发烧友不可不知的：真空管制造全过程

不管你是否正在使用真空管扩大机，这会发出淡淡橘光的东西绝对是摆放、聆听都合宜的产物。但如果你稍微了解一点世界历史，就会知道真空管这古老的电器产品最开始可不是用来让你做成音响扩大机的！真空管在最早期的应用中，最著名的就是在二次大战时用上万根真空管所组成的计算机「ENIAC」，在当时是用来帮助火炮的火力与弹道计算。虽然现在随便一台工程计算器的能力都能打败这台八十岁的老前辈，但不可否认真空管在早期的计算机运算中确实占有极重要的地位。

不过真空管维护麻烦（高热、高电压）再加上极为耗电占空间，因此在二战之后没多久就被晶体管这种一小颗就能取代一大票真空管的小东西取代。目前除了俄罗斯的军事用途（例如米格战斗机）之外，真空管最大的用途就只剩下音响扩大机了，因此一些早期的真空管厂商不是关厂停产、就是转作其他产品了，反倒是一些俄罗斯、中国的新兴或老牌厂商还在持续生产真空管，专攻全球高低阶音响市场。上图是本次我在广州音响展拍摄的中国真空管参展厂商摊位，图中售价一万七千人民币的真空管体积大约跟 1.5 公升可口可乐相当，是相当少见的巨型真空管。

只要你有玩音响，对真空管就一定不会感到陌生。但你知道真空管是怎么生产出来的吗？真空管之所以称为「真空」管，正是因为内部必须抽成真空才能顺利运作，但内部有这么多小零件的真空管到底是如何抽成真空、而那些小零件又是怎么塞进这完全密封的玻璃管内呢？上面这则影片解释了真空管的生产流程，不过内部有许多细节只要你的听力不到水平就很难搞懂为什么他要这么做，因此如果你对听力有信心就请你先直接看上面的影片吧！下面则是我把影片的制作内容撷取出来解释啰～

其实真空管的生产除了一些必要的手续如卷绕线圈、抽真空等步骤之外，几乎所有的生产流程都是纯手工的，这也是为什么现在新的真空管越来越贵，正是因为「人工很贵」所造成的啊！上图中的技师正在卷绕真空管内部的线圈，为了能加速卷绕并确保卷绕的拉力、长度、间隙能维持一致，因此这个工作一向都是以上图的卷绕器来处理，马达内部的线圈通常也是以类似的道具制造而成。

不同的真空管有不同的内部结构，并不是所有真空管都长像上面这个样子！但对于要先把线圈、灯丝绕好才能安装这件事倒是大同小异，总之所有的真空管内部制造都是从这个核心部分开始的，完成上图的核心组件之后才会开始接下来的组装步骤。（当然现代工厂都是流水线生产，只有坚持手作的小工厂才会让同一个人做所有事情）

在完成内部线圈、灯丝制作之后，就必须把这些组件通通安装到一个接点平台上，有点类似把电子零件固定在电路板上的概念。如果你有机会仔细端详真空管内部，就会发现所有零件都是安装在玻璃管内部的一个小平台上，这就是上面这个步骤正在做的事情。

在完成安装灯丝之后，就必须先做第一次的接点连接，根据真空管类型的不同会有不同数量的接脚必须处理，不过除了前面的巨无霸真空管之外，一般的真空管体积都很小，因此像上图这个步骤看似简单，却是非常伤眼力的细致工作，必须配合不会抖的双手以及合适的工具才有办法把灯丝与底座的接脚连接起来。

连接玩接脚之后就完成真空管内部的组件啦！再次提醒大家，不同的真空管有不同的制作方式与结构设计，因此并不是所有的真空管都长像上图这样，只是制作工艺大同小异罢了。

接下来就是我们所关注的部分：玻璃管啦！其实玻璃管的制作并不是像大家想象中的「高科技」工艺，以制作来说，其实就跟一般制造玻璃杯、玻璃瓶没什么两样，都是利用高温加热玻璃管（有各种不同的口径尺寸），再利用手工的方式裁切需要的长度并封口。这部分完全是纯手工处理，因此并不是任何人都能在短时间内学会的制造工艺，对这个有兴趣可以看看上面的影片，里面有实际操作的录像。

是的，说到玻璃制造就绝对脱不了「吹玻璃」这件事。当玻璃加到一定热度之后就会软化，就能像吹泡泡那样把它吹膨胀，技术高超的玻璃师傅可以利用吹气与适当的工具来修整玻璃管的形状，让玻璃管变成我们平常看到的各种真空管形状。

在师傅吹好玻璃之后，最后会再利用高温喷枪来修整真空管表面，并同时利用模具与旋转来调整真空管的形状。整个真空管的制造都是纯手工利用各种工具制作出来的，并不像现在制造 CPU 那样通通都在无尘室里面用机器手臂完成，相较于现在的科技产业而言，古早的科技产业简直就像是手作工坊一样朴实。

