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電子工学の分野では、EF50は、 1938年にフィリップスが設計した初期の全ガラス製広帯域リモートカット オフ五極管です。電球の設計とほとんど変わらない製造技術から脱却したこの真空管は、真空管技術の発展における画期的な製品でした。[1]当初はテレビ受信機に使用されていましたが、すぐにイギリスのレーダー で重要な役割を果たすようになり、第二次世界大戦でオランダが陥落したときには、この装置の継続的な供給を確保するために多大な努力が払われました。
EF50管は、 9本の短いクロム鉄ピンに短い内部配線を備えた9ピンのLoctalソケットデバイスです。配線が短いことが、超短波（VHF）での使用に適したものにするための鍵でした。[2]
歴史
初期のチューブ建設
初期の真空管は電球技術を使用して製造されましたが、この技術は 1920 年代までに高度に自動化されていました。当時の標準的な電球では、タングステン フィラメントは 2 本の金属棒で支えられていました。この 2 本の金属棒はガラス管に挿入され、ガラスを加熱して棒が入った状態で平らに押しつぶされて固定されていました。この支えは「ガラス ピンチ」と呼ばれていました。次に、このピンチをより大きなガラス容器 (電球本体) に挿入して溶接し、電気接続用の金属キャップを取り付けました。
真空管での使用に関しては、さまざまな内部部品がピンチを通過するロッドで支えられているという点でほとんど変化がなかった。真空管が複雑になるにつれて、リード線の数も増えた。電球のサイズが標準化されたため、これらすべてが同じピンチを通過する必要があり、互いにますます近くなった。これにより静電容量が増加し、高周波で動作する真空管の能力が制限された。これをある程度解決するために、制御グリッドのリード線を真空管の下部ではなく上部の金属ボタンに接続することがやや一般的になったが、これにより構造がはるかに複雑になり、ラジオセットでの接続が単一の回路基板上に配置できなくなったため困難になった。
VHF実験
1930 年代初頭、多くの企業がさまざまな密閉方法を用いて金属管の実験を行いました。これらはうまく機能しましたが、サイズがかなり大きく、低コストで大量生産することはできませんでした。RCAは、オールガラス管の実験を続け、1934 年後半に「どんぐり」管 (または「ドアノブ」管) を発表しました。これは基本的に、別々に組み立てられ、慎重に折り畳まれ、中心線に沿って密閉された 2 つの半分の管でした。低コストの材料と構造を使用しているにもかかわらず、手作業による組み立てのためコストが高くなります。ドイツでは、テレフンケンが独自の問題を抱えた「Stahlröhre」(スチール管) を発表しました。
フィリップスは 1934 年から 1935 年にかけて、他のベース設計の問題を解決する、安価で大量生産可能なシステムの開発に取り組んでいました。フィリップス リサーチの真空管開発グループの MJO ストラットは、1938 年 9 月に行われた第 1 回「チューリッヒ国際テレビ会議」で、その取り組みについて説明しました。数か月後、EF50 の開発で主導的な役割を果たした JLH ヨンカー教授は、フィリップス リサーチの内部技術ノート「新しいラジオ真空管の構造」を発表しました。ヨンカーの役割は、数十年後に Th. P. トロンプ、ラジオバルブ製造・生産責任者：「ヨンカー教授（1930年代半ばの電子バルブ開発研究室の責任者）がEF50の考案者でした。この開発は1934年から1935年という早い時期に始まりました。実際、テレビへの応用の可能性を考慮して開発されました。」[3]
最初の試みでは、接続ピンの機械的負荷が原因で問題に直面しました。従来のソケットに押し込めるほどの強度を持つリード線を使用した場合、ガラス板の穴がガラス板の物理的強度を大幅に低下させるほどの大きさとなり、割れが深刻な問題となりました。より細いワイヤを使用すればこの問題は解決しますが、ソケットへの接続が難しく、衝撃を受けるとチューブが外れてしまう傾向がありました。解決策は、曲げピンを使用することでした。曲げピンはチューブの底から出ており、チューブのベースの中心に向かって 90 度の円弧を描いて曲げられています。これらは特殊なソケットで使用され、押し込んで少し回転させると、ピンが所定の位置に固定されました。
この問題が解決すると、チームは次に、RCA エイコーンで行われていたように、上部の制御グリッド接続をなくすことができるかどうかを検討しました。これは電気的に簡単に実行できましたが、フィリップスはすでに、建設の最終段階で使用されるガス排出チューブを隠す便利な場所として、電極の金属キャップを使用していました。彼らは、チューブをチューブの上部ではなくベース プレートに溶接する方法を開発しましたが、これではチューブが下部から突き出てしまい、簡単に折れてしまう可能性があります。この解決策は、建設の最後にチューブの下部に取り付けられる金属シェルで、排出チューブを覆いながら、接続ピンが穴から突き出るようにしました。これは「メタル トラウザー」として知られていました。
テレビの要件
