बीम टेट्रोड

बीम टेट्रोड, जिसे कभी-कभी बीम पावर ट्यूब कहा जाता है, एक प्रकार की निर्वात नली या तापायनिक वाल्व होती है जिसमें दो ग्रिड होते हैं और एनोड और स्क्रीन के बीच कम क्षमता वाले आवरक आवेश क्षेत्र का उत्पादन करने के लिए कैथोड से कई आंशिक रूप से संगृहीत बीम में इलेक्ट्रॉन प्रवाह बनाते हैं। जब एनोड द्वितीयक उत्सर्जन इलेक्ट्रॉनों को एनोड में वापस करने के लिए ग्रिड जब एनोड की क्षमता स्क्रीन ग्रिड की तुलना में कम होती है। बीम टेट्रोड का उपयोग आमतौर पर ऑडियो आवृत्ति से आकाशवाणी आवृति तक पावर प्रवर्धक के लिए किया जाता है। बीम टेट्रोड समान एनोड आपूर्ति वोल्टेज के साथ ट्रायोड या पेंटोड की तुलना में अधिक उत्पादन शक्ति का उत्पादन करता है। विपणन किया गया पहला बीम टेट्रोड मार्कोनी N40 था, जिसे 1935 में पेश किया गया था। 21वीं सदी में निर्मित और उपयोग किए जाने वाले बीम टेट्रोड में 4CX250B, KT66 और 6L6 के संस्करण शामिल हैं।

इतिहास
प्रवर्धक सर्किट में, उपयोगी एनोड वोल्टेज - पारंपरिक टेट्रोड ट्यूब के संचालन का एनोड वर्तमान क्षेत्र स्क्रीन ग्रिड की तुलना में कम एनोड क्षमता पर एनोड से द्वितीयक उत्सर्जन के हानिकारक प्रभाव से सीमित था। एनोड द्वितीयक उत्सर्जन के हानिकारक प्रभाव को PHILIPS /मुलार्ड द्वारा  दमनकारी ग्रिड  की शुरूआत के साथ हल किया गया, जिसके परिणामस्वरूप  एक कलम के साथ  डिजाइन हुआ। चूंकि फिलिप्स के पास इस डिजाइन पर एक पेटेंट था, इसलिए अन्य निर्माता पेटेंट का उल्लंघन किए बिना पेंटोड टाइप ट्यूब बनाने के इच्छुक थे। यूके में, तीन  मैं  इंजीनियरों (इसहाक शॉनबर्ग, कैबोट बुल और सिडनी रोड्डा) ने 1933 में एक वैकल्पिक डिजाइन पर एक पेटेंट दायर किया। उनके डिजाइन में निम्नलिखित विशेषताएं थीं (सामान्य पेंटोड की तुलना में):
 * नियंत्रण ग्रिड और स्क्रीन ग्रिड के छिद्रों को संरेखित किया गया, एक ही पिच के साथ ग्रिडों को घुमावदार करके (पेंटोड के ग्रिड अलग-अलग पिचों का इस्तेमाल करते हैं)।
 * सामान्य टेट्रोड या पेंटोड की तुलना में स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच अधिक दूरी।
 * स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच एक कम इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित क्षेत्र स्थापित करने के लिए कैथोड क्षमता पर या उसके पास एक सहायक इलेक्ट्रोड संरचना और इलेक्ट्रॉन धारा के बाहर, बीम के शामिल कोण को सीमित करने और बीम क्षेत्र के बाहर एनोड माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को रोकने के लिए स्क्रीन पर पहुँचना (पेंटोड में इलेक्ट्रॉन धारा में एक शमन ग्रिड होता है)।

डिजाइन को आज बीम टेट्रोड के रूप में जाना जाता है, लेकिन ऐतिहासिक रूप से इसे कंकलेस टेट्रोड के रूप में भी जाना जाता था, क्योंकि इसमें पारंपरिक टेट्रोड के समान ग्रिड की संख्या थी, लेकिन एनोड करंट में नकारात्मक प्रतिरोध के बिना एक वास्तविक टेट्रोड की एनोड वोल्टेज विशेषता घटता है।. कुछ लेखक, विशेष रूप से यूनाइटेड किंगडम के बाहर, तर्क देते हैं कि बीम प्लेटें पांचवें इलेक्ट्रोड का निर्माण करती हैं। पेन्टोड की तुलना में ईएमआई डिज़ाइन के निम्नलिखित लाभ थे:

