《临高启明》同人作品《电子管诞生记》版权归《临高启明》版权方和同人作者所有; 为方便阅读,WIKI编辑仅进行必要的区分章节。

作者

修语轩

原帖

状态

完结,待转正。

开 始 时 间:2015-09-19

最后更新时间:2015-9-30

正文

电子管诞生记

前言

从9月11号开始,有了写一篇通信方面的同人文的想法。结果考证来考证去,发现无论如何都绕不过二极管三极管,于是干脆土法上马,写了这篇同人。

目前写到制成第一只电子二极管,还有如下问题:

1,关于技术细节

跟大多数同人文不同,我没亲手做过真空电子管,文章中的步骤是查资料看来的,我也请教过我们老师,他表示真实的二极管制作应该不会这么简单,只是有很多技术上的细节他也不是很明白。(其实我们谁都不知道这玩意到底怎么做。。。)求各路电子发烧友大神批评指正。

2,关于二极管的参数和量产

二极管这玩意不是做出来就能用,得测好多参数,然后把参数调到一个合适的值。最重要的是,如果批量生产二极管,得要求参数基本上一样。我现在一不知道参数怎么调,二更没有批量生产电子元件的经验,只好求大家支援。

3,关于文笔

本人小白一只,此前除了考试作文外没写过什么像样的文章,这篇同人是第一次尝试。如果大家有好的修改建议,还望不吝赐教。

最后要感谢:

天马星座之一灯

想知aya

ralfa

riverklause

或or战

等吧友的支持!!

第一节

夜阑人静,一灯如豆。

修语轩推开面前的一沓资料,揉揉酸胀的眼睛,从办公桌前站了起来,走到窗前。

望着窗外的黑暗,修语轩愈发烦躁,混合着无力感的疲倦让他眉头紧锁。

修语轩本是典型的技术宅+酱油众,通信工程出身,自登陆以来历任港口建设基本劳动力、临高电信基本劳动力、临高计算中心基本劳动力……算是为临高的电信事业树过电线杆、搭过小灵通基站、维护过计算中心服务器的老资格了。只是眼见得李运兴单良一干“电信系”步步高升,自己还是做着与旧时空差不多的技术工作,感觉憋屈得紧。

直到受命研制钟表和无线电的钟利时在一众学计算机出身的IT人士中挑出了这个“似乎懂一点无线电”的闲散元老,修元老才从计算机房这个火坑光荣地跳槽到了……另一个火坑——研制临高的无线电技术。

虽然顶着一个“临高无线电委员会主任”唬人的头衔,修元老仍然是个光杆司令:整个无线电委员会只有他一个成员。总算修语轩多次表示旧时空的无线电委员会主要负责管理无线电的频道资源,并不负责开发无线电技术,钟博士才同意在科技部下设立一个电子学研究所。不过,钟博士表示,在第一批无线电设备批量生产之前,无论是无委会还是电子所,都不会分配到哪怕一个归化民。

新官上任的修语轩一度非常兴奋,以至于埋头工作错过了女仆的购买。然而,很快的,临高电子技术糟糕的现状让修语轩每天愁眉不展,完全忘记了最初的“工业与信息化部部长、邮电大学校长、科学院院士、工程院院士、国家科学技术进步一等奖…”的野望。

现代无线电的技术十分复杂,依赖于半导体物理和电子工业的支撑,而这些,英明伟大的元老院……都没有。作为无线电最基础的电子元件——三极管、电感、电容和电阻,临高都没有办法实现自产。

“靠空想是建设不成社会主义的”,修语轩暗下决心,看来明天要去找找钟博士了,临高的电子工业可不是自己坐在书桌前冥思苦想就能想出来的。

第二天一早,修语轩就直奔钟利时的办公室。给他开门的是钟小英。修语轩愣了一下,他在临高长期过着办公室——食堂——宿舍三点一线的生活,很长时间没有跟钟博士接触了。“真是女大十八变,小英比原来漂亮了不少。”

修元老边感慨着钟博士艳福不浅边走向这厮的办公桌。正在埋头看资料的钟博士抬起头来,看见来人是修语轩,马上站起来,一边做热情状,一边要钟小英倒茶。

修元老心说不妙,平常这厮也算是眼高于顶,虽不至于瞧不起自己,却也不会这么热情,反常必妖。果然,还没有等他开口,钟博士就一屁股坐回椅子上,说道:“修工啊,我最近要找你,又怕打扰你的工作,今天你来了,正好。”说着,递给修语轩一份文件。

