6550·KT88 이후, 빔관은 어디로 갔는가? — PL500이라는 또 하나의 진화, Where Did Beam Power Tubes Go After the 6550 and KT88?
13GB5라는 진공관은 제가 제이앨범을 시작할 무렵 KDK라는 분으로부터 소개받았습니다.
그분은 이 관을 제게 소개하면서 “300B에 못지않은 관”이라고 했습니다.
하지만 당시 저는 6LQ8이라는 작은 출력관에 관심을 가지고 있었기 때문에 13GB5를 깊이 들여다보지는 않았습니다.
그런데 시간이 지나 6CB5의 계보를 추적하다 보니, 뜻밖의 곳에서 13GB5를 다시 만나게 되었습니다.
13GB5는 미국 형번이고, 유럽에서는 XL500으로 불리는 관이었습니다.
그리고 이 관은 미국에서 먼저 만들어진 관이 아니라, 유럽의 Philips 계열에서 개발된 관이었습니다.
여기서 유럽 진공관 형번의 의미를 잠깐 살펴볼 필요가 있습니다.
유럽 형번에서 첫 번째 글자는 히터 방식과 관련되고, 두 번째 글자는 히터 전압을 나타냅니다.
대표적으로
- EL = 6.3V
- XL = 13.3V
- LL = 18V
- PL = 27V
입니다.
따라서
EL500 = 6.3V
XL500 = 13.3V
LL500 = 18V
PL500 = 27V
가 됩니다.
이들은 히터 전압만 다를 뿐 기본적인 전기적 특성은 같은 관입니다.
즉,
13GB5 = XL500 = 18GB5 = LL500 = 27GB5 = PL500
이라는 하나의 거대한 패밀리가 존재합니다.
이들 관을 언급할 때 PL500을 대표 형번으로 이야기합니다.
이 PL500이라는 관을 추적하다 보면, 이야기는 다시 미국의 6CB5와 6DQ5로 돌아갑니다.
6CB5에서 6DQ5로
앞에서 저는 다음과 같은 계보를 이야기했습니다.
807 → 6BG6G → 6BQ6(6CU6) → 6CD6G → 6CB5
이 계보를 추적하면서 흥미로운 관 하나가 더 등장합니다.
바로 6DQ5입니다.
diyAudio에는 6DQ5를 설명하면서 다음과 같은 표현이 등장합니다.
(https://www.diyaudio.com/community/threads/6dq5-specs-for-audio.154529/ )
“6DQ5 is a big brother of 6BQ6, about 2-3 times bigger and stronger!”
흥미로운 표현입니다.
실제로 시기와 체급을 함께 놓고 보면,
807 → 6BG6G → 6BQ6(6CU6) → 6CD6G → 6CB5 → 6DQ5
라는 흐름이 상당히 자연스럽게 보입니다.
그러나 6DQ5는 6CD6G와 6CB5와 조금 다른 성격을 가지고 있습니다.
그 차이를 가장 잘 보여주는 것이 바로 무지막지한 순간 전류입니다.
6DQ5 — 괴물 같은 순간 전류
6DQ5는 선형성을 약간 희생하면서까지 순간적으로 엄청난 전류를 흘리는 것을 목표로 한 관입니다.
데이터시트에는 다음과 같이 표시되어 있습니다.
CATHODE CURRENT
Peak: 1100 mA max.
Average: 315 mA max.
1.1A입니다.
진공관에서 1,100mA라는 숫자는 대단히 인상적입니다.
TV 수평출력관에서는 피크 캐소드 전류가 그 관의 체급을 보여주는 중요한 지표로 여겨지는데, 1,100mA보다 더 큰 전류를 감당하는 진공관은 진공관 역사 전체를 놓고 보아도 손에 꼽을 정도입니다.
6DQ5가 왜 이런 괴물 같은 전류를 흘릴 수 있었을까요?
핵심은 그리드1을 캐소드에 최대한 가까이 가져간 것입니다.
그리드를 캐소드에 매우 가깝게 배치하고 넓은 캐소드 면적을 사용하여 전자 흐름을 강하게 제어하고, 매우 큰 순간전류를 얻었습니다. 그러나 그만큼 설계상의 부담도 커졌습니다. 캐소드에 가까운 그리드는 높은 온도의 영향을 받기 쉬웠고, 조건에 따라서는 그리드에서의 열전자 방출, 즉 grid emission 문제도 고려해야 했습니다. 따라서 그리드 간격과 선경, 재료, 방열과 기계적 안정성 사이에서 세심한 타협이 필요했습니다.
강력했지만, 그 힘을 얻기 위해 까다로운 설계를 요구한 진공관이었습니다.
말 그대로 TV의 수평편향 회로를 위해 태어난, 순간전류 능력이 뛰어난 진공관이었습니다.
그래서 6DQ5는 6CD6G와 6CB5와 같은 계통으로 볼 수 있으면서도, 한편으로는 6BQ5 계열과 연결해서 이야기하는 사람들도 있습니다.
