阅读说明：本技术 模拟放大用真空管 (Vacuum tube for analog amplification ) 是由 龙田和典 中尾刚启 江崎智隆 于 2019-01-10 设计创作，主要内容包括：本发明的模拟放大用真空管抑制灯丝的振动对放大特性的影响。本发明的模拟放大用真空管具备灯丝、阳极、栅极、防振部。灯丝呈直线状伸展,放出热电子。阳极与灯丝平行地配置。栅极以与阳极相向的方式配置在灯丝与阳极之间。防振部具有能够在真空环境下使用的薄膜,该薄膜与灯丝的一部分接触。(The present invention relates to a bulb for analog amplification which suppresses the influence of the vibration of a filament on the amplification characteristics. The vacuum tube for analog amplification of the present invention includes a filament, an anode, a grid, and a vibration-proof unit. The filament extends linearly and emits thermal electrons. The anode is arranged in parallel with the filament. The grid is disposed between the filament and the anode so as to face the anode. The vibration-proof portion has a thin film that can be used in a vacuum environment, and the thin film is in contact with a part of the filament.)

模拟放大用真空管

技术领域

本发明涉及作为模拟放大器而工作的模拟放大用真空管。

背景技术

由于存在来自以音乐界为中心喜好真空管的特性的用户的期望，因此，存在用作模拟放大器的真空管的需求，存在能够用作模拟放大器的真空管。但是，存在制造量减少、价格上升、难以获得的课题。另一方面，作为真空管的一种，廉价且已普及的荧光显示管在模拟放大用中难以使用。专利文献1、2的技术是与廉价且容易获得的荧光显示管相近的结构，作为能够提供容易作为模拟放大器而工作的真空管的技术而为人所知。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-134298号公报

专利文献2：日本特开2016-134299号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1、2的技术中，存在灯丝的振动容易对放大特性产生影响的课题。

因此，本发明的目的在于抑制灯丝的振动对放大特性的影响。

用于解决课题的方案

本发明的模拟放大用真空管具备灯丝、阳极、栅极、防振部。灯丝呈直线状伸展，放出热电子。阳极与灯丝平行地配置。栅极以与阳极相向的方式配置在灯丝与阳极之间。防振部具有能够在真空环境下使用的薄膜，薄膜与灯丝的一部分接触。

发明的效果

根据本发明的模拟放大用真空管的特征，能够提高灯丝的振动的衰减率，因此，能够抑制灯丝的振动对放大特性的影响。

附图说明

图1是实施例1的模拟放大用真空管的俯视图。

图2是实施例1的模拟放大用真空管的主视图。

图3是实施例1的模拟放大用真空管的侧视图。

图4是图1的A-A线的剖视图。

图5是表示在玻璃基板上形成有阳极和绝缘层的情形的图。

图6是表示阳极形成在玻璃基板上的情形的图。

图7是表示绝缘层的形状的图。

图8是锚固件的三视图(俯视图、主视图、侧视图)。

图9是表示栅极的形状的例子的图。

图10是表示吸气剂的图。

图11是表示使用模拟放大用真空管的放大电路的例子的图。

图12A是表示灯丝的振动对放大电路的输出的影响的变化的图，是表示不具备防振部的情况下的影响的图。

图12B是表示灯丝的振动对放大电路的输出的影响的变化的图，是表示具备防振部的情况下的影响的图。

图13是表示变更薄膜的材料并调查振动引起的初始噪声的大小和每一秒的衰减量的结果的图。

图14是变形例的模拟放大用真空管的俯视图。

图15是图14的B-B线的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，对具有相同功能的结构部标注相同的附图标记，并省略重复说明。

实施例1

<模拟放大用真空管的结构>

图1表示本发明的模拟放大用真空管的俯视图，图2表示主视图，图3表示侧视图，图4表示图1的A-A线的剖视图。模拟放大用真空管100具有：在规定以上的温度放出热电子的呈直线状伸展的灯丝110、两组栅极130-1、130-2、阳极120-1、120-2以及防振部160-1、160-2。阳极120-1、120-2双方形成在平面基板上(玻璃基板125)的同一面。灯丝110与平面基板(玻璃基板125)平行地配置在与阳极120-1、120-2双方相向的位置。栅极130-1、130-2的每一个以与同一组的阳极120-1、120-2具有第一规定间隔而相向且与灯丝110具有第二规定间隔的方式配置在阳极120-1、120-2与灯丝110之间。具备在与两组阳极120-1、120-2彼此的中间点对应的位置固定灯丝110的灯丝中间固定部113。并且，若将第一规定间隔设为0.15mm以上且0.35mm以下，将第二规定间隔设为0.2mm以上且0.6mm以下，则能够容易用作模拟放大用。需要说明的是，在图1中，为了获知阳极120-1、120-2的位置，未记载栅极130-1、130-2的一部分。在实际的模拟放大用真空管100中，由于在阳极120-1、120-2之上存在网格状的栅极130-1、130-2(参照图9)，因此是难以看到阳极120-1、120-2的状态。