नई ट्यूब को जनवरी 1935 में मारकोनी N40 के रूप में भौतिक और ऑप्टिकल सोसायटी प्रदर्शनी में पेश किया गया था। लगभग एक हजार N40 आउटपुट टेट्रोड्स का उत्पादन किया गया था, लेकिन EMI और जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी पीएलसी के संयुक्त स्वामित्व के तहत MOV (मार्कोनी-ओसराम वाल्व) कंपनी ने ग्रिड के अच्छे संरेखण की आवश्यकता के कारण डिजाइन को निर्माण के लिए बहुत कठिन माना। तार। जैसा कि MOV का अमेरिका के RCA के साथ एक डिज़ाइन-शेयर समझौता था, उस कंपनी को डिज़ाइन पास कर दिया गया था। आरसीए के पास एक व्यावहारिक डिजाइन तैयार करने के लिए संसाधन थे, जिसके परिणामस्वरूप 6L6 का निर्माण हुआ। कुछ ही समय बाद, बीम टेट्रोड कई प्रकार के प्रसाद में दिखाई दिया, जिसमें दिसंबर 1936 में 6V6, 1937 में MOV KT66 और 1956 में KT88 शामिल थे, विशेष रूप से ऑडियो के लिए डिज़ाइन किया गया और आज कलेक्टरों द्वारा अत्यधिक बेशकीमती है।
 * डिज़ाइन ने समान पावर पेंटोड की तुलना में अधिक आउटपुट पावर का उत्पादन किया। * ट्रांसकंडक्शन एक समान पावर पेंटोड से अधिक था।
 * प्लेट का प्रतिरोध समान पावर पेंटोड से कम था। * पेंटोड के लिए लगभग 20% की तुलना में स्क्रीन ग्रिड करंट एनोड करंट का लगभग 5-10% था, इस प्रकार बीम टेट्रोड अधिक शक्ति-कुशल था।
 * डिज़ाइन ने तुलनीय पावर पेंटोड की तुलना में क्लास ए ऑपरेशन में कम तीसरे-हार्मोनिक विरूपण का उत्पादन किया।

सप्रेसर ग्रिड पर फिलिप्स पेटेंट के समाप्त हो जाने के बाद, कई बीम टेट्रोड को बीम पावर पेंटोड कहा जाता था। इसके अलावा, पेंटोड्स के स्थान पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए बीम टेट्रोड्स के कुछ उदाहरण थे। सर्वव्यापी EL34, हालांकि मुलार्ड/फिलिप्स और अन्य यूरोपीय निर्माताओं द्वारा एक सच्चे पेंटोड के रूप में निर्मित किया गया था, इसके बजाय अन्य निर्माताओं (अर्थात् GE, सिल्वेनिया और MOV) द्वारा बीम टेट्रोड के रूप में निर्मित किया गया था। सिल्वेनिया और GE द्वारा निर्मित 6CA7 एक EL34 के लिए एक बीम टेट्रोड ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन है, और KT77 MOV द्वारा बनाए गए 6CA7 के समान डिज़ाइन है।

अमेरिका में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एक बीम टेट्रोड परिवार में 25L6, 35L6 और 50L6 और उनके लघु संस्करण 50B5 और 50C5 शामिल थे। समान पदों के बावजूद इस परिवार को 6L6 के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। उनका उपयोग लाखों सभी अमेरिकी पांच एएम रेडियो रिसीवर्स में किया गया था। इनमें से अधिकांश ने ट्रांसफॉर्मर रहित बिजली आपूर्ति सर्किट का इस्तेमाल किया। लगभग 1940-1950 से निर्मित ट्रांसफार्मर बिजली आपूर्ति वाले अमेरिकी रेडियो रिसीवर में, 6V6, 6V6G, 6V6GT और लघु 6AQ5 बीम टेट्रोड का आमतौर पर उपयोग किया जाता था।

सैन्य उपकरणों में, 807 (वैक्यूम ट्यूब) और 1625, 25 वाट के रेटेड एनोड अपव्यय के साथ और 750 वोल्ट तक की आपूर्ति से संचालित होने के साथ, 50 वाट आउटपुट तक के आकाशवाणी आवृति  ट्रांसमीटरों में अंतिम प्रवर्धक के रूप में व्यापक उपयोग में थे। पावर और ऑडियो के लिए पुश-पुल एप्लिकेशन में। ये ट्यूब 6L6 के समान थे, लेकिन कुछ हद तक उच्च एनोड अपव्यय रेटिंग थी और आधार पर पिन के बजाय एनोड शीर्ष टोपी से जुड़ा था। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद बड़ी संख्या में बाजार में प्रवेश किया और 1950 और 1960 के दशक के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में रेडियो शौकीनों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया गया।