当時のイギリスを代表するエレクトロニクス企業であるPye Ltd. はテレビ受信機設計のパイオニアであり、1930 年代後半には、アレクサンドラ パレスの単一のテレビ送信機からより遠くまで受信できる受信機を市場に投入したいと考えていました。特に、ケンブリッジの工場でこれらの送信を受信できるようにしたいと考えていました。当初は子会社の Cathodeon と Hi-Vac に依頼しましたが、あまり改善の余地がありませんでした。彼らはMullardに依頼し、Mullard はアイントホーフェンの Philips のマネージャーに依頼しました。[4] Pye の Baden John Edwards と Donald Jackson による微調整 (たとえば金属シールド) により、[5]最終的な EF50 五極管が製造され、Pye の 45 MHz TRF 設計に使用され、競合製品の最大 5 倍の距離で送信を受信できる受信機が誕生しました。[6]
レーダーの用途
パイがテレビシステムの開発に取り組んでいる間、バウズィー・マナーでは極秘のレーダー研究が行われていた。この研究の一環として、エドワード・ジョージ・ボーエン率いるチームが航空機で使用できるほど小型で軽量な受信機を開発していた。当初の設計は、RCAエイコーンバルブを使用したEMIのテレビシャーシに基づいていた。入手可能な受信機は1セットのみで、事故で失われそうになったため、ボーエンは追加の受信機を熱心に探していた。[7]
1939年夏に戦争が始まると、民生用テレビに関するすべての作業が中断された。このため、パイは多くの完成シャーシを抱えたままになったが、それらを販売する方法はなかった。ボーエンとハロルド・パイの両博士論文指導教官であったエドワード・ビクター・アップルトンは、これらの余剰シャーシについてボーエンに話し、試してみるよう勧めた。ボーエンはパイに連絡し、完成したシャーシが「何十台も」入手可能であることを知った。テストしたところ、それらはEMIモデルを完全に上回る性能であることが判明した。[7]
運用上の要件、主に航空機の外部に取り付けるのに適したダイポールアンテナのサイズでは、短い波長を使用する必要があり、チームはすでに基本運用周波数として 200 MHz を選択していました。以前の EMI モデルと同様に、Pye 受信機は、変更されていない Pye シャーシの前に単一のステップダウンステージを追加することで、BBC 45 MHz 標準から 200 MHz に適合されました。その結果得られた「Pye ストリップ」[8]は、 AI Mk. IVやASV Mk. IIなど、当時の多くの英国のレーダー設計の基礎となりました。[7]
オランダからのフライト
EF50はオランダから輸入する必要があり、RDF（レーダー）にとって不可欠であったため、オランダが制圧されるリスクが高まるにつれて、継続的な供給を確保するために多大な努力が払われた。例えば、イギリスのムラード社には特殊なガラスベースを製造する能力がなかった。ドイツがオランダに侵攻する直前に、トラック1台に25,000台のEF50一式と、さらに多くの特殊なベースがイギリスに送られた。[2] EF50の生産ライン全体が急いでイギリスに移された。[9] 1940年にドイツ軍がロッテルダムを陥落させる前日の5月13日、フィリップス一家はオランダ政府とともにイギリスの駆逐艦 HMSウィンザーに乗って脱出し、バルブの細いタングステン線を作るのに必要な金型を作るために使われる工業用ダイヤモンドの入った小さな木箱を持っていった。[10]
特徴
同等物
戦時中の大きな需要に応えるため、EF50 は、イギリスのマルコーニ・オスラム(Z90 という名前) とコッサー(63SPT という名前) およびムラード (オランダから移転したフィリップスの生産ラインを事実上使用) でも製造されました。カナダではロジャース真空管社、アメリカではシルバニア・エレクトリック・プロダクツ社によっても製造されました。
EF50 に割り当てられた英国軍 (航空機生産省仕様) および米国 JAN 型式番号は次のとおりです。
- ARP35 (陸軍受信五極管 35)
- VR91 (元のAM名)
- CV1091（1943年以降）
- ZA3058（陸軍）
- ZC1051またはZC/10E/92 (陸軍)
- 10E/92（航空省）[12]
この真空管にはGPO（PO）VT-207型式番号、VT-250、CV1578も割り当てられました。[13]
同様の特性を持つバルブが、異なるベースで製造されました。たとえば、後期の EF42 と9 ピン ミニチュア (B9A) EF80 などです。
参考文献
- ^ 「EF50、戦争勝利に貢献した地下鉄」2014年5月22日閲覧。
- ^ ab 「Keith Thrower著『第二次世界大戦の有名なEF50』」2014年5月22日閲覧。
- ^ Th.P.Tromp (1979). 「Th. P. Trompからベル氏への手紙」 。 2014年5月22日閲覧。
- ^ デッカー、ロナルド。「EF50、戦争の勝利に貢献した砲弾」。2014年5月25日閲覧。
- ^ ディッカー、グラハム。「EF50の秘密のレーダーバルブパート1」（PDF） 。 2014年5月25日閲覧。
- ^ ディッカー、グラハム。「EF50の秘密レーダーバルブパート2」（PDF） 。 2014年5月25日閲覧。
- ^ abc ボーエン、エドワード G (1998 年 1 月)。レーダーデイズ。CRC プレス。pp. 77、231。ISBN 978-0-7503-0586-0。
- ^ パイ 45MHz ストリップ
- ^ 「EF50」 。 2014年5月25日閲覧。
- ^ デッカー、ロナルド。「EF50、戦争の勝利に貢献した地下鉄」。2014年5月25日閲覧。
- ^ 「Base B9G」 。 2014年6月7日閲覧。
- ^ 「1946 CV Register – A 316」（PDF）。表I。1946年8月9日。34ページ。 2014年6月7日閲覧。
- ^ ラジオ博物館、EF50
参照
Mullard EF50 データシート