如何自己製作一個Divergense meter（輝光管時鐘）？
沒想到居然這麼多贊，兩年前做完後一直放在家裡，這幾次回家第一件事就是看看還好使不= =
和基友@Ruined一時興起想做這個把妹，做完以後覺得要是真送這個也太走心了哈哈，絕對是真愛
東西不在手邊所以沒有更詳細的圖啦。
由於輝光管的發光原理，它的壽命確實比較短，不適合長時間工作，據說是只有5000小時。我通過在升壓電路前加了繼電器來切斷模擬部分電源，這樣保持整個系統平時只有單片機和時鐘晶元在工作，可以通過改寫程序控制輝光管什麼時候亮。事先說明下：這個東西的實用價值並不大，關鍵是愛。EL PSY CONGROOOOOO～
先上個成品圖
先調升壓電路。很多人說升壓電路是難點，實際上用MC34063就能解決了，具體原理圖見上面鏈接。
畫PCB（放在上面鏈接里了）
焊接（為了找那個白色小的繼電器逛遍了TB）
恰好我正在設計一個輝光鍾，從頭到尾都是完全自己設計的，來談談我的看法。
原理圖就是這個了，現在有一些問題還沒解決，所以這個圖只能作為參考了。
MC34063似乎不是個很好的選擇，因為目前發現的問題
1、效率太低，雖然沒有具體測但是有個很明顯的問題就是MOSFET發熱很嚴重。
2、電感有嘯叫，查了MC34063的datesheet之後大概知道問題了，3腳的電容是個振蕩電容，可以通過改變這個電容的值從而改變PWM的頻率範圍，但是還沒有實驗過。
----------------------2017/2/1更新---------------
硬體設計基本完成了，中間經過一波三折，打了兩次板子，搞得差不多了。
第一次打板
板子打的還是挺不錯的，接著就開始往上面焊接元件。焊接玩升壓電路測試的時候遇到了問題，發現電壓怎麼都升不上去。
板子打的還是挺不錯的，接著就開始往上面焊接元件。焊接玩升壓電路測試的時候遇到了問題，發現電壓怎麼都升不上去。
接下來一個一個元件檢測，發現示波器的波形是對的，但是電壓就是上不去，到最後檢查出來原因了，我可能是買到了假MOSFET，換了一個MOSFET電壓就升上去了，淘寶有的時候不太靠譜。。。
接下來一個一個元件檢測，發現示波器的波形是對的，但是電壓就是上不去，到最後檢查出來原因了，我可能是買到了假MOSFET，換了一個MOSFET電壓就升上去了，淘寶有的時候不太靠譜。。。
接下來就是寫程序下載程序了
恩，原理圖沒有什麼大的問題，點亮了，接下來就把剩下的幾個管子都焊上去吧。
0.0 就是在焊接其他管子的時候，遇到了一個很無語的問題，管子的間距太小了，導致相鄰的兩隻輝光管要向兩邊擠，好尷尬。。。
亮是沒有問題的。
亮是沒有問題的。
藍牙模塊測試了也沒有問題，基本上還是可以用的，但是強迫症受不了這擠在一起好難受，重新打板。
藍牙模塊測試了也沒有問題，基本上還是可以用的，但是強迫症受不了這擠在一起好難受，重新打板。
上電測試
新板子還是挺不錯的，雖然也出了些小問題，但是都基本上都解決了。
新板子還是挺不錯的，雖然也出了些小問題，但是都基本上都解決了。
來張效果圖
效果還是挺不錯的吧，嘿嘿。接下來就是設計外殼了，過年廠家都休息了，所以就暫時沒有搞，等過幾天都開始上班了才開始設計外殼。
效果還是挺不錯的吧，嘿嘿。接下來就是設計外殼了，過年廠家都休息了，所以就暫時沒有搞，等過幾天都開始上班了才開始設計外殼。
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如果要完全自己設計，需要懂的知識還真不少。單片機、電力電子技術、數字電路、模擬電路、PCB設計等等綜合方面的知識。
要製作輝光鍾，首先輝光管肯定是少不了的。
這是在淘寶上面買到的上個世紀的SZ-8輝光管。價格也不算很貴。有了輝光管，下一步就是考慮怎麼點亮。
這是在淘寶上面買到的上個世紀的SZ-8輝光管。價格也不算很貴。有了輝光管，下一步就是考慮怎麼點亮。
- 輝光管是屬於電子管的一種，需要高壓才能驅動。這裡有不同的方案，一種是直接用220V整流濾波後降壓，一種是12V升壓，為了安全起見我用的是12V升壓。既然升壓，那肯定就要設計升壓電路了。這裡就要涉及到電子電力方面的知識了，直接上課本。
2.DC-DC升壓boost電路，原理都在圖上。這裡我採用的是IRF640 MOS管驅動，一開始是用的555晶元設計的驅動，但是後來了解到MC34063這個電源晶元，這個晶元有個電壓反饋要好一些，所以採用了MC34063這個晶元。電路圖如下
實測電壓大概在179V
來兩張輝光管點亮的圖片
來兩張輝光管點亮的圖片
輝光管裡面有固定好的0-9十個數字對應的燈絲，對應10個引腳，當給共陽極接上170V電壓的時候，把10個引腳中的某一個給低電平就會導通，對應的數字就會亮。