다만 이 부분은 정식 제조사 문서에 의해 명확하게 규정된 계보라기보다는, diyAudio와 같은 진공관 자작인들의 오랜 토론 속에서 하나의 정설처럼 자리 잡은 이야기라는 점은 구분할 필요가 있습니다.
807 → 6BG6G → 6BQ6(6CU6) → 6CD6G → 6CB5
└──────────────→ 6DQ5
그렇게 보면 이런 계보가 만들어집니다.
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6CB5는 RCA의 1955년 9월 관이고, 6DQ5는 RCA에서 1958년 3월경 등장합니다.
여기에서 우리는 진공관이 단순히 형번을 바꾸어 가며 자동차 모델 체인지 하는 것처럼 발전한 것이 아니라, 더 큰 전류, 더 높은 전압, 더 강한 순간 동작이라는 새로운 요구에 맞추어 체급 자체를 키워가는 과정을 볼 수 있습니다.
다시 유럽으로 — 500계열의 등장
이제 다시 유럽으로 시선을 돌려보겠습니다.
여기서 등장하는 대표적인 관이 바로 PL500입니다.
그리고 PL500의 6.3V 버전이 EL500, 미국 형번이 13GB5(XL500)입니다.
이 관은 1960년 전후 Philips/Mullard 계열에서 등장했습니다.
시기적으로 보면 6DQ5보다 약간 뒤입니다.
그런데 PL500의 데이터시트를 보면
“Types 13GB5/XL500, 18GB5/LL500 and 27GB5/PL500 are identical with type 6GB5/EL500 except for heater ratings.”
즉 형번은 여러 가지이지만 히터 정격을 제외하면 동일한 관이라는 뜻입니다.
따라서 우리가 흔히 이야기하는 PL500과 EL500, 그리고 미국에서 사용된 13GB5는 사실 하나의 관을 서로 다른 히터 조건에 맞추어 만든 패밀리라고 볼 수 있습니다.
PL500의 특별한 구조 — Cavitrap
PL500을 자세히 들여다보면 또 하나의 중요한 특징을 발견하게 됩니다.
바로 Cavitrap 구조입니다.
PL500은 단순히 이전 관보다 큰 전류를 흘리도록 만든 것이 아닙니다.
전자빔이 플레이트에 도달하는 과정에서 스크린 그리드로 되돌아가는 전자를 억제하기 위한 구조가 적용되어 있습니다.
플레이트의 전자빔이 닿는 부분에는 일종의 칸막이 구조가 형성되어 있습니다.
이것은 캐소드에서 나온 전자들이 스크린 그리드 쪽으로 되돌아가지 않고 플레이트 주변에 가두어지도록 하는 역할을 합니다.
이 구조가 바로 PL500의 중요한 특징 중 하나인 Cavitrap입니다.
PL500의 플레이트 손실은 약 12W 수준의 비교적 작은 관입니다.
그런데 이런 작은 관에서 순간 피크 플레이트 전류가 약 420mA에 이릅니다.
체급에 비하면 상당한 전류입니다.
만약 PL500이 6DQ5와 같은 크기와 플레이트 손실을 가진 대형관으로 만들어졌다면, 그 순간 전류는 훨씬 더 커졌을지도 모릅니다.
더욱 놀라운 것은 전기적 특성입니다.
PL500의 내부저항은 약 2.5kΩ, 상호컨덕턴스는 무려 14,000 μmho에 이릅니다.
이는 매우 강력한 전류 제어 능력을 의미합니다.
그리드1을 캐소드에 최대한 가깝게 배치하고, 플레이트 역시 전자 흐름을 효율적으로 받아들이도록 설계한 결과입니다.
흥미롭게도 이것은 앞에서 살펴본 6DQ5가 추구했던 방향과 상당히 닮아 있습니다.
6DQ5가 그리드와 캐소드의 거리를 극단적으로 줄여 큰 전류를 얻는 방향으로 진화했다면,
PL500은 여기에 더해 전자빔을 효율적으로 제어하고 가두는 구조까지 발전시킨 것이라고 볼 수 있습니다.
그래서 저는 PL500을 단순한 TV 수평출력관으로만 보기가 어렵습니다.
그것은 당시까지 발전해 온 Beam Power Tube 기술이 상당히 높은 수준으로 집약된 관이라고 생각합니다.
6DQ5와 PL500 — 서로 다른 길에서 만난 두 관
여기서 아주 흥미로운 장면이 나타납니다.
미국에서는
807 → 6BG6G → 6BQ6(6CU6) → 6CD6G → 6CB5
└──────────────→ 6DQ5
라는 흐름으로 TV 수평출력관이 발전했습니다.
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PL81 → PL36 → PL500
으로 이어지는 계통이 발전했습니다.
두 계통은 서로 완전히 독립된 것이라고만 말하기도 어렵고, 그렇다고 단순한 직계 혈통이라고 말하기도 어렵습니다.
