TM (от французского : Telegraphie Militaire , также продавался как TM Fotos и TM Metal ) был триодной электронной лампой для усиления и демодуляции радиосигналов , производившейся во Франции с ноября 1915 года по примерно 1935 год. TM, разработанная для французской армии , стала стандартной малосигнальной радиолампой союзников в Первой мировой войне и первой по-настоящему массово производимой электронной лампой. [1] [2] Производство военного времени во Франции оценивается не менее чем в 1,1 миллиона единиц. [3] Копии и производные TM массово производились в Великобритании как Type R, в Нидерландах как Type E, в Соединенных Штатах и в Советской России как P-5 и П7.
Разработка ТМ была инициирована полковником Гюставом-Огюстом Феррие , начальником французской дальней военной связи ( Télégraphie Militaire ). [4] [5] Феррие и его ближайший соратник Анри Абрахам были хорошо осведомлены об американских исследованиях в области радио и вакуумной техники. [6] [7] Они знали, что аудион Ли де Фореста и британская газонаполненная лампа, разработанная Г. Дж. Раундом, были слишком нестабильны и ненадежны для военной службы, а плиотрон Ирвинга Ленгмюра был слишком сложен и дорог для массового производства. [6]
Вскоре после начала Первой мировой войны бывший сотрудник Telefunken , вернувшийся из США, проинформировал Феррие о прогрессе, достигнутом в Германии, и доставил образцы новейших американских триодов, но снова ни один из них не отвечал требованиям армии. [8] [9] [10] Проблемы были связаны с недостаточно жестким вакуумом . [8] [7] Следуя предложениям Ленгмюра, Феррие принял стратегически правильное решение усовершенствовать технологию промышленных вакуумных насосов , которая могла бы гарантировать достаточно жесткий вакуум в массовом производстве. Будущий французский триод должен был быть надежным, воспроизводимым и недорогим. [10]
В октябре 1914 года Ферри отправил Абрахама и Мишеля Пери на завод по производству ламп накаливания Grammont в Лионе . [11] [9] Абрахам и Пери начали с копирования американских разработок. [12] [9] Как и ожидалось, аудион оказался ненадежным и нестабильным, плиотрон и первые три оригинальных французских прототипа были слишком сложными. [12] [9] Методом проб и ошибок Абрахам и Пери разработали более простую и недорогую конфигурацию. Их четвертый прототип, имевший вертикально расположенный узел электродов, был выбран для массового производства и производился Grammont с февраля по октябрь 1915 года. [13] [9] Этот триод, известный как трубка Абрахама , не прошел испытания в полевых условиях: многие трубки были повреждены во время транспортировки. [14] [9]
Феррие поручил Пери устранить проблему, и два дня спустя Пери и Жак Биге представили измененную конструкцию с горизонтально расположенным узлом электродов и новым четырехконтактным гнездом типа А (в оригинальной трубке Авраама использовался винт Эдисона с двумя дополнительными гибкими проводами). [14] [9] В ноябре 1915 года новый триод был запущен в производство и стал известен как ТМ в честь французской службы, которая его разработала. [15] [9] Работа Феррие и Авраама была номинирована на Нобелевскую премию по физике 1916 года . [16] Однако патент был выдан исключительно Пери и Биге, что вызвало будущие юридические споры. [17] [18]
Электродная сборка ТМ имеет почти идеальную цилиндрическую форму. Анод представляет собой никелевый цилиндр диаметром 10 мм и длиной 15 мм. [19] [20] Диаметр сетки варьируется от 4,0 до 4,5 мм; завод в Лионе изготавливал сетки из чистого молибдена , завод в Иври-сюр-Сен использовал никель. Нить катода прямого накала представляет собой прямую проволоку из чистого вольфрама диаметром 0,06 мм. [19] [21]
Чистый вольфрамовый катод достигал надлежащего уровня излучения при нагревании до белого накала , что требовало тока нагрева более 0,7 А при 4 В. [19] [21] Нить накала была настолько яркой, что в 1923 году Граммон заменил прозрачную стеклянную колбу темно-синим кобальтовым стеклом . [19] [22] Ходили слухи, что компания пыталась воспрепятствовать предполагаемому использованию радиоламп вместо лампочек или что они пытались защитить глаза радиооператоров. [19] [22] Однако, скорее всего, темное стекло использовалось для маскировки безвредных, но неприглядных металлических частиц, которые неизбежно распылялись на внутренней поверхности лампочки. [19] [22]
