Amplificateurs à tubes
Effets visuels dans les tubes
 

La description des effets visuels dans les tubes électroniques.
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Fluorescence normale sur la surface interne du verre


L'ionisation normale des stabilisateurs de tension


Ionisation dans le tube à droute


Augmentation du courant anodique et anode rouge


EL84 avec effetr d'ionisation bien visible


Le tube à droite n'est plus sous vide et le getter est devenu blanc

Filament et cathode

Plusieurs phénomènes peuvent être visibles dans les tubes de radio, certains sont tout à fait normal, comme la cathode qui rougit. 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.

Fluorescence

La 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.


Fluorescence à la surface du verre (bleu foncé)

Sur la photo on ne peut pas déterminer
s'il y a aussi de l'ionisation

Ionisation

La fluorescence est visible sur la surface du verre, tandis que l'ionisation apparait entre les électrodes. La couleur dépend du gaz dans l'enveloppe, elle est d'un bleu très pale, peu visible pour l'air sous très faible pression.

Stabilisateurs de tension

L'ionisation est normale dans certains tubes, et en particulier les stabilisateurs de tension comme le 85A2 et le OA2 qui étaient utilisés dans les alimentations stabilisées de Philips. L'ionisation est de couleur orange et dépend du gaz utilisé (du néon). La tension aux bornes des électrodes reste constante, pour un courant qui va par exemple de 1 à 10mA. Les petites "lampes néon" sont en effet remplies de ce gaz sous faible pression.

Thyratron

Les thyratrons ont un gaz sous très faible pression (généralement du mercure) pour permettre un courant plus important. Ces tubes étaient utilisés comme relais (fonction on ou off) et ne sont pas utilisés dans les amplificateurs. La lueur est blanche, un peu comme les lampes à vapeur de mercure.

Tubes redresseurs

Certains tubes redresseurs avaient une faible quantité de vapeur de mercure. On peut encore trouver de ces tubes dans certains amplificateurs très haute puissance (sonorisation) à la place des redresseurs classique à vide poussé. L'ionisation limite la chute de tension à environ 20V. Cette faible tension permet d'éviter la destruction de la cathode par le bombardement ionique.

Les tubes doivent d'abord chauffer pendant quelques minutes pour que les goutelettes de mercure se vaporisent. Sans la vapeur de mercure le tube se comporte comme un redresseur sous vide. La haute tension et le courant peuvent rapidement détruire le tube avant que le mercure ne se soit vaporisé: c'est pour cela que ces tubes sont utilisés avec un relais temporisé. Ce relais se compose d'un bilame qui est chauffé par la tension de chauffage. Au bout de quelques minutes le bilame est suffisamment chaud et un contact se fait, ce qui alimente l'amplificateur en haute tension.

Tubes amplificateurs

Nous arrivons ici à la partie qui nous interesse. Les tubes amplificateurs doivent avoir un vide poussé. S'il y a une lueur entre les électrodes, c'est qu'il y a une ionisation qui est produite par les molécules présentes dans le tube. Cette lueur est à peine visible et est moins forte que la cathode qui rougit. La lueur n'apparait qu'avec les tubes de puissance, le courant est trop faible dans le stubes préamplificateurs et la lueur n'est pas visible.

Cette lueur est causée par une perte de vide dans le tube. Certains tubes peuvent encore fonctionner pendant des années, mais en général cet effet signale que le tube est en fin de vie. Le tube produit un bruit de fond plus important et le point de fonctionnement peut se déplacer.

La contamination de la grille de controle peut également faire se déplacer le point de fonctionnement. Le courant devient plus important et la lueur est mieux visible. Le courant peut même devenir si important que la cathode devient rouge. Il s'agit ici d'un PL508 (dissipation maximale de 12W) qui ici doit dissiper 18W. Dans un amplificateur l'effet s'accompagne généralement d'un ronflement plus important.


Ionisation entre les electrodes

En regardant le tube par le haut on peut mieux voir l'ionisation.

Electric blue

La couleur de l'ionisation est parfois appellée "electric blue", c'est une couleur qui tire sur le cyan très pale. Le nom provient des décharges électriques dans l'air causées par les machines électrostatiques. L'azote et l'argon produisent une telle couleur dans les tubes remplis de ce gaz sous faible pression.

Entre temps le monde de la mode s'est emparé de ce mot, et la teinte "bleu électrique" ne correspond plus du tout à la teinte de l'ionisation de l'air.


Sur toutes les pages qui ont été crées en novembre 2022 j'ajoute un lien vers les shooting days internationaux. Le site est adapté aux téléphones portables et aux tablettes et donne des informations pratiques sur les évènements.

Getter

Le 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. L'ionisation dans les tubes préamplificateurs n'est pas visible à cause du courant très faible, mais quand le getter est devenu un peu transparent, c'est qu'un peu d'air a pénétré dans le tube. Cela se remarque au fonctionnement du tube, qui produit un bruit de fond plus important. Le point de fonctionnement peut également se déplacer.

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