驅動電路搞好，接下來就是設計控制電路了。
3.考慮到由於做時鐘的話，一次只能有一個引腳導通。由於輝光管有0-9十個數字，所以要有10路驅動。看網上幾乎所有的方案都是用的鎖存器，抄過來超過去。8路鎖存器要驅動10路至少需要兩個，雖然有些鎖存器可以公用，但是硬體上需要4個輝光管，5個鎖存器，看上去就不太對稱了，並且鎖存器的輸入需要8根匯流排，走線太複雜，浪費cpu的I/O口，所以這個時候果斷想到解碼器。4-16帶鎖存功能的解碼器，這樣的話每個輝光管對應一個解碼器，匯流排數量也減到了四根，控制起來也更方便。所以果斷採用解碼器。一搜資料，看到了CD4514解碼器，4-16帶鎖存功能的解碼器，非常合適。
4.控制晶元我是採用控制STM32F103C8T6吧，這可是個小主機，RAM、cpu、ROM一應俱全，來看下性能參數
4.控制晶元我是採用控制STM32F103C8T6吧，這可是個小主機，RAM、cpu、ROM一應俱全，來看下性能參數
5.原理圖搞好之後，接下來就是設計PCB了。
全部畫完之後，仔細檢查一遍，畫上一些精美的圖案，增加一些些藝術感。
全部畫完之後，仔細檢查一遍，畫上一些精美的圖案，增加一些些藝術感。
暫時已經做到這裡了，圖案打算把貝多芬交響曲的樂譜搞上去，還沒開始弄，明天弄好就準備送去把PCB打樣了，暫時先更新到這裡。
【更新】
和嚴老師說啦~現在就貼過來
原文鏈接如下~
世界線變動率探測儀 | Divergence Meter 項目首頁
先把自己的效果圖照片貼下~
原作者：Yanzeyuan
Steins;Gate | 命運石之門 | シュタインズゲート 最早在2009年10月以遊戲的形式上線，2011年4月推出25集動畫作品《命運石之門》，2013年9月劇場版《超負荷的既視領域》上映。一路走來6年時間已為無數動漫迷所熟悉，且其續作命運石之門0也將於2015年11月正式發布，而作為貫穿整個劇情的 世界線變動率探測儀 | Divergence Meter 則扮演著無異於男女主角的重要角色。
與大多數朋友不同，我接觸輝光管要早於認識這部動漫遊戲作品，第一眼看到動漫中的世界線變動率探測儀時便對這個獨特元素的創作者心生敬意，從動漫中所展示的若干個鏡頭能看得出來作者是有一定的電子基礎，其中電子零件的刻畫描繪非常貼近現實中的電子零部件，而後，我便萌生了復刻現實版本世界線變動率探測儀的想法。
這些年，復刻Divergence Meter的朋友也很多，包括動漫迷、電子愛好者，但無論從復刻的相似度、細節處理、做工精細程度、實際功能等方面來看，無一能堪稱完美。本作品真正開始動手設計始於2014年7月初，經過一年多的設計和製作，現實版本 世界線變動率探測儀 | Divergence Meter 今天正式與大家見面。熟悉我作品風格的朋友不難想像這一年多時間對於雕琢這樣一件作品來講並不算長，這期間無論從結構設計到軟體編寫，還是從電路實驗到一顆顆螺絲的選型，都經歷了反覆的思量。先睹為快，幾張照片過後我們再詳細介紹：
Divergence Meter 簡介：
世界線變動率探測儀 | Divergence Meter 在現實中貌似是不存在的，但在Steins;Gate故事中，這個探測儀則是主角岡部倫太郎在不同的世界線中穿梭時，用來識別不同世界線的神奇儀器，世界線變動率這個概念當然也貫穿於故事的始終，玩過命運石之門遊戲的朋友對世界線的理解或許會比看過動漫劇情的朋友理解的更加深刻。所以，相信無論是玩過這個遊戲的朋友還是看過這部動漫的朋友，都會對這個神奇的Divergence Meter產生強烈的興趣。
要將動漫中出現的事物復刻到現實中來，其實算不上創意，因為idea本身已經被作者所定義，但這個復刻的過程絕對算得上創作，因為動漫中出現的事物往往會脫離現實事物的概念，所以這種創作本身就是一種極大的樂趣。就拿Divergence Meter上大家討論的焦點 輝光管 | Nixie Tube 來說，它其實是一種在上個世紀70-80年代的確存在過的一種古老的電子器件，現在早已不再生產，但現實中是否有和Steins;Gate中出現的Divergence Meter上所搭載的這八顆Nixie tube一模一樣的器件呢？無論是Baidu還是Google上我們可以看到無數人在討論這個問題，但通過這五六年來對Nixie tube的接觸與了解，再結合對Steins;Gate中出現的個角度鏡頭分析來看，這個DivergenceMeter上的八顆Nixietube在現實中其實是不存在的，無論是尺寸大小、直徑與高度的比例、字形，都可以肯定現實中是不存在一模一樣的NixieTube的，但我可以肯定的說有非常相似的Nixie tube存在（在第二章中會有非常詳盡的圖文介紹，所以第二章也是本文的重點所在），這也就為這次創作帶來了希望。
