Oprava elektronky

V dnešní době je někdy velký problém sehnat konkrétní elektronku a tak se může stát, že si naše krásně zrestaurované rádio nebo vojenskou radiostanici nenaladíme, protože nějaká ta lampička je již značně unavená a moc se jí nechce. Zde je nělolik rad jak ji vrátit chuť do života.
Pokud není přerušeno žhavicí vlákno, půjde zřejmě o některou z těchto chyb: ztráta emisní schopnosti katody, zhoršení vakua, nebo zkrat mezi elektrodami. Tyto vady je někdy možné odstranit jednoduchými prostředky, které má po ruce každý radioamatér. Popíšeme si jednotlivé chyby a způsob jejich odstranění.

Ztráta emisní schopnosti katody

Tato vada se projeví tím, že se zvětší proud tekoucí elektronkou, takže není schopna dodávat plný výkon. Zdrojem elektronů je katoda; v běžných elektronkách ji tvoří niklová trubička na které je nanesen oxid baria. Při aktivaci katody ve výrobě elektronek probíhají v katodě chemické děje, které způsobí, že se na katodě tvoří místa, zvaná emisní centra, která jsou schopná emitovat elektrony. Katoda neemituje celým svým povrchem. Při provozu elektronky tato místa opět vlivem chemických změn pomalu ztrácejí svou emisní schopnost, což má za následek zmenšení celkového proudu a tzv. zeslábnutí elektronky. Více informací o katodách se dozvíte v Teorii v článku o elektronce. Vhodným zásahem můžeme dosáhnout toho, že se na katodě vytvoří nová emisní centra, která umožní elektronce normálně pracovat. Postupujme tedy takto:
Elektronku zapojíme jako triodu, stínící mřížku (případně i brzdicí, je-li vyvedena zvlášť) spojíme s anodou. Na řídící mřížku i na anodu přivedeme přes odpory kladné napětí podle obr. 1.

Odpor v anodě bude velikosti několika set ohmů, odpor v řídící mřížce bude asi pětinásobkem anodového. Napětí zdroje by mělo být alespoň 100V. Elektronkou má téci proud asi pětinásobný, než je předepsáno pro běžný provoz. Například elektronku vysokofrekvenční budeme regenerovat proudem asi 50 mA, elektronku koncovou proudem 200 mA. Hodnoty odporů, případně napětí zdroje přizpůsobíme tak, abychom získali potřebný proud. Místo odporů můžeme zařadit i žárovky, a to do anodového přívodu 25 - 100W a do mřížkového 15 - 20W pro 120V. Použití žárovek má tu výhodu, že se sníží napětí na elektronce a chrání ji tak před tepelným přetížením. Napětí pro žhavení elektronky můžeme zvětšit až o polovinu. Během regenerace bude se katodový proud zvětšovat a za čtvrt až půl hodiny ustálí se nové větší hodnotě. Místo stejnosměrného zdroje můžeme použít i střídavého napětí přibližně stejné velikosti. Jelikož však proud protéká elektronkou jen v kladných půlvlnách, není zatížení katody stejné, jako při stejnosměrném napájení. Doba potřebná k regeneraci se tím prodlouží a v některých případech nedosáhneme tak dobrých výsledků.
Bude se vám snad zdát, že se takové zatěžování katody je týrání vaší krasotinky, mějme na paměti, že to, co provádíme, je jenom opakování toho, co se s každou elektronkou děje ve výrobě a čemu se říká zahořování.
U elektronek bateriových je sice možné provádět regeneraci v podstatě stejným způsobem, avšak vzhledem k tomu, že je žhavicí vlákno velmi křehké (zvláště u elektronek s malým žhavicím proudem), je nebezpečí, že katodovým proudem, který se přičítá ke žhavicímu, zničíme vlákno. Je proto lépe provádět regeneraci jen trojnásobným proudem po delší dobu.
Jiný případ zeslábnutí katody známe z televizních obrazovek. Stává se postupem času, že obraz tmavne, a regulátorem není již možné dosáhnout jasu, na který jsme byli zvyklí. Zvětšuje-li se obraz při zvětšování jasu, pak je vina na vysokonapěťové usměrňovací elektronce. S rostoucím jasem zvětšuje se totiž proud obrazovky a při vadné usměrňovačce klesá s odběrem vysoké napětí. Tím se zvětšuje vychylovací citlivost a roste obraz. Zároveň však ztrácí jasnost pro nedostatek vysokého napětí a při dalším přidání jasu může obrazovka dokonce zhasnout docela. Usměrňovací elektronku se nám však těžko podaří omladit a nezbude než sehnat jinou. Jestliže se obraz při přidávání jasu nezvětšuje a v nejjasnějších místech dostává ráz filmového negativu, svědčí to o tom, že katoda obrazovky již není schopna emitovat dostatečně velký proud. Tento případ je sice pro nás horší, ale i zde je možnost obrazovce pomoci. Jelikož katodu obrazovky tvoří jen malý terčík o průměru několika desetin milimetru, nemůžeme předpokládat, že bychom na ní mohli vytvořit nová emisní centra. Popsaného způsobu regenerace nemůžeme tedy použít.