공통점은 분명합니다.
Beam Power Tube라는 같은 기술적 기반
그리고
더 높은 전압과 더 큰 순간 전류를 요구하는 TV 수평주사라는 새로운 시장
입니다.
결국 서로 다른 회사와 서로 다른 지역에서 개발된 관들이 같은 문제를 해결하기 위해 점점 비슷한 방향으로 진화해 간 것입니다.
807→6BG6G→6BQ6→6CD6G→6CB5 → 6550(텅솔1955) → KT88(GEC/MOV1956)
└────────────→ 6DQ5(RCA1955) ───────→ PL500(Philips1960)
그래서 저는 이런 계보로 완성해 봅니다.
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이렇게 억지 같은 계보를 그릴 수 있는 것은
제가 진공관의 역사를 공부하면서
진공관의 역사는 단순한 형번의 계보가 아니라,
기술적 요구가 전극 구조를 어떻게 변화시키는가에 대한 진화의 역사
라는 관점 때문입니다.
※ 지금까지의 이야기가 아래 수치를 보면 더 이해가 되겠지만 복잡하기 때문에 굳이 아래표를 이해하려고 신경쓰지 않아도 됩니다.
|
|---|
500계열 — PL500에서 끝나지 않았다
그런데 여기서 한 가지 정정해야 할 것이 있습니다.
앞에서 PL500을 500계열의 마지막 관이라고 표현했지만, 실제로는 500계열의 진화가 여기서 끝난 것은 아닙니다.
기본적인 구조를 유지하면서 정격을 더욱 높이는 방향으로 발전했습니다.
그 결과 등장한 것이
EL500 / PL500
↓
EL504 / PL504
↓
EL509 / PL509
↓
EL519 / PL519
입니다.
대략적인 발전을 보면 다음과 같습니다.
| 구분 | 초기형 | 중기 주력형 | 후기형 | 최종 개량형 |
|---|---|---|---|---|
| 관 | EL500 / PL500 | EL504 / PL504 | EL509 / PL509 | EL519 / PL519 |
| 최초 등장 | 1960년 전후 | 1961년경 | 1967년경 | 1970년대 초 |
| 플레이트 손실 | 약 12~17W | 약 16~22W | 약 30~35W | 약 35~45W |
| 주요 용도 | 초기 TV | 흑백/초기 컬러 TV | 대형 컬러 TV | 후기 컬러 TV |
| 특징 | 고속·고전류 | 정격 향상 | 대형화 | 극한의 순간전류 대응 |
PL500 이후에도 기본적인 500계열의 설계철학은 그대로 이어졌습니다.
다만 TV가 흑백에서 컬러로 발전하면서 요구되는 전력이 크게 증가했고, 이에 따라 진공관도 더욱 크고 강력해져야 했습니다.
PL504 — PL500의 개선
초기의 EL500/PL500은 컬러 TV와 같이 전력 소모가 큰 환경에서 사용될 경우 플레이트의 열 문제가 더욱 심각해졌습니다.
이를 보완하기 위해 등장한 것이 EL504/PL504입니다.
기본적인 구조는 500계열을 그대로 이어받으면서도 플레이트의 열적 여유를 높이고 정격을 향상시켰습니다.
즉 500계열의 진화는 단순히 새로운 관을 만드는 것이 아니라,
더 큰 화면 → 더 큰 편향 에너지 → 더 큰 순간전류 → 더 높은 열부하
라는 TV 기술의 발전에 대응하는 과정이었습니다.
EL509 / PL509 — 컬러 TV 시대의 괴물
1960년대 후반 컬러 TV가 본격적으로 대중화되면서 또 한 번의 변화가 필요했습니다.
이에 등장한 것이 EL509/PL509입니다.
플레이트 손실이 약 30W를 넘어서는 대형관으로 발전했고, 순간적으로 매우 큰 전류를 처리할 수 있도록 체급 자체가 커졌습니다.
이 관은 500계열 중에서도 특별한 위치를 차지합니다.
왜냐하면 TV용으로 개발되었지만 그 강력한 전류 특성 때문에 오디오 앰프, 특히 OTL(Output Transformer-Less) 앰프에서도 주목받았기 때문입니다.
출력 트랜스포머 없이 스피커를 직접 구동하려면 낮은 내부저항과 높은 전류 공급 능력이 중요합니다.
PL509/EL509의 특성이 바로 이러한 요구와 잘 맞았습니다.
그래서 진공관 역사에서 보기 드물게 TV 수평출력관이 다시 오디오의 세계로 돌아오는 현상이 나타났습니다.
EL519 / PL519 — 진공관 시대의 마지막 불꽃
그리고 500계열의 마지막 세대에서 더욱 인상적인 관이 등장합니다.
바로 EL519 / PL519입니다.
1970년대 초에 등장한 이 관은 500계열의 기본 구조를 이어받으면서 순간적인 과전류에 더욱 강하게 대응하도록 개량되었습니다.
