TM (zkráceně francouzsky Télégraphie Militaire , „vojenská [radio]telegrafie“; v ruských pramenech „francouzská trioda“, „trioda francouzského typu“ [1] ) je vakuová trioda vyráběná od roku 1915 pro zesilování a detekci rádiových signálů. Trioda vyvinutá ve Francii se během první světové války stala standardní přijímací a zesilovací elektronkou zemí Dohody a první sériově vyráběnou rádiovou elektronkou. Objem výroby TM pouze ve Francii se odhaduje na 1,1 milionu kusů; kromě toho byla výroba TM a jeho vylepšených variant nasazena ve Velké Británii ("řada R"), Nizozemí("Série E"), USA a sovětské Rusko (P-5).
Trioda TM byla vyvinuta v letech 1914-1915 francouzskými vojenskými signalisty z iniciativy náčelníka služby dálkového spojení ( francouzsky Télégraphie Militaire ) plukovníka Gustava Ferriera [2] [3] . Ferrier a jeho nejbližší asistent, fyzik Henri Abraham , navštívili americké laboratoře při mnoha příležitostech a byli si dobře vědomi práce Lee de Foresta , Reginalda Fessendena a Irvinga Langmuira [4] [5] . Ferrier a Abraham si dobře uvědomovali, že de Forestův audion a britská lampa Henryho Rounda jsou nespolehlivé a nedokonalé, zatímco Langmuirův pliotron byl složitý pro sériovou výrobu . Věděli také o stavu nejnovějšího německého vývoje: krátce po začátku války obdržel Ferrier vyčerpávající informace od bývalého zaměstnance Telefunkenu , Francouze Paula Pichona [6] [7] [8] [9] [c. 1] . Pishon přivezl z USA nejnovější modely amerických triod, ale i ty se ukázaly jako nevhodné pro vojenské použití [8] [6] . Na vině nepředvídatelného chování lamp nebylo dostatečně hluboké vakuum [6] [5] [c. 2] . V souladu s myšlenkami Langmuira učinil Ferrier správné rozhodnutí - dosáhnout z odvětví zaručené hloubky [k. 3] vakuum v hromadné výrobě. Francouzská trioda musela být spolehlivá, stabilní a vhodná pro sériovou výrobu [9] .
V říjnu 1914 vyslal Ferrier Abrahama a technologa Francoise Peryho do továrny na elektrické lampy Grammont v Lyonu [11] [8] . Prostřednictvím pokusů a omylů byli Abraham a Peri schopni najít optimální konfiguraci triody vhodnou pro sériovou výrobu [12] [8] . První ukázky, doslova kopírující de Forestův „audio“, se ukázaly jako nespolehlivé a nestabilní [8] . Langmuirův „Pliotron“ byl funkční, ale extrémně složitý; ze stejného důvodu odmítli Francouzi i první vzorky vlastního návrhu [8] . Teprve čtvrtý prototyp, vyvinutý v prosinci 1914 [13] , s vertikálně umístěnou válcovou anodou , byl vhodný pro sériovou výrobu [8] . Tento vývoj od Abrahama a Periho („Abrahamova lampa“) šel do výroby v únoru 1915 a vyráběl se až do října 1915 [13] [8] .
Skutečný provoz odhalil slabinu vertikálního provedení: mnoho lamp bylo poškozeno během přepravy k vojskům [14] [8] . Ferrier nařídil Perymu, aby situaci okamžitě napravil, a o dva dny později Pery a Jacques Biguet představili nový design stejné lampy s horizontální orientací sestavy anoda-katoda a nejnovější čtyřkolíkovou základnou typu „A“ ( „Abrahamova lampa“ používala konvenční Edisonovu základnu s přídavnou boční anodou a mřížkovými vývody) [14] [8] . Sériová výroba lampy Peri a Biquet byla zahájena v listopadu 1915 - právě tato varianta se stala hlavní a po službě v čele s Ferrierem získala označení TM ( francouzsky Télégraphie Militaire ) [15] [8] .
Práce Ferriera a Abrahama v oblasti radiokomunikace byla oceněna nominací na Nobelovu cenu za fyziku v roce 1916 [16] a patent na vynález triody osobně obdrželi Peri a Bige, což následně vedlo k soudním sporům ze strany zbývajících kolegů, kteří zůstali bez práce [17] [18 ] [k. 4] .
TM je trioda téměř dokonalého válcového tvaru. Přímo žhavená katoda je vlákno z nelegovaného wolframu o průměru 0,06 mm, anoda je niklový váleček o průměru 10 mm a délce 15 mm [20] [21] . Velikost a materiál mřížky závisí na místě výroby: závod v Lyonu používal molybdenový drát, závod v Ivry-sur-Seine používal nikl [20] [22] . Průměr spirálky pletiva 4 nebo 4,5 mm [20] [22] .
K zahřátí čisté wolframové katody na bílé teplo bylo zapotřebí proudu 0,7 A při jmenovitém topném napětí 4 V [20] [22] . Žhavící katoda zářila tak jasně, že v roce 1923 začala továrna Grammont vyrábět TM s tmavě modrými skleněnými žárovkami [20] [23] . Podle jedné verze to neumožňovalo použití drahých triod jako běžné osvětlovací lampy , podle jiné to chránilo oči radiistů před jasným světlem, ale nejpravděpodobnějším důvodem bylo, že tmavé sklo maskovalo neškodné, ale nevzhledné povlak kovových částic, které se nevyhnutelně usazovaly na vnitřní stěně baňky při odčerpávání lampy [20] [23] .