1950 के दशक में, बीम टेट्रोड के लिए अल्ट्रा-रैखिक  | अल्ट्रा-लीनियर ऑडियो प्रवर्धक सर्किट विकसित किया गया था। यह प्रवर्धक सर्किट स्क्रीन ग्रिड को आउटपुट ट्रांसफार्मर पर टैप करने के लिए लिंक करता है, और इंटरमोड्यूलेशन विरूपण को कम करता है।

ऑपरेशन
बीम टेट्रोड स्क्रीन ग्रिड ट्यूब के डायनेट्रॉन क्षेत्र या टेट्रोड किंक को स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच एक कम संभावित स्पेस चार्ज क्षेत्र विकसित करके समाप्त कर देता है जो एनोड द्वितीयक उत्सर्जन इलेक्ट्रॉनों को एनोड में लौटाता है। बीम टेट्रोड की एनोड विशेषता पावर पेंटोड की तुलना में कम एनोड वोल्टेज पर कम गोलाकार होती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक बिजली उत्पादन होता है और समान एनोड आपूर्ति वोल्टेज के साथ कम तीसरा हार्मोनिक विरूपण होता है। बीम टेट्रोड्स में, नियंत्रण ग्रिड और स्क्रीन ग्रिड के छिद्र संरेखित होते हैं। स्क्रीन ग्रिड के तारों को नियंत्रण ग्रिड के साथ संरेखित किया जाता है ताकि स्क्रीन ग्रिड नियंत्रण ग्रिड की छाया में रहे। यह ट्यूब की अधिक बिजली रूपांतरण दक्षता में योगदान करते हुए, स्क्रीन ग्रिड करंट को कम करता है। ग्रिड एपर्चर का संरेखण इलेक्ट्रॉनों को स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच की जगह में घने बीम में केंद्रित करता है, जिससे बीम घनत्व के बिना एनोड को स्क्रीन ग्रिड के करीब रखा जा सकता है। एनोड की क्षमता स्क्रीन ग्रिड की तुलना में कम होने पर इन बीमों का तीव्र नकारात्मक अंतरिक्ष आवेश विकसित होता है, जो एनोड से माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को स्क्रीन ग्रिड तक पहुंचने से रोकता है।

प्रकार के बीम टेट्रोड प्राप्त करने में, बीम क्षेत्र के बाहर बीम सीमित प्लेटें पेश की जाती हैं ताकि इलेक्ट्रॉन बीम को एनोड के कुछ क्षेत्रों में सीमित किया जा सके जो एक सिलेंडर के खंड हैं। ये बीम कंफ़ाइनिंग प्लेटें स्क्रीन ग्रिड और एनोड के बीच एक कम इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित क्षेत्र भी स्थापित करती हैं और बीम क्षेत्र के बाहर से एनोड के लिए एनोड माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को वापस करती हैं।

पूर्ण बेलनाकार समरूपता वाले बीम टेट्रोड्स में, बीम को सीमित करने वाली प्लेटों की आवश्यकता के बिना एक कंकलेस विशेषता प्राप्त की जा सकती है। निर्माण का यह रूप आमतौर पर 100W या उससे अधिक की एनोड पावर रेटिंग वाले बड़े ट्यूबों में अपनाया जाता है। Eimac 4CX250B (250W एनोड अपव्यय पर रेटेड) बीम टेट्रोड के इस वर्ग का एक उदाहरण है। ध्यान दें कि इन प्रकारों में इलेक्ट्रोड के लिए समर्थन प्रणाली के डिजाइन के लिए मौलिक रूप से अलग दृष्टिकोण लिया जाता है। 4CX250B को इसके निर्माता द्वारा 'रेडियल बीम पावर टेट्रोड' के रूप में वर्णित किया गया है, जो इसके इलेक्ट्रोड सिस्टम की समरूपता पर ध्यान आकर्षित करता है।

बीम टेट्रोड एप्लिकेशन सर्किट में अक्सर नकली दोलन को रोकने, क्षणिक वोल्टेज को दबाने और आवृत्ति प्रतिक्रिया को सुचारू करने के लिए घटक शामिल होते हैं।  रेडियो आवृत्ति अनुप्रयोगों में, प्लेट सर्किट घटकों और ग्रिड सर्किट घटकों के बीच परिरक्षण की आवश्यकता होती है।

बाहरी संबंध

 * Tube Data Archive, thousands of tube data sheets
 * Beam tetrode - additional data information and graphs

Тетрод