Thyratron 5563 Marconi Italia S.P.A. Matr. N° 1029.
Non rinvenibile negli inventari.
È un thyratron a mercurio, cioè un triodo con vapori di mercurio.
In realtà il thyratron somiglia più ad un diodo a gas che a un comune triodo; infatti il suo uso precipuo era raddrizzare correnti elevate in modo controllato e non poteva essere usato come amplificatore.
Altri impieghi erano la generazione di forme d`onda non sinusoidali come ad esempio tensioni “a dente di sega”, il comando di relais, ecc.
Senza entrare nei dettagli per ragioni di spazio, la presenza della griglia serve essenzialmente a regolare l`innesco della conduzione. Ma il disinnesco si ottiene solo diminuendo la tensione anodica sotto una data soglia.
In genere l`anodo è costituito da un disco massiccio posto in alto di fronte la catodo, mentre la griglia ha la forma di un cilindro massiccio recante all`interno un disco con un foro al centro (posto vicino all`anodo per evitare scariche tra i due) ed è molto diversa dalla griglia dei triodi a vuoto. Un altro cilindro, posto più in basso della griglia, è lo schermo termico.
Il thyratron può essere portato alla conduzione in due modi diversi: 1) mantenendo costante la tensione anodica e innalzando la tensione negativa di griglia (cioè diminuendo il suo valore assoluto); 2) mantenendo costante la tensione di griglia e innalzando la tensione anodica. In certi casi la tensione di griglia è tenuta positiva, ma non ci soffermeremo su questo aspetto del funzionamento del thyratron.
Le tensioni di griglia sono negative o zero rispetto al catodo; le tensioni anodiche sono superiori alla tensione di breakdown anodo-catodo. Per tensioni negative di griglia tali da rendere il cosiddetto “potenziale equivalente” negativo, non si ha il passaggio di corrente; diminuendo il valore assoluto del potenziale di griglia fino a che il “potenziale equivalente” diventa positivo, non appena la tensione anodica supera il potenziale di ionizzazione del mercurio si ha il passaggio di corrente.
Infatti gli ioni positivi si dirigono verso la griglia negativa e neutralizzano il campo con la loro carica spaziale positiva; successivamente, (come avviene nei diodi a vapori di mercurio) la carica spaziale degli ioni positivi si dirige vicino al catodo e neutralizza la carica spaziale di elettroni, facilitando la corrente anodica.
Si comprende quindi che una volta ottenuto l`innesco la griglia perde ogni influenza sulla corrente. In sintesi il potenziale di griglia determina solo l`inizio della ionizzazione dei vapori.
Riportiamo le caratteristiche di altre case costruttrici poiché non disponiamo di quelle della Marconi Italia S.P.A. . General Electric, 5563A: Tensione anodica massima 20.000 V; corrente anodica massima 1,6 A. Tensione di filamento 5 V; corrente di filamento 10 A. RCA, 5563: Tensione anodica massima da 10.00 a 15.000 V; tensione anodica inversa da 10.000 a 15.000 V; corrente anodica massima 10 A; corrente anodica media 1,8 A. Tensione di filamento 5 V, corrente di filamento 10 A. Tensione di griglia prima della conduzione anodica −500 V; dopo la conduzione anodica −10 V. La corrente catodica va da 10 A max. per la tensione anodica max. di 10.000 V a 6,4 A per 15.000 V. Per gli stessi valori delle tensioni anodiche la corrente media catodica va da 1,8 a 1,6 A. La corrente di griglia di picco massima è di 1 A; media e di 0,1 A max. .
Dopo l`accensione del filamento occorrono almeno 15 minuti per avere la giusta distribuzione del mercurio condensato e dopo si può applicare la tensione anodica; questa operazione può essere comandata mediante un relais a tempo. Le prestazioni migliorano dopo circa 40 – 50 minuti di funzionamento.
Durante le successive operazioni e prima della conduzione, per portare il mercurio condensato alla temperatura giusta bisogna attendere non meno di 60 secondi per ottenere l`adeguata temperatura dei filamenti se la bassa temperatura ambiente lo richiede.
Il tempo di ionizzazione è di circa 10 microsecondi e quello di deionizzazione di circa 1000 microsecondi.
La caduta di tensione anodica è di circa 15 V. Il tubo va montato in posizione verticale e il raffreddamento avviene per convezione. Le temperature del mercurio condensato vanno da 25 a 55 °C.
Questo tipo di tubo è soggetto agli stessi problemi che sorgono per i diodi a mercurio riguardo:
1) alla produzione di raggi X quando lavorano a tensioni dell`ordine di 15.000 V,
2) all`influenza di campi elettrostatici esterni o a radio frequenza ecc.
Pertanto richiede le stesse precauzioni come la schermatura, i filtri RF ecc. . L`uso di schermi metallici non deve impedire la necessaria ventilazione e nello stesso tempo che il mercurio condensato resti nel range di temperature ottimale.
Chi è interessato anche ai diodi a vapori di mercurio può cercare nella Sezione Radiotecnica.
Bibliografia.
C. Minnucci, Tecnologia delle Costruzioni Elettroniche, Fermo 1964. L`Ing. Calisto Minnucci ha insegnato Radiotecnica tra gli anni `50 e `60 del Novecento al Montani.
Departments of the Army and the Air Force U.S.A., Basic Theory and Application of Electron Tubes, 1952. Enciclopedia delle Scienze e delle Tecniche Galileo, Vol. IX, Sadea, Firenze 1966.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
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