修语轩一边翻看文件一边听钟博士介绍情况。随着广东攻略的渐渐酝酿,执委会和军方渐渐发现了发展通信技术的重要性。现在临高的无线电台和对讲机都是从旧时空带来的,坏一台少一台,属于一级管控物资,不能广泛配置。而军方希望在广东攻略开始后,无线电通信设备至少能够普及到连一级单位,这一方面是作战的需要,另一方面,陆军的某些德粉军官日思夜想地渴望指挥部队进行大纵深闪电战,而使用无线电指挥军队是这帮未来的古德里安隆美尔的必修课之一,他们希望能将这次广东战役作为未来的装甲拖拉机集群闪电战的预演。

“这TMD……”,修元老暗自咒骂,现在部队还处在米尼枪和拿破仑炮的阶段,这帮哈德派就想着无线电和拖拉机了。

他刚要抗议,钟利时就抢过了话头:“无论如何,无线电是必须要上马的。咱先不管执委会和军队的人怎么想,现在一定要借着这股东风把架子搭起来。”

修语轩也十分明白过了这村就没这店的道理,这跟旧时空的科研是一个道理,军工项目的支持绝对给力。他这么想着,就要开口,无他,要人、要钱、要资源、要设备。

钟利时似乎开出来他要说什么:“下礼拜有个会,临高工业系统各口都会派人来参加,你准备准备,有什么困难和要求尽管在会上提出来。具体时间再等通知。”说着就站了起来。

修语轩知趣地告辞出来,郁闷地想,这次会面自己一共也没说几句话,果然到了这边跟在旧时空一样是个小人物,想法被领导摸得透透的不说,还没什么发言权。一边走一边琢磨无线电的事情,修元老渐渐品出点儿味道来:按钟利时透出来的意思,这个项目不挂在科技部下面,是独立立项,弄不好还得到跟军队的少壮派的支持。如果这样的话,这个项目还挺有做头,起码不会像现在这样两手空空、光杆司令了。

第二周周三一大早,修元老来到了企划院空无一人的大会议室,忐忑不安地等待着“临高无线电技术发展规划研讨会”的召开。

会议室内除了u型的会议桌和几排作为旁听席的长凳之外,还支起了一块黑板。开会之前主办方询问修语轩是否需要透射式投影器,并暗示出于节约设备的考虑,如果不是十分必要,就尽量不使用投影仪,修语轩则表示一块黑板足矣。

与会元老陆陆续续地走进会议室,跟其他学术型会议相比,这次来参会的元老比较少,但是有许多军方的代表出席。

上午九点整,主持会议的钟利时博士宣布会议开始。钟博士开宗明义地说明,这次“研讨会”的主要目的是提出一个一揽子解决方案,以满足各部门,特别是军方对于移动通信的需求。

钟博士为会议简单地定了个调子之后,就请军方的代表发言。特侦队的代表北炜当仁不让地第一个发言。本来因为看到有这样重量级元老出席会议而开心不已的修语轩听到北炜的发言后马上面色沉了下来。

北炜的发言很简单,他提出了两个要求。第一个要求当然是开发临高“自主知识产权”的对讲机。似乎是因为自己也觉得这个要求难以实现,北炜马上提出了第二个要求:特侦队目前配备的对讲机,虽然小心使用、精心维护,但也免不了出故障,甚至直接不能使用。北炜希望“修元老领导的科技部电子所”能够尽量修好损坏的对讲机。

“把老子当修理工了,”修语轩腹诽不已。然而他还是很尽心地问道:“主要是什么型号的对讲机?”

北炜翻了翻带来的笔记本:“坏的对讲机里F30-5比较多,看看能不能先修这种。”

修语轩在旧时空也玩过对讲机,对F30-5有点印象:“这种对讲机里好像有场效应管和集成电路,不那么好对付。我试试吧,不保证能修好多少。”他转过头看看钟利时:“有替换的元器件吗?”

