, en als je op het rooster meet, dan meet je een positieve spanning van een paar volt, terwijl de spanning normaal gezien lichtjes negatief moet zijn (-0.5V) in het geval van een lampenradio waarbij de eindbuis door een cathodeweerstand gepolariseerd wordt.

Door de positieve spanning op het rooster is de anodestroom ook hoger. De anode kan roodgloeiend worden en de cathodeweerstand kan verbranden door de te hoge stroom. De cathodespanning is veel te hoog. Vaak is er een sterkere brom hoorbaar omdat de filterelko's niet berekend zijn op zo'n hoge stroom.

De enige oplossing is de buis te vervangen. De EL41 is nog te koop als NOS (New Old Stock) in originele verpakking. Men kan ook een EL84 gebruiken, maar dan moet men de buisvoet vervangen. De EL84 kan een hoger vermogen leveren en zal minder snel defekt gaan.

Buizenversterkers

Buizen hebben twee limieten: de maximale anodedissipatie (waardoor het glas kan smelten en stukgaan in enkele minuten) en de maximale cathodestroom (die op termijn de cathode beschadigt door ionenbombardement).

Om de vernietiging van de cathode tegen te gaan worden buizenversterkers meestal op de maximaal toegestane spanning gebruikt. De EL34 wordt zo op een spanning van 450V gebruikt. Bij deze verhoogde spanning is de limiet de maximale anodedissipatie.

Maar wat de ontwerpers vergeten, is dat bij deze hogere spanning de ionen meer energie hebben en meer schade aanrichten. Het resultaat is dus nagenoeg hetzelfde.

Vermogensbuizen hebben doorgaans koperen roosterstaven en koelvinnen om de warmte af te voeren, maar dit is niet altijd voldoende als er veel afzetting op het rooster is. De buis die hier getoond is, is een vermogenstetrode (beam tetrode).

Buizen die ontworpen zijn voor de lijnafbuiging van televisietoestellen (zoals de PL504, PL509, PL519, PL508) hebben minder last van stuttering want ze beschikken over een bredere cathode en het rooster staat op een grotere afstand ervan (daardoor moeten die buizen ook sterker uitgestuurd worden). Door de bredere cathode heeft het ionenbombardement minder invloed.

Dit is ook de reden van het succes van "valse lijnafbuigbuizen" van het type EL509. De buis heeft de kenmerken van een lijnafbuigbuis, maar heeft een gloeispanning van 6.3V

Van waar komen die ionen?

Men kan zien dat een buis niet perfekt luchtledig is door de ionisatie dicht bij de cathode, daar waar het spanningsgradient hoog is. Het is een licht-blauwe schijn, terwijl de cathode donkerrood oplicht. Eenmaal dat je het effekt gezien hebt kan je die niet meer missen. Het is hetzelfde fenomeen dat optreed bij ontladingslampen (TL lampen), maar ontladingslampen hebben electroden die het ionenbombardement kunnen verdragen. De cathode van een electronenbuis wordt snel beschadigd door het ionenbombardement.

Het fenomeen kan zelfs optreden bij nieuwe buizen (NOS: new old stock), maar ook bij buizen die recent gefabriceerd zijn geweest als die onvoldoende luchtdicht zijn (bepaalde chinese buizen zijn echt minderwaardig, waarbij de helft van de buizen na een paar uren sneuvelt). Soms ruist de buis, maar dit is niet altijd het geval. Wat wel zeker is, is dat de buis snel buiten tolerantie zal geraken (de electronenstroom is niet meer te controleren door het rooster dat besmet is door bariumoxide).

De ionisatie (lichtblauwe schijn in de buurt van de cathode) mag niet verward worden met fosforescentie (donkerblauwe schijn die te zien is op bepaalde plaatsen tegen de glaswand). Hier zijn het electronen die de anode niet raken en terechtkomen op het glas, die dan gaat oplichten (een soort ongewenste fluorescentie).

Het fenomeen is vooral zichtbaar bij buizen die dicht bij hun maximale parameters werken (vermogensbuizen op hoogspanning). Dit is een volkomen normaal fenomeen en geen defekt. Meer informatie over fluorescentie en ionisatie.

Na verloop van tijd kan het glas op die plaats wat donkerder worden, dit had je bijvoorbeeld bij de raster-, video en lijneindtrappen en de boosterdiode (PCL805, PFL200, PL504, PY88, ah, waar is de tijd van de multistandard zwart wit televisie...) Bepaalde buizen die op dezelfde manier gebruikt worden vertonen dit fenomeen niet: dit hangt grotendeels af van de glaseigenschappen en de constructie van de buis.

Je kan enkel zien of er cathodemateriaal op het stuurrooster terecht is gekomen als de buis open gebroken wordt. Dit zijn twee voorbeelden waar het effekt goed zichtbaar is:

• EL90: een outputbuis die vaak te sterk uitgestuurd wordt.
• EF80: een radiofrekwente buis die vaak met een hoge stroom gebruikt wordt om een betere signaal/ruis verhouding te bekomen.