Trioda TM a její pozdější varianty byly univerzální: mohly být použity pro svůj zamýšlený účel - pro zesilování a detekci signálů v rádiových přijímačích a jako generátory nízkoenergetických rádiových vysílačů , a když bylo paralelně zapojeno několik lamp - a jako nízké -frekvenční výkonové zesilovače [24] . Sovětský analog TM, trioda R-5, v režimu generátoru vydržela anodová napětí až 500 ... 800 V a byla schopna dodat anténě oscilační výkon až 1 W (v režimu nominálního zisku v režimu A - ne více než 40 mW) [25] .
V typickém jednotrubkovém rádiovém přijímači z první světové války bylo na anodu TM přivedeno napájecí napětí 40 V ; při nulovém předpětí na mřížce byl anodový proud asi 2 mA [20] [22] . V tomto režimu byl sklon anodové mřížkové charakteristiky triody 0,4 mA/V, vnitřní odpor 25 kΩ a zesílení (μ) 10 [20] [22] . Při anodovém napětí 160 V a předpětí −2 V byl proud 3–6 mA, zatímco proud zpětné mřížky dosahoval 1 μA [20] [22] . Významné síťové proudy, které usnadnily předpětí mřížkového rezistoru , jsou důsledkem nedokonalé technologie z 10. let 20. století [22] .
Nevýhodou TM byla krátká životnost, nepřesahující 100 hodin - pokud byla lampa vyrobena v přísném souladu se specifikacemi [22] . V době války to nebylo vždy možné: kvůli potížím se zásobováním závodů čas od času přešly na nekvalitní suroviny [22] . Lampy z ní vyrobené byly označeny křížkem; od normy se lišily vysokou hlučností a docházelo u nich ke katastrofálním poruchám v důsledku prasklin ve skle [22] .
TM se ukázal být na svou dobu natolik úspěšný, že byl dodáván nejen francouzským ozbrojeným silám, ale všem státům Entente [18] . Kapacita závodu v Lyonu nestačila a již v dubnu 1916 byla zahájena výroba TM v závodě Compagnie des Lampes v Ivry-sur-Seine [18] .
Objem výroby TM není spolehlivě znám, ale na svou dobu byl nebývale velký [26] . Odhady denního výkonu TM na konci války se pohybují mezi tisícem (pouze továrny Grammont) a šesti tisíci lampami [26] . Inženýr z Grammontu René Wild odhadl, že během válečných let jen závod v Lyonu vyrobil 1,8 milionu TM [27] . Podle konzervativního odhadu Roberta Champeie závod v Lyonu vyrobil asi 800 tisíc lamp, závod v Ivry-sur-Seine - 300 tisíc [27] [18] . Pro srovnání, vojenská objednávka amerického ministerstva obrany v roce 1917 činila pouze 80 000 lamp [28] . Pro vedení nepřátelských akcí to bylo příliš málo; americké expediční síly ve Francii používaly francouzské TM [28] .
Britové, kteří obdrželi první vzorky TM, rozpoznali nadřazenost francouzského designu nad vlastním vývojem a již v roce 1916 zahájili vlastní výrobu TM [10] . Technologie a nástroje byly vyvinuty Brity Thomson-Houston a hlavním výrobcem byla továrna na elektrické lampy Osram-Robertson (jádro budoucího Marconi-Osram Valve ) [29] . Britská verze TM byla pojmenována „série R“ [29] . V letech 1916-1917 vyrobil Osram dvě konstrukčně nerozeznatelné verze lampy – „tvrdou“ R1 (přesná kopie TM) a „měkkou“ R2 plněnou dusíkem . Stala se poslední „měkkou“ (plynovou) lampou v britské praxi; všechny následující výbojky „řady R“ až po R7 včetně byly klasické „tvrdé“ (vakuové, nikoli plynové) triody [29] . Válcový design, pocházející z doby lampy Abrahama a Perryho, byl také použit v britských generátorových lampách, až do 800wattové T7X [30] . Varianty žárovek „R série“ na britskou objednávku byly vyráběny v USA v továrně Moorhead a po válce v továrnách Philips v Nizozemí pod názvem „E series“ [20] .
Ruská armáda a inženýři obdrželi první vzorky TM v roce 1917 [1] . V témže roce se M. A. Bonch-Bruevich pokusil v dílnách tverské rozhlasové stanice vytvořit „lampa francouzského typu“ [1] . Velkosériová výroba byla možná až v roce 1923, po získání francouzské technické dokumentace společností Elektrosvyaz Trust [31] . Sovětský průmyslový analog TM byl pojmenován R-5 a P7 a ekonomická verze s thoriovou katodou byla pojmenována Micro. Jediným výrobcem těchto lamp byl Leningrad Electric Vacuum Plant [32] (později začleněn do Světlana ).
TM postupně mizel ze scény - jak se objevily specializované radioelektrony, které plnily své funkce lépe než univerzální TM a jeho analogy [24] . V USA a zemích západní Evropy skončila obměna generací lamp ve 20. letech 20. století, v relativně zaostalém SSSR začala až koncem 20. let [24] . Přesná informace o ukončení výroby TM se nedochovala; podle Champei ve Francii pokračovala až do roku 1935 včetně [20] . Po druhé světové válce byly repliky TM a „R série“ vyrobeny minimálně dvakrát - amatérskou dílnou Rüdigera Waltze ( Německo , 80. léta [33] ) a KR Audio ( Česká republika , od roku 1992 [34] [k. 5] ).