我想說，其實真正的樂趣不僅在於作品本身，更在於創作的過程，所以在這裡，我會將整個創作過程中的思路與想法還有設計與製作的過程做一個詳細的描述分享跟大家。
分析Divergence Meter原作尺寸
本作品的外形設計是以Steins;Gate中出現的Divergence Meter為原型，從25集的《命運石之門》動漫中可以看到，Divergence Meter一共有12個主要鏡頭，每個鏡頭的角度不盡相同，由這些鏡頭大致能看到Divergence Meter的全貌。
再次看了一遍25集《命運石之門》，把這12個主要鏡頭截圖出來匯總一下：
本章將基於這些截圖來對外形尺寸、外殼材質、安裝方式進行分析與假設，並從可行性角度來對外殼結構進行設計。
首先我們來討論一下尺寸大小問題，拋開輝光管的大小規格不談，我們從視頻截圖中可以看到幾張對比圖片（上圖列表中的第1張、第2張、第3張和第5張），由這些圖片雖然看不出來具體尺寸，但可以通過一些元素來推算。我們先看第2張圖，這張圖基本上展示了完整的頂部面板，所有頂部的零組件包括輝光管都是焊接固定在這個頂部面板上，而且從頂部面板上可以看到很多均勻分布的小孔，沒錯，熟悉電子設計的朋友們一定不陌生，這塊頂部的面板其實就是我們做實驗常用的萬能板（俗稱洞洞板），它上面按照標準IC間距2.54mm均勻分布著很多過孔，電子器件可以將引腳從這些小孔穿到底面並用焊錫焊接固定在底面的覆銅層。下圖是2010年做輝光管升壓電路實驗時使用的一塊典型的萬能板，與原作中世界線變動儀的頂部面板是類似的：
剛才提到，萬能板上的小孔間距是標準的IC間距100mil（0.1英寸），也就是2.54mm，我們再通過第2張視頻截圖仔細數一下，橫向一共有60個孔，最左邊的孔到最右邊的孔距離為2.54x(60-1)=149.86mm，縱向一共16個孔，最頂上的孔到最底部的孔距離為2.54x(16-1)=38.1mm，再假設四周邊緣再增加一個標準IC間距2.54mm，那就得出頂部面板的尺寸為：長154.94mm，寬43.18mm。
根據這個尺寸大小，再結合視頻截圖上能看到的器件位置及尺寸比例，我繪製了一下頂部面板的3D圖紙。從繪製的3D圖來看，頂部面板的布局及板載零部件尺寸與動漫中的Divergence Meter保持一致，如下圖所示：
頂部面板尺寸推算出來以後，下面的外殼尺寸也可以基本確定了，現在需要確定的就是高度。
由於高度並沒有我們所熟悉的標準參照物，所以我們就通過視頻圖片里的一張正面截圖來計算一下比例得出高度吧。第4張截圖的視角非常接近前視角度，我把剛才推算出來的長度尺寸154.94mm帶入視圖內，按比例得到的高度大概是25.70mm，請見下圖：
推算出的 長 x 寬 x 高 = 154.94mm x 43.18mm x 25.7mm，有了這些尺寸作為參考，我繪製了符合Steins;Gate中原作尺寸的1:1比例的3D圖，圖中除了頂部面板和底部外殼以外，其他零件都是根據圖中的比例大小繪製。其實在這個過程中，其他零件的大小也比較好推算，因為頂部面板均勻分布著2.54mm間距的小孔，可以通過圖中零部件所跨越的小孔數量來推算出零件的尺寸。
這個3D模型採用Solidworks繪製，為了展示細節，整個繪製過程也經過了反覆修正，無論從形狀上還是尺寸上，最終效果如下：
確定實際製作的Divergence Meter尺寸
3D模型創建以後便有了可以參考的實際尺寸數據，並且根據現實中具備可行性的條件來設計外殼和頂部面板的具體結構和安裝方式，不過在這之前，我決定還是來逐個檢查一下頂部面板上的各個零部件的尺寸，其實最主要的目的還是為了檢查3D模型中推算出來的輝光管尺寸，在現實中是否存在。
從各個角度動漫截圖來看，再結合頂部面板比例圖，不難看出原作中的輝光管直徑佔據的6個標準孔間距，也就是輝光管直徑為2.54×6=15.24mm。然而針對這個尺寸來講，的確比較尷尬，因為根據這5年多接觸輝光管的經驗來說，根本不存在這個直徑大小的Nixie
tube。而與此直徑想近似並且綜合其他特性來看符合Divergence Meter應用條件的輝光管直徑為0.75英寸（19.05mm)，具體是如何分析與選擇輝光管型號的細節介紹將在 第二章中會作為重點描述，在這裡先使用其研究結果。基於以上分析結果，我們不得不根據現實情況來調整外形設計，尤其是實際選用的輝光管直徑確定以後，原本推算的長度154.94mm將不再合適，所以我將根據推算的原作輝光管直徑15.24mm與實際輝光管直徑19.05mm來等比例放大外殼尺寸，最終的底部外殼設計尺寸調整
為長 x 寬 x 高 = 190mm x 53mm x 35mm。根據等比例調整後的尺寸，我又重新繪製了3D模型，對比推算的原作尺寸後，可以非常直觀的看出來大小的差別，相關比例圖紙如下：