接着，说明用于实现上述特征的结构的具体例。图5表示在玻璃基板上形成有阳极120-1、120-2和绝缘层的情形。图6是表示阳极120-1、120-2形成在玻璃基板上的情形的图，图7是表示绝缘层的形状的图。玻璃基板125具有排气孔151，阳极120-1、120-2形成在玻璃基板125的一个面上。阳极端子121-1、121-2经由阳极配线122-1、122-2与阳极120-1、120-2连接。阳极120-1、120-2例如由铝的薄膜形成即可。绝缘层126例如使用低熔点玻璃即可，具有阳极用开口部127-1、127-2和端子用开口部128-1、128-2。模拟放大用真空管100将壳体180与玻璃基板125密封，通过从排气孔151排出空气而使内部成为真空。而且，在排气孔151设有排气孔栓150。虽然在图5中未示出，但也可以在玻璃基板125的与壳体180接触的部分还配置密封用的低熔点玻璃。另外，与外部的电接触通过端子190进行。

灯丝110是直接型的阴极。例如，灯丝110只要以通过流过直流电流而加热到650度左右时放出热电子的方式实施氧化钡的涂敷即可。在该例子中，上述“规定以上的温度”为650度，但并不限于650度。图8表示用于对灯丝110施加张力的锚固件115的三视图(俯视图、主视图、侧视图)。在锚固件主体116的一部分配置有板簧117的一端，板簧117的另一端是灯丝固定部118。锚固件115使用SUS(不锈钢材料)等即可。锚固件115安装于灯丝支承部件111，灯丝110通过焊接等固定于锚固件115的灯丝固定部118。图4中的112表示焊接点。锚固件主体116是与阳极120-1、120-2之间的位置关系恒定的部件，焊接点112是经由作为弹性体的板簧117固定在锚固件主体116上的灯丝110的可动部。

在与两组阳极彼此的中间点对应的位置安装有灯丝中间支承部件119。通过焊接等将灯丝110固定于灯丝中间支承部件119，从而形成灯丝中间固定部113。灯丝中间固定部113是与阳极120-1、120-2之间的位置关系恒定的灯丝110的固定部。灯丝110与阳极120-1、120-2之间的间隔由灯丝支承部件111和灯丝中间支承部件119的长度确定，灯丝110的张力能够通过锚固件115的板簧117来调整。

防振部160-1、160-2安装于防振支承部件161-1、161-2。将防振部160-1、160-2安装于防振支承部件161-1、161-2的方法既可以机械性地固定，也可以利用耐热陶瓷类粘接剂或聚酰亚胺类粘接剂等。而且，防振部160-1、160-2具有能够在真空环境下使用的薄膜，薄膜与灯丝110的一部分接触。“能够在真空环境下使用”只要能够在模拟放大用真空管100的内部的真空度下使用即可。例如，使用碳系材料、铝或镁的薄膜即可。与灯丝110接触的薄膜的宽度为0.5～2mm左右即可，但不需要限定为该宽度，只要适当确定即可。接触的方向既可以是从玻璃基板125侧推起的方向，也可以是向玻璃基板125侧推下的方向。另外，接触时的力也只要适当调整为容易使振动衰减的强度即可。

如上所述，灯丝110具有：与阳极120-1、120-2之间的位置关系恒定的固定部(灯丝中间固定部113)、以及经由弹性体(板簧117)固定于与阳极120-1、120-2之间的位置关系恒定的部件(锚固件主体116)的可动部(焊接点112)。在该情况下，防振部160-1、160-2只要在固定部的附近(比阳极靠近固定部的位置)与灯丝110接触即可。若这样配置，则能够防止因振动而产生的灯丝110的直线方向的移动引起的摩擦。在图1的例子中，一个防振部160-1的薄膜在灯丝中间固定部113和与一个阳极120-1相向的部分之间与灯丝110接触。另一个防振部160-2的薄膜在灯丝中间固定部113和与另一个阳极120-2相向的部分之间与灯丝110接触。