Типичный одноламповый радиоприемник времен Первой мировой войны использовал анодное питание 40 В ( батарея B ) и нулевое смещение на сетке ( батарея C не требовалась). [19] [21] В этом режиме лампа работала при постоянном токе анода 2 мА и имела крутизну 0,4 мА/В, усиление (μ) 10 и анодное сопротивление 25 кОм. [19] [21] При более высоких напряжениях (т. е. 160 В на аноде и -2 В на сетке) ток анода поднимался до 3...6 мА, а обратный ток сетки до 1 мкА. [19] [21] Высокие сеточные токи, неизбежное следствие примитивной технологии 1910-х годов, упрощали смещение утечки сетки . [21]
ТМ и ее непосредственные клоны были лампами общего назначения. В дополнение к их первоначальной функции радиоприема, они успешно применялись в радиопередатчиках. [23] Один советский П-5, сконфигурированный как генератор радиочастот класса С, выдерживал анодное напряжение от 500 до 800 В и мог подавать до 1 Вт в антенну, в то время как схема класса А могла подавать только 40 мВт. [23] Усиление аудиочастот в классе А было возможно с использованием массивов параллельно соединенных ТМ. [23]
Срок службы подлинной французской ТМ, изготовленной в строгом соответствии с проектом, не превышал 100 часов. [21] Во время войны заводы неизбежно были вынуждены использовать некачественное сырье, что приводило к некачественным лампам. [21] Они обычно были отмечены крестом и страдали от необычно высокого уровня шума и случайных ранних отказов из-за трещин в стеклянных оболочках. [21]
В ходе Первой мировой войны ТМ стала выбором союзных армий . [18] Спрос превысил возможности завода в Лионе, поэтому дополнительное производство было передано заводу La Compagnie des Lampes в Иври-сюр-Сен . [18] Общий объем производства неизвестен, но он, безусловно, был очень высоким для того периода. [24] Оценки ежедневного производства в военное время варьируются от одной тысячи единиц (только завод в Лионе) до шести тысяч единиц. [24] Оценки общего объема производства в военное время варьируются от 1,1 миллиона единиц (0,8 миллиона в Лионе и 0,3 миллиона в Иври-сюр-Сен) [3] [18] до 1,8 миллиона единиц только для завода в Лионе. [3]
Британские власти быстро осознали преимущества TM по сравнению с отечественными разработками. [25] В 1916 году британская компания Thomson-Houston разработала необходимые технологии и инструменты, а компания Osram-Robertson (которая позже объединилась с Marconi-Osram Valve ) начала крупномасштабное производство. [ 26] Британские варианты стали известны под общим названием тип R. [26] В 1916-1917 годах завод Osram выпускал два визуально идентичных типа триода: «жёсткий» (высоковакуумный) R1, почти точно копирующий французский оригинал, и «мягкий» заполненный азотом R2. [26] R2 был последним в линейке британских газонаполненных ламп; все последующие конструкции от R3 до R7 были высоковакуумными лампами. [26] Варианты триодов типа R изготавливались по британскому заказу в США компанией Moorhead Laboratories. После войны компания Philips запустила производство TM в Нидерландах под названием Type E. [19] Цилиндрическая конструкция, запатентованная Пери и Биге, стала стандартной особенностью британских высокомощных ламп, вплоть до 800-ваттной T7X. [27]
Когда Соединенные Штаты вступили в войну , годовой объем производства трех крупнейших американских производителей едва достигал 80 тысяч ламп всех типов. [2] Это было слишком мало для сражающейся армии; вскоре после развертывания во Франции американские экспедиционные силы перевыполнили квоту и были вынуждены перенять французское радиооборудование. [2] Таким образом, AEF полагались в основном на лампы французского производства. [2]
В России Михаил Бонч-Бруевич запустил мелкосерийное производство ТМ в 1917 году. [ 28] В 1923 году советские власти закупили французские технологии и инструменты и запустили крупносерийное производство на Ленинградском электровакуумном заводе, который позже объединился со Светланой . [28] Советские клоны ТМ получили названия П-5 и П7, высокоэффективный вариант с торированным катодом получил название Микро . [29]
После Первой мировой войны универсальные ТМ постепенно вытеснялись новыми специализированными приемными и усилительными лампами. [29] В развитых странах Запада изменения в основном завершились к концу 1920-х годов, после чего они начались в менее развитых странах, таких как Советский Союз . [29] Точных сведений о прекращении производства нет; по словам Роберта Шампейса, производство во Франции, вероятно, продолжалось до 1935 года. [19] В конце 20-го века копии ТМ выпускались по крайней мере дважды: Рудигером Вальцем в Германии (1980-е годы) [30] и Рикардо Кроном в Чехии (1992 год). [31]