TV가 컬러화되고 화면이 커지면서 수평출력관에는 더욱 혹독한 조건이 요구되었습니다.
전원을 켜는 순간, 채널을 전환하는 순간, 그리고 수평편향 회로가 동작하는 순간에는 매우 큰 피크 전류가 발생합니다.
진공관 제조사들은 이 마지막 단계에서 내부 전극 재료와 열적 설계를 개선하면서 관의 한계를 더욱 밀어붙였습니다.
그 결과 PL519 계열은 최대 1.2A 수준의 순간 캐소드 전류까지 거론되는, 진공관 역사에서도 손꼽히는 고전류관이 되었습니다.
그런데 이 관이 개발되던 1970년대는 이미 트랜지스터가 진공관을 빠르게 밀어내고 있던 시기였습니다.
생각해 보면 아이러니합니다.
진공관의 시대가 끝나가던 바로 그 순간,
진공관 기술은 오히려 자신의 마지막 힘을 다해 가장 강력한 관들을 만들어내고 있었습니다.
PL519는 그런 의미에서 단순한 TV용 진공관 하나가 아니라 진공관 기술의 마지막 불꽃처럼 느껴집니다.
다시 처음으로 돌아가다
여기까지 오면서 우리가 만난 관들을 다시 한 번 연결해 보겠습니다.
807
↓
6BG6G
↓
6BQ6
↓
6CD6G
↓
6CB5
↓
6550
↓
KT88
그리고 한쪽에서는
6DQ5
라는 거대한 가지가 갈라져 나왔습니다.
그리고 유럽에서는 다시
PL81
↓
PL36
↓
PL500
↓
PL504
↓
PL509
↓
PL519
이라는 거대한 TV 수평출력관의 계보가 이어졌습니다.
이것을 하나의 그림으로 바라보면 아주 흥미로운 모습이 됩니다.
처음에는 서로 다른 관처럼 보였던 것들이 사실은 모두 Beam Power Tube라는 하나의 큰 흐름 안에서 서로 다른 방향으로 진화한 것입니다.
오디오에서는
6L6 → 6550 → KT88
이라는 방향으로 발전했고,
TV에서는
6BQ6 → 6CD6 → 6CB5
└──────────────→ 6DQ5
그리고 유럽에서는
PL81 → PL36 → PL500 → PL504 → PL509 → PL519
라는 방향으로 발전했습니다.
그리고 이것은
6BQ6 → 6CD6 → 6CB5
└──────────────→ 6DQ5 → PL500 → PL504 → PL509 → PL519
과 같이 새로운 계보로 접목될 수도 있습니다.
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| 모바일에서 연결선이 정확하게 보이지 않을 것같아 이미지로 다시 보여드립니다 |
그렇다면 빔관은 6550과 KT88에서 끝났는가?
이제 처음의 질문으로 돌아가 보겠습니다.
빔관은 6550과 KT88에서 끝났을까요?
그렇지 않았습니다.
오디오 애호가들에게는 6550과 KT88이 빔 출력관의 대표적인 최종형처럼 기억되어 왔지만, 그와 거의 같은 시대에 TV라는 거대한 시장에서는 빔관이 전혀 다른 방향으로 진화하고 있었습니다.
그것은 더 낮은 내부저항,
더 높은 상호컨덕턴스,
더 큰 순간전류,
더 높은 펄스 전력,
그리고 더욱 정교한 전자빔 제어를 향한 진화였습니다.
그리고 그 끝에 PL500과 500계열이 있었습니다.
PL500 이후에도 PL504, PL509, PL519가 이어졌지만, 이들은 기본적으로 이미 완성된 500계열의 구조를 더욱 강하게 만드는 방향의 발전이었습니다.
저는
6BQ6 → 6CD6 → 6CB5
└──────────────→ 6DQ5
이렇게 분기형태로 표기를 했지만
6BQ6 → 6CD6 → 6CB5 → 6DQ5 → 6550 → KT88 → PL500 → PL504 → PL509 → PL519
과 같이 1직선상에 늘어 놓아도 큰 흐름으로는 틀리지 않습니다.
KT88이후 PL500은 진공관 역사에서 하나의 중요한 마지막 분기점이라고 생각합니다.
진공관 역사의 마지막 세대
물론 진공관은 PL519에서 완전히 사라진 것은 아닙니다.
이후에도
KT90 / KT100 — 1990년대
KT120 — 2010년
KT150 — 2013년
KT170 — 2020년
등의 현대 생산관이 등장했습니다.
그러나 이것들은 1930~70년대의 고전 진공관 역사에서 이어진 마지막 세대라기보다는, 현대에 새롭게 생산되고 발전한 진공관으로 보는 것이 더 적절할 것입니다.
그런 의미에서 저는 PL500과 그 후속인 504, 509, 519 계열을 고전 진공관 역사의 마지막 장이라고 생각합니다.