真空管的玻璃底座与上方的玻璃管制作是分开的，上面师傅在吹的只是真空管上端的玻璃管部分，而下端的玻璃底座则是利用上图的道具制作出来的。由于真空管内部在完成后就不能有任何空气进入，因此必须利用上图的装置将玻璃压扁并夹紧从真空管里伸出来的金属接脚，再利用手工的方式修整玻璃底座的形状以符合上端的真空管圆柱，在稍后的步骤中才会将底座与玻璃管合而为ㄧ。

上图就是将上上图完成的玻璃底座与前面完成的真空管内部组件连接起来的样子。上上图的底座中有很多细细的金属丝，这些金属丝必须利用手工的方式焊接到前面提过的「迷你接脚」上，完成安装之后就是上图的样子啦～另外这里还会帮额外安装两个小圆环（上图玻璃旁边的小金属环），这是稍后要用来在玻璃管壁内度上除气剂的重要零件，在接下来的步骤会做介绍。

完成所有零件的安装之后就要把底座跟玻璃管连接起来啦！至于连接的方法 ... 当然就是用烧的啦！如果你有机会到玻璃工厂看看他们的制作工艺，就会看到玻璃师傅利用火焰喷枪加热玻璃边缘，再将融化的两块玻璃连接在一起，上图就是利用相同的概念所完成的真空管：先用高温喷枪把玻璃管与玻璃底座的边缘融化，再将两者压在一起让两者的边缘融合。到这里差不多就完成整支真空管的组装了，接下来就是最后一步：抽真空！

虽然前面已经把真空管的底座跟玻璃管黏起来了，但实际上到这里为止真空管还没有完全封闭喔！完成底座跟玻璃管的连接后还会留下一个小小的吹口，让师傅可以将他们连上抽真空机的玻璃管上。

将真空管连上抽真空机的玻璃管之后就可以把盖子盖起来啦！盖起来之后机器就会自动将真空管内部抽成真空，这样不仅能让真空管内部达到符合电子传递的真空状态，也能利用压力让真空管变得更加坚固。

注：真空管看似玻璃很薄、好像轻轻一捏就会碎掉，但其实因为内部是真空的缘故，因此真空管其实是很难用手捏碎的超坚固产品！套句某知名音响电材行老板的话就是：你能用手捏碎送你一百颗。

抽完真空之后师傅直接用火焰喷枪把底端的小管子（就是跟抽真空机连接的那根）捏扁，这样就能让真空管内部维持真空状态啦！不过为了让真空管内部能达到真正的无氧真空，会再利用上图的感应线圈通电加热真空管内部的易氧化金属（例如铝镁等等），让这些金属受热氧化把内部的氧气除掉，不仅能大幅提升真空管的性能，同时也能避免真空管因为内部微量的氧气而在使用过程中氧化、寿命缩短。

注：这过程就好像在蜜蜂玻璃瓶内烧东西把氧气通通变成二氧化碳一样，是很实用的去除氧气作法，在制作霓虹灯时也有类似的制作步骤。

再把氧气烧完之后，还要再针对前面提过的「除气剂」做处理。这里同样是利用感应线圈加热的方式把刚刚放进真空管的两个小金属圈加热蒸发，在完成加热后这个小圈圈就会消失并变成真空管管壁上的银色镀层。这个镀层在真空管破裂、或是金属接脚氧化造成空气进入真空管时会与空气起化学变化而变成白色（俗称白头），让使用者知道「这支真空管坏掉该换掉了」，除了可以用来去除真空管内部多余的气体之外，同时也有真空管寿命的提示作用。就像锂电池坏掉会自己变胖一样，这层银色镀层也会用变成白色来让你知道「他坏掉了。」

完成上述的步骤之后，最后再把真空管的底座与接脚装上去就完成啦！有些真空管并不会特别安装上图的这种接脚，而是直接保留细细长长的金属细接脚，例如很夯的真空管数字时钟就大多采用没有安装硬式接脚的数字真空管。

看到这里有没有觉得真空管好像也不是什么高科技工艺产品呢？其实真空管的年纪真的很大了，甚至比现在许多年轻人的阿公阿嬷都还要年长，因此在那没有计算机、没有机械手臂（当然也没有无尘室）的时代，能够用玻璃管跟一些金属零件在玻璃手作坊中打造出能制造原子弹的玩意已经是非常非常了不起的事情了。以今天的角度来看，真空管无论是效能、或是制作工艺等都是旧时代的产物，但在那连计算机都没有的时代（先有真空管才有数字计算机）就能生产出这样的东西 ... 其实就跟今天做出 CPU 一样高科技啊！