"/>
 

ARTIKEL

Functie en onderdelen

Functie van een buis

Mooi, maar wat kan een buis dan. Versterken, dat weten we allemaal. Daarnaast kan een buis nog meer. Een buis kan ook spanning gelijkrichten, dat wil zeggen van wisselspanning gelijkspanning maken. Tot slot kan een buis ook nog moduleren. Magnetronbuizen en andere industriële buizen zullen mogelijk andere functie’s vervullen bijvoorbeeld het afgeven van straling.

Binnen in de buis

Elke vacuümbuis is opgebouwd rond een kathode die door verhitting van de gloeidraad elektronen afstaat. Deze elektronen verplaatsen zich door een of meerdere roosters en worden uiteindelijk gevangen door de anode. Ter vergelijking, een transistor maakt gebruik van spanningsvelden in een kristal.

Voor we verder gaan, benoemen we de onderdelen van een buis:

Kathode

De kathode is een holle buis met daarin een gloeidraad die de kathode moet verwarmen. Op de kathode is een oxide (vaak barium- of strontiumoxide) aangebracht. De gloeidraad verhit de kathode tot ongeveer 1000 graden Celsius. Door deze verhitting komen er elektronen vrij uit het oxide. Eindbuizen gebruiken vaak thorium als leverancier van de elektronen. Om thorium elektronen te laten afstaan moet de temperatuur veel hoger zijn. De temperatuur van de gloeidraad kan hier oplopen tot 2200 graden Celsius. De kathode is leverancier van de negatieve elektronen. Daarom ook bepalend voor de levensduur van de buis. Immers als de elektronen op zijn of als de oxide laag beschadigd is door onder meer een te hoge temperatuur, dan “overlijdt” de buis. De kathode kan geen elektronen meer afstaan.

Anode

De anode is het tweede belangrijke onderdeel in een buis en is een niets anders dan een elektrode die uiteindelijk de elektronenstroom opvangt. Omdat bij het opvangen van elektronen hitte vrijkomt, ziet men vaak bij eindbuizen een of meerdere koelribben op de anode zitten om hem af te koelen. Om de hitte te kunnen weerstaan is de anode vaak gevormd uit grafiet.

Hoe werken... buizen? (c) Xingo
Koelribben op een EL34 eindbuis. Duidelijk zichtbaar zijn ook beide Getter ringen bovenin

Rooster

Een buis kan een of meerdere roosters bevatten. Door middel van deze roosters kan men de stroom die van de kathode naar de anode loopt beïnvloeden, groter en kleiner. Het materiaal van een rooster is vaak goud of molybdenum om te voorkomen dat het rooster zelf  elektronen gaat afgeven.

Getter

Binnen in een vacuümbuis heerst een vacuüm. De bedoeling is dat de buis ook na vele branduren nog vacuüm blijft. Af en toe ontstaan er, vaak bij de pinnen aan de onderkant, kleine lekkages Het kan ook zijn dat de buis is niet helemaal leeggezogen is in de fabriek, waardoor er nog wat lucht in de buis achter bleef. De getter heeft als doel deze restgassen te verwijderen. Vaak is de getter zichtbaar in een buis in de vorm van een cupje of een cirkel.

Hoe werken... buizen? (c) Xingo
Getter ring in een 211 triode eindbuis. Op de achtergrond is de Getterflash duidelijk zichtbaar

Op dit cupje of cirkel zit een metaal dat gemakkelijk met lucht reageert en aan zich bindt. Meestal is dit zuiver barium dat tot bariumoxide vormt als het met lucht oxideert. Bij het vacuüm pompen van de buis in de fabriek moet de getter geactiveerd worden. Dat geschiedt door er kort een spanning op te zetten. Het gevolg is dat er in de omgeving van de getter een zilveren neerslag ontstaat (getterflash).

Hoe werken... buizen? (c) Xingo
Getterflash op een 211 eindbuis ("zilveren wolk of neerslag")

Dat geeft aan dat het vacuüm in de buis goed is. Zou dat niet het geval zijn dan zal de neerslag wit worden (bariumoxide) en is de buis onbruikbaar. Soms heeft de getterflash een bruine kleur of is niet mooi egaal. Veel mensen denken dan dat de buis gebruikt is. Dit is niet waar. Optisch kun je de eigenschappen van een buis niet bepalen, de enige manier om een buis te testen is door deze elektrisch te testen met een buizentester.

EDITORS' CHOICE