钟博士表示从旧时空带来了不少电子元器件,如果修语轩需要的话可以请企划院调拨。不过,钟博士还是表示,不保证有修语轩需要的型号,最好能在报废的对讲机上的元器件。

修语轩思量了一下觉得有点没谱,表情就不那么对劲。北炜连忙表示这事不太着急。钟博士看了看大家,示意下一位元老发言。

这次发言的是后勤部的一位元老,他带来了洪璜楠的意见。修语轩明白,所谓洪璜楠的意见,很有可能代表了陆军的需求。

“一种小功率便携式无线电收发机,最大限度地减小对旧时空元器件的依赖……”

修语轩忍不住举手示意,正在念文件的军官立刻停了下来,用目光询问他。

“我明白你们要什么,”修语轩说,“这都成了bbs上的月经话题了。我再强调一遍,电阻电容电感没问题,给我资源就能上马。现在的情况是,临高不能自产电子管。”修语轩解释,电子三极管是放大器的核心元件,而二极管在检波方面非常有用,没有电子管,无线电的收发很难实现。

似乎是一直在等他提这个“电子管”,一位元老马上站起来接话:“其实无线电并不一定要用电子管,马可尼时代的无线电用的就是火花发报机。”此言一出,便有元老随声附和,话题随之转向临高迟迟研发不出火花发报机的体制根源。

第二节

修语轩一听这个“火花发报机”就火了,他在bbs上与“火花派”不知争吵过多少回了。在他看来,这帮家伙根本对通信一窍不通,道听途说来一个“火花发报机”就像民科一样四处宣传。修语轩没想到这帮在工业口搞技术的元老也来提这个,简直气不打一处来,顾不得顶头上司钟利时在场,三步并作两步地冲上讲台,抓起一根粉笔在黑板上下了一个公式。

“这叫做傅立叶变换。”

接着,他刷刷几笔画出了两个直角坐标,在第一张图的原点位置画了一个向上的箭头,在第二张图上画了一条与横轴平行的水平线。

修语轩指指左边的箭头:“火花电报机在时域上是一个冲击信号”,又指向右边的水平线:“傅立叶变换到频域上,就是这个。”说道这里,他陡然提高了声音:“从理论上来说,时域冲击信号的频带宽度是无限的,这就意味着我们发射机有限的发射功率在每个特定的频段上都非常小。为了有效地接收到信号,我们的发射功率必须非常大。你们难道想为每个发报机都建个发电厂?”

台下的钟博士不自觉地补充道:“帕斯瓦尔定理。”

台上的修语轩并没有听见,他自顾自地往下说:“更何况,发射频带无限宽就意味着相同时刻只能有一台发报机发报,。我们现在有多少个部门需要电台联系?再说,火花发报机这玩意其实就是旧时空某位科幻作家写过的'全频带阻塞干扰'!在临高架这么个玩意,咱们从旧时空带来的无线电台和小灵通什么的,就都别指望用了。”

修语轩素来说话直率,也没有什么政治野心,不怕得罪人。他在台上这么一顿慷慨激昂,台下的元老们反倒都不好说什么了。

钟利时赶忙出来打圆场:“既然火花发报机不行,那你的意见呢?”

修语轩这个时候也意识到了不妥,连忙替领导圆场:“不敢不敢,从目前临高的技术水平上来看,火花发报机方案也很有道理,而且,频带较宽对于一些特定的情景下,比如求救啊什么的,是一种特别的优点…”

台下的技术元老纷纷满脸黑线:“不愧是'砖家',怎么说都有理…”

“不过,”修语轩话锋一转,“我觉得我们还是要步步为营,从导线电容电阻电感三极管做起,建立起正规的电子工业。”

台下的元老面面相觑,别的元器件还好说,三极管已经成为了bbs上的月经话题,众元老就此扯皮不断,支持真空管和晶体管的各站半壁江山,间或有民科推广自己的各种不靠谱的设想。

“导线的问题我们电力口已经解决了。电解铜、拉丝机都不是问题,关键在于绝缘皮,我们现在用的是橡胶,其实要是做漆包线的话最好有包漆机和聚酯亚胺或者聚酰胺酰亚胺。”