截至目前，基於現實中既有的輝光管尺寸，我們已經確定了符合原作Divergence Meter比例的外形尺寸，並繪製了3D模型。
從兩個3D模型的比例來看，尺寸差別並不大，準確來說，本作品設計的這個世界線變動率探測儀與原作中的尺寸比例為 1.23:1。設計外殼各部分零件及確定安裝方式
下一步將基於原作Dievergence Meter的外形特點來設計外殼的零件種類及可行的安裝方式。
可以肯定的是，整個外殼部分除了頂部面板是電路板基板，其他5個面將採用金屬板來製作，本作品中前、後、左、右四面採用的是國標1.0mm厚的304不鏽鋼板，單面精細直紋拉絲，底板採用的是2.0mm厚的304不鏽鋼板，帶雙面精細直紋拉絲。（在為何選擇304不鏽鋼直紋拉絲板的問題上曾做過認真的考慮與比對，具體想法將在第三部分詳細介紹。
從動漫截圖中可以看出，前面板與兩側面板都是獨立的一個整體，除了兩側直角邊上有兩顆螺絲固定以外，整個面板區域並無任何安裝固定用的零件。頂部面板則採用6顆類似六角銅柱的標準件固定，底部對應頂部6顆六角銅柱零件的位置，也有幾顆類似螺絲的零件，所以化繁為簡，直接採用激光切割不鏽鋼面板，然後採用非標加工的方法做4顆方形截面銅柱凡在四個角上，然後用螺絲直接貫穿不鏽鋼面板來固定4個面，底部的不鏽鋼底板則採用螺絲直接固定在銅柱上，前後面板的中間位置放置兩顆標準的六角銅柱，同樣採用螺絲直接固定在底板上，這樣一來，頂部的面板也就可以如同動漫截圖中的原作一樣，使用6顆類似六角銅柱的標準件直接固定在外殼上的這6個銅柱螺絲孔上。分解視圖如下：
至此，整個外形與結構方案已經確定，概念設計已經完成，而重要的是具備可操作性。
概念設計完成以後，將進入詳細設計階段，詳細設計階段則要考慮的問題更多，包括具體實施的一些細節，包括裝配工藝、可靠性、尺寸公差等等都要認真設計。詳細設計完成以後，每一個外殼與結構零件的尺寸也就確定了下來，分別導出每一個零件的2D加工圖紙，就可以送到加工廠進行打樣加工了，單單這些外殼零件需要用到的加工工藝有：激光切割、磨床拋光、銑床加工、鑽床鑽孔、攻絲、衝壓折彎等等…第二章 世界線變動率探測儀 | Divergence Meter 輝光管選型與型號對比
Divergence Meter所用的8個用來顯示數字的器件是什麼？沒錯，她們叫做 輝光管 | Nixie tube ，這是一個不爭的事實。
這8顆輝光管是世界線變動率探測儀最核心的部分，也是最有意思的部分，無論是Baidu還是Google，我們可以看到很多關於「世界線變動率探測儀用的輝光管是什麼型號？」之類的問題討論，而且大家討論的熱情高漲。所以在這一章，我也根據我所掌握的信息與經驗來為大家分析一下相關內容。
為什麼Divergence Meter使用的是輝光管？
為什麼Divergence Meter上面安裝的這8顆是輝光管？為什麼不是VFD熒光管？為什麼不是LED數碼管？這要從輝光管的特點說起，而這些特點在原作中的Divergence Meter上都能得到充分體現。
簡單來說，輝光管屬於電真空器件的一種，也就是電子管，它是由玻璃做外殼，外形通常為圓柱形，金屬電極從底部引出管身外，內部有一個陽極電極，若干個陰極電極。陽極就是包裹在最外層的金屬網，陰極就是內部的數字或者符號。但輝光管內部並不是真空，而是充滿著由氖氣、氬氣以及水銀蒸汽等組成的混合氣體，主要成分是惰性氣體氖氣(Ne)。
輝光管內部發光的數字並不是燈絲，很多朋友都認為它像燈泡一樣是燈絲髮光，其實輝光管是利用金屬陰極在惰性氣體環境中產生輝光放電效應 而產生的光芒，而這個光的顏色主要取決於內部的氣體的成分。由於輝光管內部主要氣體成分是氖氣，所以輝光管顯示的數字顏色是橘紅色。如果我們仔細觀察，會看到不是 金屬絲在發光，而是做成數字形狀的金屬絲周圍的一層氣體在發光。而VFD熒光管也是一種電真空器件，它內部是真空的，顯示數字是利用電子轟擊熒光粉產生的 光亮，絕大多數熒光管的顏色是藍綠色。
由於輝光管是金屬陰極產生輝光放電效應所發光，所以每一個數字都有一個獨立的陰極，而且這個金屬陰極形狀本身就是一個完整的手寫體阿拉伯數字，它們在玻璃 管內依次疊放在一起，但彼此絕緣，通常這些金屬數字是通過頂部和底部的兩個小孔穿起來固定而成，每穿過一片金屬數字都用一片陶瓷片或雲母片隔開絕緣。從側 面來看可以看到每一個不同數字亮起的時候，數字所在的位置都不同，這也是輝光管的一個顯著特點：數字顯示的層次感非常強。而從VFD熒光管開始，數字的形 狀已經開始使用類似現代的7段數碼管的顯示字形，稜角分明，且每個數字都由若干的水平/垂直的線段組成。