灯丝110通过流过直流电流而被加热，被加热至能够放出热电子的规定的温度以上。但是，在焊接点112和灯丝中间固定部113，由于存在向灯丝支承部件111、灯丝中间支承部件119的传热，因此，在其附近，灯丝110的温度无法加热至能够放出热电子的规定以上的温度。因此，栅极130-1、130-2各自的中心与从灯丝110的一端(焊接点112的一方)起1/4的位置相向，灯丝中间固定部113设为将灯丝110一分为二的位置(两个焊接点112的中点)即可。另外，在能够使振动衰减的范围内，将防振部160-1、160-2配置在灯丝中间固定部113(灯丝110的固定部)的附近即可。根据这样的配置，与阳极120-1、120-2相向的位置的灯丝110能够位于距灯丝支承部件111、灯丝中间支承部件119最远的位置，因此，能够从灯丝110放出足够的热电子。

图9表示栅极的形状的例子。栅极130为网格状，由SUS等形成即可。如上所述，在图1中，为了容易理解地表示阳极120-1、120-2而省略了栅极130的一部分记载。实际的栅极130-1、130-2是图9所示的栅极130。另外，栅极130-1、130-2固定于栅极支承部件132-1、132-2。根据栅极支承部件132-1、132-2的板厚来确定阳极120-1、120-2与栅极130-1、130-2之间的间隔、灯丝110与栅极130-1、130-2之间的间隔。

即，在模拟放大用真空管100中，阳极120-1、120-2与栅极130-1、130-2之间的间隔(第一规定间隔)为0.15mm以上且0.35mm以下是由栅极支承部件132-1、132-2来实现的。而且，灯丝110与栅极130-1、130-2之间的间隔(第二规定间隔)为0.2mm以上且0.6mm以下是由灯丝支承部件111、灯丝中间支承部件119以及栅极支承部件132-1、132-2来实现的。

图10表示吸气剂140。吸气剂140通过高频感应加热进行闪蒸，在壳体180内的一部分蒸镀金属钡膜，从而起到提高真空度或保持真空度的作用。吸气剂护罩142是用于将吸气剂140相对于灯丝110、栅极130-1、130-2、阳极120-1、120-2屏蔽的部件。在荧光显示管的情况下，吸气剂无论配置在壳体内的哪个位置，都能够忽略对显示器的特性的影响，因此，不需要从特性方面考虑ゲッター环的位置。但是，可以在将两组阳极120-1、120-2和栅极130-1、130-2用作立体声信号用的放大器的情况下，为了使两组放大器的特性一致，不能忽略吸气剂140的影响。因此，为了使两组放大器的特性一致，吸气剂140优选分别距栅极130-1、130-2等距离地配置。

图11表示使用模拟放大用真空管100的放大电路的例子。灯丝110与直流电压源310(例如0.7V)连接，被加热至放出热电子的规定的温度(例如650度)。阳极电压源320经由电阻330-1、330-2施加于阳极120-1、120-2。而且，例如，被附加了规定的偏压的立体声的左声道的信号v_L被输入到栅极130-1，被附加了相同的偏压的立体声的右声道的信号v_R被输入到栅极130-2。在该情况下，阳极端子121-1的电压V_L是左声道的输出，阳极端子121-2的电压V_R是右声道的输出。

<防振部的效果和材质>

由于模拟放大用真空管100用于图11那样的放大电路，因此，若灯丝110振动，则灯丝110与阳极120-1、120-2之间的间隔发生变化，对放大特性产生影响。图12A和图12B表示灯丝的振动对放大电路的输出的影响的变化。图12A表示不具备防振部的情况，图12B表示具备具有石墨的薄膜的防振部的情况。石墨的薄膜的厚度为0.1mm，与灯丝接触的宽度为1.5mm左右。横轴表示时间(秒)，纵轴表示施加了振动时起的振幅的变化。可知在不具备防振部的情况下，振动即便经过2秒以上也未充分衰减。另一方面，可知在使石墨的薄膜与灯丝110接触的情况下，振动立刻衰减，在0.2秒左右恢复到几乎没有振动的状态。