“漆包线很重要,是用来做电感的,化工口觉得那个什么胺能做吗?”修语轩客串了一把会议主持人。

化工口的向知雅站了起来,修语轩记得她好像一直在研究农药:“我能做单体,就是不带聚的时候;聚合的需要高分子材料的技术,需要时间。绝缘不能用橡胶么,橡胶东南亚有不同亚种的橡胶树,出胶但是胶产量质量不如南美的。”

“电感那东西不就是漆包线一圈一圈绕起来的嘛,说到底就是个绝缘问题。我记得最早的的漆包线是油性漆包线,用的是桐油。这种漆膜耐磨性差,不能直接用于制造电机线圈和绕组,使用时需加棉纱包绕层。后来才有了聚乙烯醇缩甲醛漆包线。”一位元老开始引经据典。

修语轩估摸了一下,心里没底,正要追问,这位元老又补充道:“ 为什么不做矿石收音机呢?可以简陋到没电子元件。”

修语轩大怒,心说又是火花机又是矿石机的,这里快成民科集中营了。矿石收音机说来简单,但是那个矿石其实就是在起二极管的作用,修语轩没做过矿石收音机,不过直观感觉矿石调试起来可比二极管不靠谱多了。别的不说,批量生产起来,难道要我一个收音机一个收音机地手工调?修元老腹诽不已。

不过,“矿石机”接下的话立马改变了他的民科形象:“高级点就是电容和二极管,电容查了下 18世就被发明出来了,叫做‘莱特瓶’,矿机的“矿石”其实就是检波用的二极管。”

修语轩眼见好不容易把楼歪到这里,连忙积极补刀:“我感觉还是干脆土法上马电子二极管算了,比矿石靠谱多了。”

绝大多数与会元老也都觉得电子管是个绕不开的坎,现在不解决早晚有一天也要解决,都同意上马电子管的项目。

钟博士看大家达成了共识,马上进行下一议题:军用移动通信系统的设计方案。

一听到这个议题,各位元老就开始踊跃发言。

“以咱们临高目前的技术水平,就应该上马火花发报机和矿石收音机。”

“那个谁刚才不是说了么,火花机根本不具有可行性。”

“别理他,他就整个一书呆子,满口公式定理的,最初的跨越大西洋的无线电系统就是火花电报机。”

“马可尼的那个火花机用气球和风筝驾设接收天线,用了10000瓦的电力。10000瓦的发电机,加上天线,电报机,没有几吨重是不可能的。”

“这么麻烦,要我看,根本用不着自己搞什么通信系统,暂时就用旧时空的无线电台好了,将来天下一统,直接铺有线电报网。”

“话不能这么说,普及了移动通信设备,大规模作战优势太大了,根本不存在指挥盲点了,可以把班排级的指挥发展到极致。谍报系统也能受用,只要有电,就能天天汇报,人人过关。”

……

“大家说的都有道理,美国空军1920年还在用BC-15A火花发报机,我们也可以试制。只是要想做到便携,发射功率就不能太大。我看还是要上马真空电子管。”修语轩觉得这么歪楼下去会得开到明天,连忙把话题拉了回来:“对于真空电子管,我做了很多功课,有了自己的一点想法。”

修语轩的想法是先用旧时空带来的材料试制电子管,然后再请各个部门通力合作,逐步用临高自产的材料代替原先的材料:“在会议之前,我向企划院提交了一份报告,说明了我现在需要的材料,金属材料主要是电热丝,目前我想到的是0.01mm的钨丝。还有用镍片卷成的圆筒,要求一端封住、一端开口,还需要一些金属的薄片,比如铝箔和铜片,当然金箔更好。”

台下想起了一阵笑声。

“轧铝箔我们倒是没问题,轧铝箔跟轧钢其实是一个道理。铝的延展性很好,轧成薄片不算困难,再说将来包装也需要,”机械口的一位元老说,“就是有两个问题,一个是电解铝,巧妇难为无米之炊嘛;另一个就是厚度和大小的问题。以咱们的技术水平,太薄了做不了,而且铝箔容易撕破,太大了不成。”

修语轩说:“铝箔不需要太多,我打算用它来卷制二极管的屏极,至于厚度,不能高于0.1mm。”

“我们试试看。”

“化学试剂需要碳酸钡和三氧化二铝,此外还需要玻璃厂吹制一种形状比较特殊的灯泡,具体的图样我早就交给企划院了。”