在疊加的金屬數字外圍，尤其是在正面和側面，會看到一層金屬網罩，這個金屬網罩連接著背面的金屬板形成一個整體並包圍在金屬數字陰極的周圍，這個網罩就是輝光管的陽極，工作的過程中需要給這個金屬陽極加上170V左右的高電壓，才能使陰極的金屬數字產生漂亮的橘紅色光芒。而做成網格的目的是為了是閱讀更加方便，所以網格越細膩，內部的數字也就看的卻清晰。
選擇Divergence Meter所使用的輝光管外形種類
輝光管是上個世紀60-80年代被普遍採用的數字顯示器件，當然也在世界範圍內被大量生產。截止上個世紀90年代初，輝光管退出了歷史舞台，目前能夠找到的輝光管主要產自於上世紀的中國、前蘇聯、日本、美國和歐洲這四個地區。不同國家、不同生產商所生產的輝光管雖然工作原理相同，但外形大小、尺寸、管腳定義等等均不盡相同，並且受到不同的生產工藝水平的影響，不同型號輝光管的質量和壽命也有較大差異。
但無論是何種型號的輝光管，從外形上來分類共分為兩種：頂顯（Top view）和 側顯（Side view）。
1. 頂顯（Top view）： 從字面意思上可以看到，頂顯也就是頂部顯示，輝光管安裝面與顯示面平行，觀看數字的時候是從輝光管的頂部往下看，往往能直接看到安裝電路板或者外殼。頂顯的輝光管從顯示面來看往往成圓形或橢圓形。常見的中國產型號有：風光QS30-1,南昌QS30-1,南昌QS27-1,南昌QS16-1,宇宙SZ-8等。
常見的日本產型號有：CD11,CD7,CD28等。
常見的前蘇聯產型號有：IN-1(ИН-1),IN-2(ИН-2),IN-4(ИН-4),IN-12(ИН-12),IN-17(ИН-17)等。
常見的美國產型號有：National Electronics NL-8421,NL-6091,NL-7153, Burroughs B-6033,B-8091等。
常見的歐洲產型號有：Dolam LC-513,RFT Z560M,SIEMENS ZM1020,VALVO ZM1022等。由於輝光管種類繁多，以上只列出具有代表性的很少一部分。
側顯與頂顯不同，輝光管安裝面與顯示面垂直，我們觀看數字是從圓柱形玻璃管的側面觀看，抽氣口一般在頂部或者底部，外形上更有經典電子管的味道，世界線變動率探測儀上用的輝光管就是這種側顯的類型。常見的中國產型號有：新光QS18-12,南昌QS18-12,南昌QS16-12等。
常見的日本產型號有：B-5870,B-5853,CD47,CD61,CD66,CD71,CD78,CD79,CD81,CD83LD-866,GR155等。
常見的前蘇聯產型號有：IN-16(ИН-16),IN-14(ИН-14),IN-8(ИН-8),IN-18(ИН-18)等。
常見的美國產型號有：National Electronics NL-807,NL-5440/5441, Burroughs B-5870,B-5750等。
常見的歐洲產型號有：RFT Z570M,Z566M,Z568M,VALVO ZM1000,PHILIPS ZM1040,SIEMENS ZM1042等。由於輝光管種類繁多，以上只列出具有代表性的很少一部分。
選擇Divergence Meter所使用的輝光管尺寸大小
從第一章中我們根據頂部面板（萬能實驗電路博納）的標準IC間距來推算出了原作中所使用的輝光管的直徑為0.6inch = 2.54mm × 6 = 15.24mm。15.24mm大概是個什麼概念呢？我用一個大家非常熟悉並且直徑非常接近的5號電池（AA電池）來做一個對比。
首先我利用3D列印技術按照我推算的尺寸製作一個1:1比例的底座，即長 x 寬 x 高 = 154.94mm x 43.18mm x
25.7mm，當然，底座細節不重要，主要為了看比例。然後放8節AA電池在上面，為了保持與原作輝光管的高度比例相同，我們將5號電池下沉4mm，這樣一來，我們就能有了一個較為清晰的實物概念。
這個模型是用一台價值200多萬RMB的工業級高精度3D印表機列印的，說實話比較浪費，很幸運身邊有一位朋友給幫忙，這個模型列印的出乎我的意料，無比的精細，早知道就把細節也都加上了。不過 只是用來觀察大小比例，這樣已經足夠了，請看下圖：
然後我們模擬幾個動畫中的真實場景：
場景一：第14集 形而下的壞死 中打工戰士右手握住Divergence Meter
從對比照片上看起來，實際上PLMM的4根手指與Divergence Meter的比例與動漫截圖中近似，略大於 阿萬音鈴羽 的手 （也許是日本MM的手比較小的緣故吧），所以實際製作Divergence Meter時我們可以適當的放大一點比例。
場景二：第17集 虛像歪曲的混合 中胸針左手按住Divergence Meter
從對比照片來看，我的左手也略大於 岡部倫太郎 的左手，當然，我比177cm高的岡部倫太郎要高一些，可能手也會大一些吧