图13表示变更薄膜的材料并调查振动引起的初始噪声的大小和每一秒的衰减量的结果。三角形是没有防振部的情况，四边形是石墨的薄膜的情况，×是将铝箔作为薄膜的情况。石墨的薄膜的厚度为0.1mm，与灯丝接触的宽度为1.5mm左右。铝箔使用一般的铝箔。具体而言，铝箔的厚度为12μm，与灯丝接触的宽度为1.5mm左右。横轴表示放大电路中产生的初始噪声(任意单位：arbitrary unit)，纵轴表示每一秒的衰减量。可知与没有防振部的情况相比，在存在使用石墨的薄膜或铝箔的防振部的情况下，初始噪声也小，衰减也快。即，能够通过材料的选择来提高进一步提高衰减特性，但通过至少设置防振部，与没有防振部的结构相比，能够提高衰减特性。因此，只要是能够在真空度高的环境使用、能够形成薄膜的材料，即便不限定于石墨、铝，也能够提高灯丝的振动的衰减率。例如，也可以是石墨以外的碳系材料(类金刚石碳、碳纳米管等)、镁。另外，石墨的薄膜可以是对树脂片进行高热处理而制成的薄膜，也可以是对石墨粉末进行压缩加工而成的薄膜，也可以是在金属板上印刷或涂敷石墨膏而形成的薄膜。

需要说明的是，灯丝的振动对特性的影响在荧光显示管中也被指出，提出了若干对策。但是，荧光显示管与作为本发明的对象的模拟放大用真空管如以下那样不同，因此，用于荧光显示管的对策不能用于模拟放大用真空管。人在视觉上识别荧光显示管的亮度，因此，即便能够识别50Hz左右的振动，也无法识别100Hz左右以上的振动。因此，在荧光显示管的情况下，只要防止100Hz以下的振动就足够了。另一方面，在以音乐方面的使用为前提的模拟放大用真空管的情况下，人通过听觉来识别输出的声音，因此，也能够识别100Hz以上的振动。在模拟放大用真空管的情况下，为了使人难以识别，需要防止10kHz以下或20kHz以下的振动。另外，在荧光显示管的情况下，若与阳极相向的范围的灯丝的温度不一样，则荧光显示管的亮度会产生不均。因此，在荧光显示管的情况下，作为防止振动的对策，需要将与阳极相向的范围的灯丝的温度维持在一样的状态。另一方面，对于音乐方面的使用(模拟放大用)而言，需要使左声道和右声道的特性一致，但由于亮度的不均没有关系，因此，不需要使与阳极相向的范围的灯丝的温度一样。另外，防振部也可以在视觉上醒目。因此，在本发明中，通过使用薄膜，从而使其具有宽度而与灯丝接触。在本发明的情况下，由于灯丝的温度降低的范围扩大，因此，无法使温度一样，但能够使比面向荧光显示管的防振对策高的频率的振动衰减。

[变形例1]

图14表示变形例的模拟放大用真空管的俯视图，图15表示图14的B-B线的剖视图。模拟放大用真空管200在阳极120、栅极130以及防振部160的组只有一组这一点上，吸气剂140的位置、灯丝110的固定方法与模拟放大用真空管100不同。在图14中，为了容易理解阳极120的位置，也未记载栅极130的一部分，但栅极130与图9相同。在模拟放大用真空管200中，由于阳极120与栅极130的组只有一组，因此，不需要为了调整特性而限制吸气剂140的位置。因此，吸气剂140以被吸气剂支承部件242保持的状态设置在模拟放大用真空管200的端部。

在模拟放大用真空管200中，锚固件115仅安装于一个灯丝支承部件111。在未安装锚固件115的灯丝支承部件111的情况下，通过焊接等将灯丝110固定于灯丝支承部件111的灯丝固定部114即可。在该情况下，与阳极120之间的位置关系恒定的固定部是灯丝固定部114。经由弹性体(板簧117)固定于与阳极120之间的位置关系恒定的部件(锚固件主体116)的可动部是安装有锚固件115的一侧的焊接点112。防振部160配置在比阳极120靠近固定部(灯丝固定部114)的一侧。

附图标记说明

100、200模拟放大用真空管 110灯丝

111灯丝支承部件 112焊接点

113灯丝中间固定部 114、118灯丝固定部

115锚固件 116锚固件主体

117板簧 119灯丝中间支承部件

120阳极 121阳极端子

122阳极配线 125玻璃基板

126绝缘层 127阳极用开口部

128端子用开口部 130栅极

132栅极支承部件 140吸气剂

142吸气剂护罩 150排气孔栓

151排气孔 160防振部

161防振支承部件 180壳体

190端子 242吸气剂支承部件

310直流电压源 320阳极电压源

330电阻