“我说前几天给我们下了个单子,奇形怪状的,原来是做电子管用的啊。”玻璃厂的一位元老说道。

“能做出来吗?”修语轩非常关心。

玻璃厂的元老似乎不屑于回答这个问题,只是简单地说道:“第一批样品已经送上去了。”

修语轩又询问了电热丝和化学试剂的问题,向知雅表示碳酸钡和三氧化二铝可以用旧时空的存货,至于怎么在现有条件下制备可以慢慢研究。冶金口的元老表示制备钨丝的难度比较大,不过可以研究一下替代品。

修语轩看讨论的差不多了,总结道:“我先用旧时空带来的材料试制电子管,成功之后会将制作的全部过程记录下来,发个核心。大家来群策群力,看看能解决哪些原材料的问题。”他想了想,又补充道:“移动通信系统的事情急不得,得等电子管量产之后慢慢研究。至于对讲机,我尽力而为,修好一个是一个吧。”

第三节

会议结束后,下午还有事情的众元老们作鸟兽状散。修语轩拎着几个北炜托付“有时间修修”的对讲机正要出门,钟博士喊住他,非要用自己的马车送他一程。

修语轩坐上马车,却发现车子正驶向临高重工业中央实验室。钟利时递给他一张特别通行证,告诉他,经钟博士提议,企划院批准,在临高重工业中央实验室为科技部电子所建立了一个“电子学国家重点实验室”,他在报告中提到的全部设备和材料都已经运到实验室了。除了实验室的命名,设备的配置也充分体现了企划院对电子学的重视,许多从旧时空带来的珍贵仪器井井有条地摆放在实验室中,包括示波器、信号发生器、直流电源、点焊机、真空泵等等。但是在人员方面,企划院却是一个人都没批。

钟博士解释道,这其中原因很复杂,首先,随着临高事业蒸蒸日上,元老们的地位也水涨船高,除了那些位高权重确实脱不开身的元老,一般的元老也越来越不愿意从事具体的技术工作了,很多人不是痴迷于跑官要官,就是沉醉于撕逼扯淡分蛋糕。

其次,修语轩的意思是培养一批有理论基础、能独立做研究的电子学专家,而不是只会照方抓药的操作工,然而这个要求连甲级文凭的毕业生都很难达到。

最后,执委会还有一种顾虑,随着研究的深入,修语轩手下的这批人会掌握越来越多“禁忌的知识”,知识水平甚至会超过一般的元老,而这批人将来无疑会参与电话、电视、广播、甚至雷达的开发,执委会非常担心这些“大杀器”的技术会泄露出去。而且,如何回答“这些知识是怎么来的”十分考验修元老的政治水平,而后者并不让人放心。

修语轩说这样也好,他非常希望自己培养起来的这些人能够一直为自己工作。旧时空的经验告诉他,培养一个熟练的技术人员殊为不易,而人才一旦培养起来,又会有一大帮人过来摘果子。修元老可不希望自己辛辛苦苦培养起来的研究人员转眼间就被别人抢了过去。

听了修语轩的顾虑,钟博士出了个主意。他说,目前元老得到具有人身依附关系的归化民,最好的办法就是买女仆。他拿钟小英举了个例子:“小英除了是我的学生和助手,还是我的养女。我教她些知识也不会有什么顾虑,毕竟是元老的后代嘛!”他又补充道:“人力部权力再大,也不好干涉元老女仆的事情吧。”

修元老觉得很有道理,跟钟博士商量,等电子管的事情有了眉目,就请个假放松几天,顺便看看买女仆的事。

说话间,马车到了临高重工业中央实验室。修语轩跳下马车,向迎面走过来的临高警备营哨兵出示了自己的证件。

“首长您是第一次来?”哨兵问道。

修语轩有些惊讶地点了点头。

“我送您进去吧”,哨兵给同伴打了个手势,热情地说。

修语轩在哨兵的陪伴下走过了煤渣路,在道路尽头的岗亭上再次出示了自己的证件。陪他进来的哨兵原路返回,修语轩独自踏入了重工业中央实验室的大门。

在一楼大厅里,修语轩又被拦了下来,女招待员很客气地查看了修语轩的证件,在笔记本上查看了一番,领着他来到了三层的一个房间。

推开挂着“电子学国家重点实验室”牌子的大门,修语轩看到宽大的实验台上已经整齐地摆上了他的报告中提到的材料:

修语轩满心欢喜地坐在实验台前,恍惚间似乎回到了旧时空读研究生的时光。他打开了随身携带的公文包,取出一大叠技术资料,开始试制真空电子二极管。

修语轩要制作的是旁热式真空电子二极管,这主要是出于方便使用 的考虑。由于热丝不负责发射电子,所以只要有一定的加热功率, 加热电压影响不大, 故可以把不同热丝功率的电子管做成同一电压值。事实上,早期用汽车上的6 V 蓄电池就可以给车内收音机旁热式电子管供电。

修语轩取来一个镍筒,在筒内轻轻涂上三氧化二铝粉末。结果刚把镍筒倒转过来,三氧化二铝粉末全撒了出来。

“这TMD……”修语轩咒骂着。看来资料上说的也不全靠谱。

一番搜肠刮肚之后,修语轩在他所剩无几的化学知识中找到了一个笨办法,他找来一张铝箔,小心地把它衬在镍筒内壁,然后用点焊机左右各焊了一下,将铝箔固定住。最后用钳子加起镍筒,放在喷灯火焰上烤,直到铝箔表面全部变暗才放了下来。

修语轩又裁下一块铝箔,将其卷成小筒状,边缘用点焊机焊牢。他取来两条窄铜片,分别焊在镍筒和铝筒的边缘。

接着,他剪了一段钨丝,一边用万用表测电阻一边剪短钨丝,微调钨丝的长度,直到得到一根电阻为1.5Ω的钨丝。他小心翼翼地将钨丝弯折绞合——钨丝比较脆,还要保证不要出现短路。他将钨丝插入镍筒之中,特意在镍筒外留了长长的两条。

最后,修语轩在镍筒倒过来,小心翼翼地涂上一层碳酸钡粉末,并祈祷它们不要掉下来。

接下来是至关重要的一步,修语轩慢慢地将镍制的圆筒插入一个形状怪异的玻璃灯泡中。这个玻璃灯泡外形跟普通的灯泡差不多,只是颈部很长,在顶端开口,连着一根细长的玻璃管。修语轩轻轻地将“灯泡”架在铁圈上,用喷灯烧灼灯泡的颈部。等到颈部的玻璃变软后,修语轩用从玻璃厂借来的特质架子将灯泡的颈部紧紧地捏合在一起,只在外面留下钨丝的两端和作为正负极的两个铜片。

修语轩察看了一下玻璃捏合的情况,对密封程度还算满意。他将灯泡顶部的玻璃管连到真空泵的胶管上,打开真空泵。过了一会儿,估摸着差不多了,他打开喷灯,用火焰加热玻璃管,看到玻璃软化之后马上用钳子捏紧,随后飞快地关上了真空泵。

修语轩为灯丝通上了电。在镍筒上涂的一层碳酸钡, 加热并抽真空后就在金属筒得到了白色的氧化钡。电子管工作时金属钡被还原出来, 分布在氧化层中并在其表面形成一薄层。蒸发掉后内部的钡又会出来补充。修语轩现在做的就是加热碳酸钡,使之分解得到氧化钡。

过了片刻,修语轩断开电源,轻轻地把真空电子二极管从铁架台上取了下来,像捧着一颗珍珠那样捧在手心,端详良久。

他把电子管轻轻放在实验台上,在实验记录本上一笔一划地写下:“**年*月*日,临高第一只真空电子二极管,修语轩。”

(我来认领一下。。。多谢赤骑菌搬运~还要谢谢赤骑菌把我拉进新北朝来~)

(找到了一篇写大规模生产电子管的资料,发到这里。)

(其实电子管的制造难点主要是各种材料。)

脑补了一个情节:

几十年后,两位澳宋著名冶金专家,国家科技进步一等奖获得者,两院院士,有色金属工业的奠基人吴投元老和修语轩元老在某次学术会议上一起接受了采访。

当被问到“当初是什么支持你们在如此艰苦的条件下完成了钨、钡等金属冶炼方法的研究”时,他们异口同声地说:“我们当初只是(TMD)想做个晶体管!!”


0.0
0人评价
avatar