所以如果現實中存在比15.24mm直徑略大一點的輝光管，將會是比較合適的選擇。
故在此我們匯總一下世界各地生產的輝光管，按照直徑不同來劃分，大概有以下幾種直徑：
（其實每種直徑都有若干種型號，這裡每種直徑只列舉幾個常見型號）
其中，我認為15.5mm直徑至19mm直徑的輝光管，將會是比較適合於製作Divergence Meter的型號，但除了直徑之外，還需要考慮高度的比例，字形的比例，還有是否容易尋找等等。
透過原作細節分析Divergence Meter所使用的輝光管所具有的特點
搞清楚了世界線變動率探測儀上用的輝光管外形種類，我們也就確定了選擇範圍，下面我們就開始透過原作動畫截圖中的特寫鏡頭來分析原作中所使用的輝光管的特點。
文章的開頭我便講過，原作作者對電子還是有一定基礎和積累的，也比較熟悉Nixie tube輝光管，這個Divergence Meter上的8顆輝光管所具備的這些大部分特點，也是現實中某些輝光管所具備的。這些特點或許有些非常重要，如果不具備，則將不適合用來製作Divergence Meter，但有些特點則不影響總體感覺，所以在這裡，我將重要等級分為三類：1. 非常重要：此類特點為必要特點，如果不具備，則製作出來的Divergence Meter將無法表現出原作所呈現出來的主要功能與顯著特點。
2. 一般重要：此類特點不是必要條件，如果不具備或不相同，則製作出來的Divergence Meter與原作無顯著差別，僅為細節差異。3. 不重要：此類特點可有可無，也許是原作作者的想想或臆測，如果不具備或不相同，不影響整體感覺。
特點1：輝光管頂部為平頭略微凸起，沒有尖尖的抽氣口。（非常重要）從原作中任何一個角度的截圖都可以明顯看到此特點，也許作者是為了美觀性來考慮，不過事實上圓頂或者平頂的輝光管是很多的，例如前蘇聯產IN-18，德國SIEMENS的ZM1042，日本的CD47，美國的NL-900等等。Steins;Gate是日本創作，按理講輝光管的特點應該更多的符合日本產的輝光管特點，但在這一點上，原作中的輝光管卻有點歐洲系列的輝光管的風格，頂部沒有尖尖。其實輝光管本身其實是有抽氣口的，只不過為了美觀性需求，有些抽氣口都放在了底部，所以頂部是平的或者微微凸起。
特點2：能夠顯示右側的小數點。（非常重要）小數點在原作中是必不可少的，因為世界線變動率是一位數字+小數點+6位小數，位於左邊第二位的輝光管，就是用來顯示這個小數點的，所以這個顯示小數點的功能必不可少。不過事實上並不是所有的側顯輝光管都能夠顯示小數點，如果要顯示小數點意味著必須有一個形狀和小數點一樣的金屬陰極，並且單獨引出輝光管，可以進行控制，比如我們常見的非常漂亮的前蘇聯產IN-18輝光管，比例上看起來和原作非常相似，但它就沒有小數點這個顯示功能，所以沒有辦法用它來製作Divergence
Meter。
特點3：數字字體類似手寫體並有一定特點。（一般重要）輝光管顯示的數字原本就不是規則的7段數字，而是像獨立手寫體，原作中輝光管顯示的數字字體也算不上特殊，與現實中常見的輝光管的字體有些類似，但確有一些特點。最顯著的特點是數字1和數字8。原作中的Divergence Meter在顯示數字1的時候，在1的頂部有一個指向左下方的勾勾，而現實中，沒有任何輝光管在顯示數字1的時候帶這個勾勾。另外就是數字8，我們可以看到原作中的數字8在中間的兩個圓形連接的部分是空的，不連接的，但現實中的沒有輝光管的數字8是這樣顯示的。但這個特點並不明顯，也不是必須滿足的條件。
特點4：底部帶有隔離座。（一般重要）這個特點倒是符合某些型號日本產輝光管的特點，例如JRC的B-5870，美國也有一些型號例如Burroughs的B-5750也有一個塑料的隔離座，包括前蘇聯的IN-16和IN-14輝光管，也有一個塑料的隔離座。個人認為這個塑料的隔離座是為了使管腳排列更加規則和一致，另外就是避免焊接的時候使焊接點離玻璃管身太近，造成輝光管損壞。這一特點並不算是必須滿足的條件，只是有了它以後更加接近原作的創意。
特點5：消氣片在頂部。（不重要）消氣片是用來去除殘餘空氣的一種特殊材料，通常被固定在輝光管內部的主體框架上，有些是固定在背部，有些被固定在頂部。從原作的輝光管特寫鏡頭來看，作者把這個消氣片放在了頂部，頗有些前蘇聯產輝光管的味道，前蘇聯產的IN-14型輝光管頂部和原作頂部非常相似，有一個橫跨左右的固定架，消氣片被固定在這個橫架上。個人認為這一特點並不重要，是否與原作一致不影響整體效果
特點6：陽極金屬網呈橫豎田字格形狀。（不重要）前面在介紹輝光管特點的時候提到過這個金屬網，這個金屬網是輝光管的陽極，它需要將所有的金屬數字陰極包裹起來，但為了不影響閱讀數字，所以做成了鏤空的網狀。但不同型號的輝光管這個網格的形狀不盡相同，從原作上來看，Divergence
