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Caratteristiche Costruttive dell'Anodo delle Valvole Termoioniche

Indice Argomento Corrente
1) Anodo (o Placca)
2) Materiali impiegati nella costruzione degli Anodi

Anodo (o Placca)

L’anodo nella valvola termoionica ha il compito di raccogliere gli elettroni emessi dal catodo.
L’anodo può avere diverse forme, tuttavia dovendo dissipare per irraggiamento (raggi infrarossi) gran parte del calore prodotto dalla valvola (ricordiamo che nel vuoto non vi sono fenomeni di conduzione del calore e l'energia cinetica degli elettroni quando arrivano all'anodo si trasforma in calore) deve possedere le seguenti caratteristiche:

  1. Elevata malleabilità per poter essere stampati e mantenere poi la forma.

  2. Basso coefficiente di dilatazione termica (per non alterare la geometria in presenza di forte calore).

  3. Alta temperatura di fusione. Vengono a questo scopo usati molibdeno, tantalio, ferro nichelato, nichel, tungsteno o grafite (nelle valvole che hanno un funzionamento più "estremo" a livello di dissipazione.
    Infatti la grafite ha una temperatura di fusione più alta di quella del tungsteno e può lavorare a temperature molto elevate, che innescano una maggior dissipazione di energia per irraggiamento infrarosso fino al limite della luce visibile).

6s4 triodo privato del vetro Particolare dell'anodo smontato visto da sopra di una 6s4 Particolare dell'anodo smontato visto da sopra di una 6s4

Una valvola triodo 6s4 privata del vetro.
La struttura metallica grigia è l'anodo.
Sulla parte superiore, con la forma di una aureola svetta il getter.

Anodo della valvola 6s4 visto da sopra, completamente smontato a parte la mica che funge da supporto.
Il catodo e la griglia sono stati rimossi.
E' possibile vedere ancora i fori nella mica su cui si innestano il catodo e la griglia.

Anodo della valvola 6s4 visto da sopra, completamente smontato a parte la mica che funge da supporto.
Il catodo e la griglia sono stati rimossi.
L'anodo ha una forma tale da poter essere fissato saldamente sulla mica e da poter dissipare quanto più calore possibile.

Nel dettaglio, quello che influenza la costruzione dell'anodo di una valvola termoionica è il tipo di dissipazione:


In tutte le piccole valvole (piccole in rapporto a quelle impiegate in trasmissione radio che arrivano a potenze di centinaia di Kw) la dissipazione avviene per irradiazione del calore.
Questo implica che per avere un buon rendimento l'anodo deve raggiungere temperature molto alte.
Infatti l'irraggiamento del calore (sotto forma di raggi infrarossi) avviene in proporzione alla temperatura dell'elemento radiante (anodo in questo caso).
Tipicamente questi anodi possono lavorare a temperature superiori a 1000°C.
Questo comporta che il metallo di cui è composto l'anodo rilasci una certa quantità di gas (idrogeno, azoto, monossido di carbonio, biossido di carbonio) intrappolato nello stesso, condizione non accettabile in una valvola a vuoto spinto, quindi vi è bisogno di alcuni trattamenti preliminari che possono essere fatti prima di assemblare la valvola, in una camera a vuoto esponendo l'anodo ad alta temperatura, oppure una volta assemblata la valvola, riscaldando l'anodo ad induzione magnetica e aspirando il gas che si libera.

Nota: nelle valvole sottoposte ad alte tensioni anodiche spesso l'anodo è collegato ad un contatto esterno posto sulla sommità della valvola in modo da aumentare la distanza, e quindi l'isolamento fra l'anodo e gli altri elettrodi.

Materiali impiegati nella costruzione degli Anodi

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