그리고 그 마지막 장에서 우리는 아주 재미있는 사실을 하나 발견하게 됩니다.
500계열의 관을 삼극관 접속하고 병렬로 사용하면 300B와 상당히 가까운 특성을 얻을 수 있다는 것입니다.
물론 500계열을 300B와 동일한 관이라고 말할 수는 없습니다.
그러나 여기에서 다시 처음으로 돌아갈 수 있습니다.
결국 다시 2A3와 300B로
제가 이 긴 진공관의 역사를 추적하면서 처음부터 계속 마음속에 가지고 있었던 질문이 하나 있습니다.
진공관의 유전자는 어디까지 이어지는가?
2A3를 이야기했고,
300B를 이야기했고,
6L6을 이야기했고,
6L6에서 6550과 KT88로 이어지는 빔 출력관의 발전을 이야기했습니다.
그리고 그 끝에서 우리는 뜻밖에도 PL500과 PL519를 만났습니다.
서로 전혀 관계없는 것처럼 보였던 TV 수평출력관에서도 낮은 내부저항, 높은 상호컨덕턴스, 강력한 전자 방출, 높은 전류를 제어하는 능력이라는 진공관 기술의 본질적인 유전자는 계속 살아 있었습니다.
그리고 삼극관 접속을 통해 다시 오디오 출력관으로 돌아왔을 때,
그 특성은 놀랍게도 300B를 연상시키는 영역에 접근합니다.
300B는 앞서 이야기했듯이 2A3의 확장된 계보와 연결되어 있습니다.
그렇다면 처음부터 끝까지 이어진 이 긴 여행의 마지막에 우리는 이렇게 말할 수 있을 것 같습니다.
2A3의 유전자는 300B를 거쳐 6L6과 6550, KT88로 이어졌고, 다시 TV의 거대한 수평출력관 속으로 들어가 PL500과 PL519에 이르기까지 살아남았다.
물론 이것을 생물학적인 의미의 혈통이라고 말할 수는 없습니다.
하지만 진공관의 전극 구조와 전자 흐름, 전류를 다루는 방법, 그리고 높은 출력과 낮은 내부저항을 향해 발전해 온 기술의 흐름을 바라본다면, 우리는 분명히 하나의 유전자 같은 연속성을 느낄 수 있습니다.
제가 처음 제이앨범을 시작할 때 KDK님에게 소개받았던 13GB5.
당시에는 그저 300B에 못지않은 관이라는 말만 들었고 제대로 바라보지 못했던 그 관이었습니다.
그런데 수년이 지난 지금, 진공관의 계보를 거꾸로 따라가다 보니 그 13GB5가 바로 XL500, 그리고 EL500과 PL500으로 이어지는 500계열이었다는 것을 알게 되었습니다.
그리고 그 끝에는 PL519가 있었습니다.
돌이켜 보면 참 묘한 일입니다.
처음에는 관심조차 갖지 않았던 하나의 진공관이,
6L6에서 시작된 빔관의 역사와
6550과 KT88의 계보와
6DQ5의 괴물 같은 순간전류와
유럽의 PL500 계열과
마지막으로 300B와 2A3의 유전자까지 연결해 주었습니다.
이제 진공관의 역사를 더 거슬러 올라갈 수도 있고, 더 많은 관을 찾아볼 수도 있습니다.
하지만 큰 흐름에서 보면,
이것으로 진공관의 긴 역사 여행은 한 장을 마무리해도 될 것 같습니다.
1930년대의 2A3와 300B에서 시작해,
6L6과 6550, KT88을 지나고,
TV라는 새로운 세상에서 6DQ5와 PL500, PL509, PL519로 마지막 불꽃을 태운 진공관.
그 긴 역사를 모두 지나고 나서 뒤돌아보면,
진공관은 사라진 것이 아니라 자신의 유전자를 시대마다 다른 모습으로 남겨 놓았던 것인지도 모르겠습니다.
그리고 제가 제이앨범에서 찾아온 것은 어쩌면 수많은 진공관의 이름이 아니라,
그 관들 속에서 끝까지 사라지지 않았던
하나의 진공관의 유전자였는지도 모르겠습니다.
Where Did Beam Power Tubes Go After the 6550 and KT88?
Another Evolution: The PL500
A vacuum tube called the 13GB5 was introduced to me by someone known as KDK when I first started J-Album.
He described it as a tube that was “not inferior to the 300B.”
At the time, however, I was interested in a small output tube called the 6LQ8, so I did not pay much attention to the 13GB5.
Years later, while tracing the lineage of the 6CB5, I encountered the 13GB5 again.
I discovered that the 13GB5 was actually the American designation for the European XL500.
This tube was first developed in Europe by the Philips/Mullard group.
There is an interesting feature in the European tube numbering system. The first two letters indicate the heater characteristics.