Je však ještě jiná možnost, jak povzbudit vyčerpanou katodu k větší činnosti, a to je zvýšení její teploty. Dosáhneme toho zvýšením žhavicího napětí. Např. u prvních televizorů 4001 a 4002 jsou na transformátoru dvě šestivoltová žhavicí vinutí spojená v sérii, jejichž střed je uzemněn (obr. 2).

Z jednoho tohoto vinutí je mimo jiné žhavena i obrazovka. Přívod vedoucí na uzemněný konec odpojíme a připojíme jej přes odpor na druhý vývod transformátoru, takže obrazovka je žhavena přes odpor R z napětí 12,6 V (obr. 3). Odpor volíme tak velký, aby na obrazovce bylo napětí 8 - 9 V. Po novém nastavení se obrazovka rozsvítí jako nová a může nějakou dobu dobře sloužit. U novějších televizorů, kde jsou žhavení všech elektronek včetně obrazovky zapojena v sérii, nelze ovšem takto postupovat. Jedinou možností by bylo žhavení obrazovky samostatným transformátorem a nahradit žhavicí vlákno obrazovky odporem.

Zhoršení vakua

Na rozdíl od předešlé chyby projeví se zhoršení vakua zvětšením katodového proudu elektronky. Objeví-li se v elektronce malé množství vzduchu nebo jiného plynu, dojde srážkami s elektrony k ionizaci plynu a ionty způsobí kladný proud, tekoucí do řídící mřížky. Na odporu zařazeného v řídící mřížce vznikne tím kladné napětí, které působí proti mřížkovému předpětí a zvětší anodový proud. Tohoto jevu můžeme využít i nepřímému přibližnému měření velikosti iontového proudu. Máme-li např. ve mřížce zařazen odpor 100 kΩ, vznikne na něm při iontovém proudu 5 µA napětí 0,5 V. Víme-li, že elektronka má strmost 6 mA/V, změní se při zkratování mřížkového odporu anodový proud o 3 mA. U dobrých elektronek může mřížkový proud dosáhnout asi 0,5 µA u malých elektronek, 1,5 - 2 µA u koncových (obr. 4).

Na množství plynu v elektronce můžeme usuzovat i z jiných příznaků. Malé množství projeví se pouze již popsaným zvýšením anodového proudu. Plyn se může uvolňovat z kovových částí v elektronce zahřátím a působí pak změny proudu teprve chvíli po zapnutí. Větší množství plynu projeví se slabým modravým svitem uvnitř systému elektronky (nezaměnit s modrým svitem, který se někdy objevuje na skle baňky a je jiného původu). Velké množství plynu, obvykle vzduchu, který vnikne trhlinou do baňky, způsobí zbělení getrového zrcátka.
V této souvislosti si můžete v Teorii přečíst co je to getr. Není-li getr plyny zcela nasycen, což obvykle nebývá, můžeme jeho vlastností využít i u elektronky, ve které se plyn vyskytl během provozu. Zahřejeme-li opatrně baňku v místě getru plamenem, odpaří se getr, pohltí plyn v elektronce a po vychladnutí se opět usadí na skle. Dokonalejšího odplynění dosáhneme, zatížíme-li předem elektronku stejným způsobem jako při regeneraci katody, popsané v předešlém odstavci. Elektrody se tím zahřejí nad obvyklou mez a lépe tím uvolní případné zbytky plynu. Takto můžeme zachránit i elektronky, které mají slabý modrosvit. Je-li množství plynu v elektronce tak velké, že způsobí zbělení getru. Pak ovšem již není pomoci.

Zkrat mezi elektrodami

Zkraty v elektronkách mohou být způsobeny různými částečkami sloupanými s katody nebo nosných slíd, nebo nečistotou, která při výrobě zuhelnatěla a během času se uvolnila. Zkrat bývá někdy úplný, někdy pouze občasný a elektronka při poklepu chrastí. V takovém případě pokusíme se o nápravu poklepáváním na baňku z různých stran. Ke klepání použijeme gumového kladívka nebo podobného předmětu obaleného gumou. Můžeme si tak dovolit větší úder, aniž poškodíme baňku.

V tvrdošíjných případech nebo při trvalém zkratu pokusíme se zkrat přepálit elektricky. Použijeme k tomu zdroje o napětí 200 - 300 V, který přes žárovku připojíme na elektrody, mezi nimiž je nutno zkrat odstranit. Někdy se zkrat projevuje jen při zahřáté elektronce, obvykle mezi řídicí mřížkou a katodou. V tom případě je nutno nejlépe provádět vypalování při nažhavené elektronce. Napětí je nutno přivést na elektronku tak, aby první mřížka byla vůči katodě záporná. V opačném případě by tekl katodový proud (obr. 5).
U obrazovek se někdy stává, že svítí plným jasem a nereagují na regulaci. Příčinou bývá i zde zkrat mezi první mřížkou a katodou, objevují se zpravidla až za tepla. Připojením stejnosměrného napětí můžeme i v tomto případě dosáhnout nápravy. Přepálení zkratu je někdy okamžité, někdy trvá i několik minut.

Není ovšem zaručeno, že každá snaha o obnovení elektronky musí skončit úspěšně, ale za pokus to vždy stojí.

Poznámka:
Článek byl převzat z knihy Mladý technik 5, Mladá fronta 1963, str. 107.

webdesing: Auja