La description des effets visuels dans les tubes électroniques. |
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ionisation dans le tube en fonctionnement est décrit sur une page séparée. C'est un effet qui peut mener à la destruction du tube par bombardement de la cathode et contamination de la grille de controle.
Filament et cathodePlusieurs phénomènes peuvent être visibles dans les tubes de radio, certains sont tout à fait normal, comme la cathode qui rougit. C'est le filament au milieu de la cathode qui apporte la chaleur. Certains tubes ont une cathode plus visible que d'autres. Les tubes de puissance ont une plus grade cathode: elle détermine en partie le courant maximum que le tube peut débiter.La cathode ne rougit plus quand le tube n'est plus sous vide, la chaleur est directement absorbée par l'air ambiant et l'apport de chaleur est insuffisant pour faire rougir la cathode. Le tube est défectueux et le getter (voir plus loin) est devenu blanc à cause de l'oxidation.
FluorescenceLa fluorescence peut apparaitre à la surface intérieure du verre des tubes de puissance (voir image à droite). La fluorescence apparait à la suite du bombardement d'électrons et est un phénomène normal. La couleur est généralement un bleu très foncé, un peu comme les blacklights dans les discothèques.La fluorescence ne dit rien sur la qualité du tubes, certains tubes ont une fluorescence plus forte, d'autres tubes n'ont pas cet effet, cela dépend du verre utilisé. L'effet n'apparait qu'avec les tubes de puissance, car il faut un courant minimum pour faire apparaitre la fluorescence. Sur la photo on ne peut pas déterminer s'il y a aussi de l'ionisation Le bombardement du verre de l'enveloppe par les électrons peut provoquer à la longue des marques foncées sur le verre (voir en bas de page).
GetterLe getter (piège à gaz) est un dépot de couleur argentée sur l'extrémité du tube. A la fin de la mise sous vide du tube les électrodes métalliques sont chauffées par un champ magnétique haute fréquence pour libérer les molécules gazeuses prises dans le métal.Le tube a également un anneau qui contient une petite quantité d'un métal alcalin (généralement du barium). L'anneau est également chauffé et le métal se vaporise et se dépose sur la surface du verre (à un endroit où il ne peut pas y avoir de cours circuits). Pendant cette opération le métal absorbe les dernières molécules de gaz qui restent. Le métal reste actif pendant la durée de vie du tube et va continuer à absorber les molécules de gaz. Quand le tube n'est plus sous vide, le getter va s'oxider et devenir blanc. C'est un signe qui ne trompe pas: le tube n'est plus utilisable et doit être remplacé.
Si le vide n'est plus parfait, la couche du getter va devenir lentement transparente. Il y a une ionisation qui se produit à cause des molécules d'air présentes dans le ballon. L'ionisation dans les tubes préamplificateurs n'est pas visible à cause du courant très faible. Le tube fonctionne encore, mais avec de moins bons paramètres (souffle plus important, amplification moindre, déplacement du point de fonctionnement,...). L'ionisation va lentement détruire la cathode, même si le vide de devient pas plus mauvais. Il faut remplacer les tubes à courte échéance.
Anode rouge ('hot plating')L'anode peut devenir rouge quand la dissipation anodique maximale est dépassée (souvent de plus de 100%, donc plus de 32W pour un PL504 ou 24W pour un PL508). C'est généralement qu'il y a un problème dans la polarisation des tubes (condensateur de couplage qui fuit ou tension de polarisation négative qui n'est plus présente). Cette condition d'erreur doit rapidement être réparée (ne jamais continuer à faire fonctionner l'ampli si des anodes deviennent rouges).
Dans le cas le plus extrème le verre risque de fondre, mais les effets néfastes se manifestent déjà à une température plus basse, quand l'anode est encore toute noire et que le rayonnement ne se voit que dans le noir. A cette température, des gaz commencent à s'échapper de l'anode. La quantité de gaz qui s'échappe est trop faible pour fausser le fonctionnement du tube au début, mais les électrons frappent les molécules de gaz et libèrent des électrons. Les molécules sont maintenant devenues des ions et se dirigent vers la cathode. Le bombardement des ions détruit la cathode, surtout si le tube continue à fonctionner avec un courant anodique élevé. Cela a moins d'effet sur les tubes de déflection des téléviseurs, qui ont une cathode surdimensionnée pour des applications audio. Sous le bombardement, la couche très fragile d'oxide de barium se fragmente et des morceaux se détachent et se retrouvent sur la grille de controle, qui va à son tour émettre des électrons. Ici, le fonctionnement du tube est totalement faussé. C'est pour cela que les tubes de très forte puissance ont une cathode en tungstène thorié qui ne perd pas des particules lors du bombardement ionique.
Marques foncées sur le verreLes marques foncées sont provoquées par le bombardement ionique continu, ce sont des électrons qui ne sont pas captés par l'anode et viennent frapper le verre. C'est un signe que le tube a fonctionné à plein régime pendant plusieurs années. Un exemple est donné avec le tube ECL82/PCL82.Tout comme le getter, ces marques sont visibles sur le verre même quand le tube ne fonctionne pas. Ces deux éléments premettent de rapidement déterminer deux caractéristiques des tubes:
On retrouve ces marques sur de nombreux tubes de puissance, et principalement les tubes de déflection magnétique des anciens téléviseurs. Ce sont tous des tubes qui fonctionnent en tout-ou-rien avec un courant anodique très élevé. Ce n'est pas un signe que le tube est en fin de vie, au contraire le tube PL508 à gauche produit toujours un courant anodique de plus de 200mA avec une tension de plaque de 45V. C'est un effet qui n'apparait pas avec tous les tubes de puissance, cela dépend également de la composition du verre: certains verres produisent plutot une fluorescence, tandis que d'autres verres ont plutot tendance à noircir. Certains tubes utilisés avec un fort courant n'auront jamais ces marques. |
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