For example:
EL = 6.3 V
XL = 13.3 V
LL = 18 V
PL = 27 V
Thus:
EL500 = 6.3 V heater
XL500 = 13.3 V heater
LL500 = 18 V heater
PL500 = 27 V heater
These tubes are essentially the same electrical design, with the heater ratings being the major difference. The 6GB5/EL500 family includes the XL500/13GB5, LL500/18GB5, and PL500/27GB5 variants.
So the 13GB5 that I had once overlooked was actually part of one of the most interesting families of late vacuum-tube development.
From the 6CB5 to the 6DQ5
Earlier, I discussed the following lineage:
807 → 6BG6G → 6BQ6 (6CU6) → 6CD6G → 6CB5
While following this lineage, another remarkable tube appeared:
6DQ5.
There is an interesting description of the 6DQ5 in discussions among tube enthusiasts:
“6DQ5 is a big brother of 6BQ6, about 2–3 times bigger and stronger!”
Looking at the chronology and the physical scale of these tubes, the following progression appears quite convincing:
807 → 6BG6G → 6BQ6 (6CU6) → 6CD6G → 6CB5 → 6DQ5
However, the 6DQ5 has a somewhat different character from the 6CD6G and 6CB5.
The 6DQ5 — A Monster of Peak Current
The 6DQ5 sacrificed some linearity in pursuit of something else:
enormous instantaneous current.
Its data sheet gives the following cathode-current ratings:
CATHODE CURRENT
Peak: 1100 mA max.
Average: 315 mA max.
That is 1.1 amperes of peak cathode current.
Among vacuum tubes, this is an extraordinary number.
Peak cathode current is often regarded as one of the most useful indicators of the class or capability of a TV horizontal-output tube. There are only a handful of tubes in the history of vacuum tubes capable of exceeding 1,100 mA.
The 6DQ5 is therefore truly a monster tube.
But this enormous current capability came at a price.
The control grid, G1, was positioned extremely close to the cathode. This allowed the tube to control a very large electron current, but it also exposed the grid to intense cathode heat.
That could cause thermionic emission from the grid itself and thermal deformation of the grid structure.
Furthermore, thicker grid wires were required to withstand the heat. This reduced the precision of the grid structure and contributed to the reduction in linearity.
In other words:
The 6DQ5 traded some linearity for extreme current capability.
For this reason, some enthusiasts regard the 6DQ5 as belonging to another branch of the 6BQ5-related lineage rather than simply treating it as a straightforward continuation of the 6CD6G and 6CB5.
This distinction is important.
It is not a lineage explicitly established in an official manufacturer's document. Rather, it is an interpretation that has become widely accepted through discussions among tube builders and enthusiasts in communities such as diyAudio.
Thus, we can represent the lineage approximately as:
807 → 6BG6G → 6BQ6 (6CU6) → 6CD6G → 6CB5
└────────────→ 6DQ5
The 6CB5 was introduced by RCA in 1955, while the 6DQ5 appeared later, around 1958.
At this point, we can already see an important pattern in the evolution of vacuum tubes.
They were not simply receiving new model numbers.
They were being redesigned to meet increasingly demanding requirements:
higher voltage → higher current → higher peak current → greater pulse-power capability.
Back to Europe — The 500 Series
Now let us return to Europe.
One of the most important tubes in this story is the PL500.
The PL500 belongs to the same family as the EL500, XL500 and LL500, with different heater ratings. The EL500/6GB5 family and its heater variants are documented as equivalent designs.
The PL500 appeared around 1960, developed by the Philips/Mullard group.
Chronologically, this places it a few years after the 6DQ5.
The PL500 data sheet contains a particularly interesting statement:
“Types 13GB5/XL500, 18GB5/LL500 and 27GB5/PL500 are identical with type 6GB5/EL500 except for heater ratings.”
In other words, although these tubes carry different type numbers, they are essentially the same tube with different heater specifications.
The PL500 was designed specifically as a television line-output tube, and it was intended to replace the earlier PL36.
The Cavitrap — A Remarkable Anode Structure
The most fascinating aspect of the PL500 is its Cavitrap anode.
The PL500 was not simply a larger tube designed to handle more current.
Its anode was redesigned to control the behavior of secondary electrons.
Inside the tube, the electron beam reaches a specially constructed anode containing partitions that form cavities.
These cavities capture secondary electrons emitted from the anode instead of allowing them to return toward the screen grid.
This greatly improves the ratio of anode current to screen-grid current.
That is the principle behind the name Cavitrap.
Mullard's own technical description explains that the partitions of the Cavitrap anode recapture secondary-emission electrons and thereby reduce screen-grid current.
This was an important improvement because the PL500 had to deliver greater deflection energy for more demanding television standards.
In fact, compared with the PL36, the PL500 could deliver approximately 40% greater deflection energy under the same practical conditions.
A Small Tube with Enormous Current Capability
The PL500 has a relatively modest plate dissipation of around 12 W.
Yet its peak anode current can reach roughly 420–440 mA, depending on the specification.
That is a remarkable amount of current for such a relatively small tube.