Meter所用輝光管的陽極柵網網格呈橫豎均勻的田字格形狀，但實際上現實中所存在的輝光管內部的陽極柵網有橫豎均勻的田字格形狀，也有分布均勻的6邊型蜂窩狀。例如中國產的風光牌QS30-1型輝光管內部的陽極網就是橫豎田字格形狀，而南昌牌QS30-1輝光管的陽極柵網就為六邊形蜂窩狀排列。個人認為這一特點並不重要，是否與原作一致不影響整體效果。選擇適合製作Divergence Meter的輝光管型號
通過以上分析並結合實際進行討論，我們了解了輝光管的類型、適合選用的尺寸、應具有的特點，下面我們就將具體的以圖文介紹的方式來對現實中存在的一些輝光管做最終的對比。
這一對比過程將會對現實中存在的輝光管進行多方面衡量，最終將選取某些型號做為確定的型號，並註明選擇的原因。不適用於製作Divergence Meter的輝光管，我也會註明分析原因。先來一張我收藏的一部分輝光管合影，這裡面有頂顯的輝光管，也有側顯的輝光管，有平頂的也有帶尖尖的，還有一些穿有彩色外衣，另外還有一些是VFD熒光管。
種類比較多，略顯凌亂，所以下面我會用列表的形式來對比一些典型的輝光管型號。
【這裡剔除一些明顯偏差比較大的】
看錶格容易讓人頭暈，下面這幅圖也許能讓你從思緒凌亂步入一目了然，請注意最右邊是一顆標準的5號電池，大小和比例由此盡現：
還有這些漂亮的原裝包裝盒，忍不住再來一張：
特別鳴謝：在此感謝頭目同學在選型過程中提供了一些他的私人珍藏。上面照片中一部分的輝光管來自他的收藏品。他是一名nixie fans，喜歡收集各種各樣的輝光管，做數碼電子管時鐘，傳送門TubeClock
那麼現在要抉擇一下了，綜合一下管身直徑、高度與直徑的比例、是否符合原作所具有的重要特徵、現存數量、購買的難易程度等幾個方面考慮，最終決定使用的型號如下：
1. NL-5440A/5441A ( NATIONAL ELECTRONICS Made in U.S.A. )
美國 NATIONAL ELECTRONICS 生產的輝光管被廣泛應用于軍事領域的儀器儀錶上，壽命非常長，而且能夠適用於受衝擊和震動的應用環境，滿足軍事領域應用的需求，並且字形優美，可讀性好，發光明亮。原文的英文介紹是：NATIONAL
READOUT TUBES – electronic display devices that are logest life of any readout, shock and vibration meet military requirements, well shaped characters, bright even color.也許是因為當年生產的數量比較多，現在還能找到一些全新庫存的NL-5440A/5441A，並且還帶有原盒包裝。其中包裝有兩種，一種類似於現在的工業包裝，用的是托盤包裝，每個托盤裝100pcs，而且管身背部沒有任何標記，用于軍事領域或直接向儀器儀錶工廠供貨。另一種包裝類似於現在的商業包裝，每一顆管子都是獨立包裝盒，且每5顆管子為一組，用紙盒包裹起來。
關於5440A和5441A的區別，在上面的表格中已經展示的比較明顯，在官方資料中顯示，NL-5440A是沒有左右小數點的，但是左右小數點的陰極引腳還保留著，所以引腳伸到管子內部的那一節也會產生輝光效應發光；而NL-5441A在設計階段就設計的有左右兩個圓形的小數點，官方資料上有明確定義，其實在我看來，只是在伸到管子內部的引腳上焊接了兩個圓形的小數點的金屬片。最重要的原因還有就是NL-5440A/5441A都是平頂並微微凸起的形狀，與原作吻合，且壽命超長，他的安裝也很方便，配合管座可以很容易插拔和更換，所以NL-5440A和NL-5441A是製作Divergence Meter的首選。
好吧，我想大家早已經忍不住在內心裡問我一千遍了，這顆NL-5440A/5441A輝光管的壽命如何？答案請見下方的官方資料：Life = 200,000 hrs 也就是說二十萬個小時，換算一下壽命為 20萬小時 = 8333天 = 22.8年，我想，這個數字已經說明了一切。
2. B-5440A/5441A ( Burroughs Made in U.S.A. )
美國Burroughs在1956年就在美國註冊了」NIXIE」這個商標，這也就是為什麼輝光管叫做 NIXIE