If a PL500 had been physically enlarged to the class of the 6DQ5 while retaining its electrical design principles, its potential peak current capability would have been enormous.
The PL500 also has an exceptionally low internal plate resistance and very high transconductance.
This reflects the same fundamental direction we saw in the 6DQ5:
bringing the control grid close to the cathode and creating a highly efficient electron-flow structure.
But the PL500 takes this concept further.
The 6DQ5 pursued extreme current capability.
The PL500 combined high current capability with a sophisticated electron-beam and secondary-electron management system.
In that sense, the PL500 represents a remarkable refinement of the beam-power-tube concept.
The 6DQ5 and PL500 — Two Paths, One Destination
Here we encounter something particularly interesting.
In America, one branch developed through:
807 → 6BG6G → 6BQ6 → 6CD6G → 6CB5 → 6DQ5
Meanwhile, Europe developed another branch:
PL81 → PL36 → PL500
and eventually:
PL500 → PL504 → PL509 → PL519
These should not necessarily be interpreted as one simple direct bloodline.
Rather, they represent different branches responding to similar engineering problems.
The common foundation was the beam power tube.
The new challenge was the television horizontal-sweep circuit, which demanded:
extremely high peak current
high peak voltage
rapid switching
high pulse power
and efficient electron control
Different manufacturers and different regions arrived at increasingly similar solutions because they were solving essentially the same engineering problem.
This is one of the things I find most fascinating about the history of vacuum tubes.
It is not simply a history of tube numbers.
It is a history of how engineering requirements changed the physical structure of the electron tube.
The 500 Series Did Not End with the PL500
There is one correction I should make to the earlier discussion.
The PL500 was not actually the final member of the 500 series.
The fundamental design remained, but the ratings and physical construction continued to improve.
The progression can be summarized as:
EL500 / PL500
↓
EL504 / PL504
↓
EL509 / PL509
↓
EL519 / PL519
The later tubes were progressively strengthened to cope with the increasing demands of television, especially as color television became widespread.
The development followed a familiar pattern:
larger screens → greater deflection energy → greater peak current → greater thermal stress.
PL504 — The Improved 500 Series
The early EL500/PL500 generation faced thermal limitations when operated under demanding conditions.
The next stage was the EL504/PL504.
The basic concept remained intact, but the tube was strengthened to provide greater thermal and electrical margins.
The evolution was therefore not a complete redesign.
It was the refinement of an already successful architecture.
EL509 / PL509 — The Monster of the Color-TV Era
By the late 1960s, color television was becoming widespread.
The power requirements increased, and another generation of horizontal-output tubes was required.
This led to the EL509/PL509.
The tube became physically larger and was capable of handling substantially greater power.
With plate dissipation in the range of roughly 30 W or more, the EL509/PL509 represented a dramatic increase in physical and electrical capability compared with the original PL500.
And something interesting happened.
A tube originally designed for television found its way back into the world of audio.
Its low internal resistance and high-current capability made it attractive for certain high-power audio applications, particularly OTL (Output Transformer-Less) amplifiers.
An OTL amplifier eliminates the output transformer between the tubes and the loudspeaker.
To do that successfully, the output stage needs tubes capable of delivering large currents with relatively low internal resistance.
The EL509/PL509 was well suited to this requirement.
Thus, a tube developed for television horizontal deflection returned once again to the world of audio.
EL519 / PL519 — The Last Flame of the Vacuum-Tube Era
And then came the EL519 / PL519.
This tube represents one of the final stages in the evolution of the 500 series.
By the early 1970s, television circuits were placing enormous demands on horizontal-output tubes.
Large transient currents occurred when the set was switched on, when channels were changed, and whenever the horizontal-deflection system responded to rapidly changing operating conditions.
The manufacturers continued to improve the electrode materials, thermal design and current-handling capability.
The result was a tube capable of handling extraordinarily large peak currents.
Figures approaching 1.2 A of peak cathode current are associated with the PL519 family.
This is an astonishing figure when we remember that we are talking about a vacuum tube.
But there is something deeply ironic about the timing.
The PL519 was being developed at a time when transistors were already replacing vacuum tubes throughout the electronics industry.
And yet, at almost the very moment the vacuum-tube era was coming to an end, tube engineers were pushing the technology toward some of its most extreme levels of performance.
In that sense, the PL519 feels like:
the last flame of the vacuum-tube era.
Looking Back at the Entire Lineage
Let us now put the major branches together.
One American branch developed through:
807
↓
6BG6G
↓
6BQ6
↓
6CD6G
↓
6CB5
↓
6550
↓
KT88
And from this general family of high-power beam tubes, the enormous 6DQ5 emerged as another important branch.
Meanwhile, the European television branch developed through:
PL81
↓
PL36
↓
PL500
↓
PL504
↓
PL509
↓
PL519
At first glance these tubes appear unrelated.
But when we look at them as part of the history of beam-power-tube engineering, a much larger picture emerges.
The same fundamental technology was being pushed in different directions.
In audio:
6L6 → 6550 → KT88
In television:
6BQ6 → 6CD6 → 6CB5 → 6DQ5
and in Europe:
PL81 → PL36 → PL500 → PL504 → PL509 → PL519
This is why I believe that the history of the beam power tube did not end with the 6550 or KT88.
It simply continued somewhere else.
So, Where Did Beam Power Tubes Go After the 6550 and KT88?
Now we can finally return to the question at the beginning.
Did the evolution of the beam power tube end with the 6550 and KT88?
No.
For audio enthusiasts, the 6550 and KT88 may appear to represent the ultimate development of the beam power output tube.
But at almost exactly the same time, an entirely different evolutionary path was taking place inside television receivers.
There, beam power tubes were evolving toward:
lower internal resistance,
higher transconductance,
greater peak current,
higher pulse-power capability,
and increasingly sophisticated control of the electron beam.
At the end of that path stood the PL500 and its successors.
The PL500 was followed by the PL504, PL509 and finally the PL519, but the basic architecture of the 500 series had already reached a remarkably mature form.
In that sense, the PL500 represents one of the great milestones in the final chapter of classical vacuum-tube development.
The Final Generation of the Vacuum Tube Era
Of course, vacuum tubes did not disappear completely after the PL519.
New high-power audio tubes continued to appear much later:
KT90 / KT100 — 1990s
KT120 — 2010
KT150 — 2013
KT170 — 2020
However, I would regard these primarily as modern-production tubes, rather than as part of the classical vacuum-tube history that began in the 1930s.
From that historical perspective, the PL500 and its descendants — the 504, 509 and 519 families — can be regarded as one of the final chapters of the classical vacuum-tube era.
And here we encounter one more fascinating connection.
When some of these 500-series tubes are connected in triode mode and operated in parallel, their characteristics can approach those of the familiar 300B in certain operating regions.
The PL500 is certainly not a 300B.
Nor should these tubes be regarded as direct descendants of the 300B.
But this similarity brings us back to the question that has followed me throughout this research.
Back to the 2A3 and 300B
Where does the gene of the vacuum tube ultimately lead?
We began with the 2A3.
We explored the 300B.
We followed the development of the 6L6.
We traced the path toward the 6550 and KT88.
And then we followed another branch into television, where we encountered the 6DQ5, PL500, PL509 and PL519.
At the end of this long journey, we find something rather remarkable.
The same fundamental engineering goals continue to appear:
low internal resistance,
high transconductance,
strong electron emission,
high current capability,
and the ability to control large amounts of electron flow.
When a beam power tube is connected as a triode and used in parallel, its electrical behavior can once again approach the familiar territory of the 300B.
And the 300B, as discussed earlier in this series, can itself be understood as part of the extended lineage of the 2A3.
So perhaps we can say this:
The “gene” of the 2A3 survived through the 300B, through the development of beam power tubes such as the 6L6, 6550 and KT88, and ultimately into the powerful television output tubes that brought the classical vacuum-tube era to its final stage.
Of course, this is not biological inheritance.
These tubes do not share a literal genetic bloodline.
But when we look at the evolution of electrode structures, electron flow, current control, transconductance and power handling, it is difficult not to sense a certain continuity.
A kind of engineering gene survived.
And perhaps that is what I have really been searching for throughout the history of J-Album.
Not simply the names of thousands of vacuum tubes,
but the idea that continued to live inside them.
One Last Look
When I first started J-Album, KDK introduced me to a strange tube called the 13GB5.
At the time, I barely paid attention to it.
I was interested in the small 6LQ8.
Years later, while tracing the lineage of the 6CB5, I came back to that forgotten tube.
The 13GB5 turned out to be the American version of the European XL500, part of the EL500 / PL500 family.
And that family led me to the final generations of powerful beam tubes:
PL500 → PL504 → PL509 → PL519.
Looking back, it is almost poetic.
A tube that I once overlooked became one of the keys that helped me understand the final chapter of the vacuum-tube era.
The journey began with famous tubes such as the 2A3 and 300B.
It passed through the 6L6, 6550 and KT88.
It followed the powerful branches of the 6CB5 and 6DQ5.
It crossed the Atlantic and followed the European path of the PL500 series.
And finally, it reached the PL519, one of the last great high-current tubes of the classical era.
Perhaps this is where the long historical journey of the vacuum tube should end.
Not because every tube has been examined,
but because the main story has finally come full circle.
The vacuum tube began as a device for controlling electrons.
Over four decades, engineers pushed that simple idea further and further — toward higher power, higher current, higher frequency, greater efficiency and ever more sophisticated control of the electron beam.
And when the age of the transistor finally arrived, the vacuum tube had already carried that idea as far as its technology could take it.
The story ends here.
But the tubes themselves remain.
And now, instead of looking backward at their history,
we can finally begin to look inside them.
The history is over.
The experiments begin.
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