tube的由來，其實在NIXIE這個商標註冊之前，顯示數字的輝光管都被叫做 Number readout tubes。 Burroughs生產的輝光管種類非常多，也被大量應用在軍事領域以及各種儀器儀錶設備上，並且Burroughs還生產很多配套的周邊配件，例如管腳座以及顯示屏等等。B-5440A/5441A從外形上來看和NL-5440A/5441A基本一模一樣，並且管腳定義也是相同的，字形也幾乎一模一樣，所以拔下來一顆NL-5440A/5441A直接用B-5440A/5441A代換是完全沒有問題的。同NL-5440A/5441A一樣，B-5440A也是沒有左右的小數點，但保留了小數點的陰極管腳，同樣也能點亮作為小數點來顯示應用，只是沒有5441A顯示的小數點圓。
同時，B-5440A/5441A也都是平頂並微微凸起的形狀，與原作吻合，且壽命超長，同樣，她也是硬腳管腳，配合管座使用可以很容易插拔與更換，所以B-5440A和B-5441A也是製作Divergence Meter的首選。
我們再說說大家關心的問題，壽命。這顆B-5440A/5441A輝光管的壽命如何？答案與NATIONAL ELECTRONICS的一致：Life = 200,000 hrs 二十萬個小時，換算一下壽命為 20萬小時 = 8333天 = 22.8年，具體請見下圖原文：
3. IN-8-2 (ИН-8-2) ( МЭЛЗ Factory Made in Russia, USSR )
IN-8-2這個型號是前蘇聯生產的一款直徑19mm的輝光管，與NL-5440A/5441A直徑相同，但頂部有一個抽氣口，沒有NL-5440A/5441A的頂部那麼完美，但是這顆管子的頂部抽氣口被加工過，是平的，並不是一個很尖的玻璃尖，最重要的是IN-8-2直徑與長度的比例非常合適，細長型，而且內部結構緊湊，字形飽滿大氣，具體顯示效果可以往回看一下列表中的數字圖片，所以我們如果不介意頂部的尖尖的話，IN-8-2將是不錯的選擇。
從官方數據來看，只有10,000小時，10,000小時= 417 =1年+1個半月，比NL-5440A/5441A小了太多，不過我也和幾位資深的朋友探討過這個問題，也許是前蘇聯工程師比較保守，至少我有在使用的輝光鍾已經連續24小時使用超過3年時間，且使用的就是這個IN-8-2的型號，至今無任何問題，所以，使用IN-8-2前蘇聯輝光管製作Divergence Meter將會是不錯的選擇。月，比NL-5440A/5441A小了太多，不過我也和幾位資深的朋友探討過這個問題，也許是前蘇聯工程師比較保守，至少我有在使用的輝光鍾已經連續24小時使用超過3年時間，且使用的就是這個IN-8-2的型號，至今無任何問題，所以，使用IN-8-2前蘇聯輝光管製作Divergence
Meter將會是不錯的選擇。【這裡給嚴老師補充一下，蘇聯和中國製造的輝光管的標註壽命指的是亮度下降10%的時間，還不包含保養過程，所以其實不需要太擔心紙面壽命啦】
4. IN-14 (ИН-14) ( Газотрон Factory Made in Ukraine, USSR )
IN-14應該算是目前還能找到的最多的前蘇聯產輝光管，它在當年也被廣泛使用在軍事領域及儀器儀錶等設備上，我們能看到很多老舊的俄羅斯儀器設備還都使用的是IN-14組成的數字顯示屏。他的直徑也為19mm，並且他的直徑與高度的比例也非常符合原作中Divergence
Meter的需求，唯一不足的就是頂部的抽氣口的問題，會影響美觀性，如果對這一點沒有絕對的要求，那麼這一款IN-14的電子管將也是製作Divergence Meter非常不錯的選擇。IN-14這款輝光管從上世紀60年代就開始被生產並應用到很多儀器儀錶上，直到1993年蘇聯解體之後還有在生產，工廠位於烏克蘭西北部城市羅夫諾從上世紀60年代開始生產以來，IN-14型號的輝光管一共經歷過4個版本，但不仔細看是看不出來的，主要的區別在於陽極的柵網形狀，其中早期的一個版本在顯示數字4時沒有右邊的一條短橫線，在這裡就不過多討論，有興趣的朋友可以關注我的博客，我會在適當的時候寫一篇文章專門介紹這幾代不同版本的區別。
關於IN-14的壽命，我並沒有在其官方資料里找到相關介紹內容，但我用這款IN-14輝光管製作輝光鍾已經有超過4年的經驗，4年前製作的輝光鍾每天24小時開著還依然光芒四射，IN-14輝光管內部也有水銀蒸汽，根據我的使用經驗和從購買過我作品的朋友那裡得到的反饋，IN-14在24小時連續使用的條件下壽命在3-4年沒有任何問題。
考慮如何安裝NL-5440A(5441A) / B-5440A(5441A) / IN-8-2 / IN-14這幾種輝光管
這幾種型號的輝光管的安裝方式各有不同，所以針對於不同型號的輝光管，我們要製作不同規格的頂部面板，來適應其管腳的排列順序和排列直徑。其中NL-5440A
/ NL-5441A / B-5440A / B-5441A這四種規格的輝光管的管腳定義和尺寸是完全相同的，也就是說他們可以使用同一種規格的管座，但這也給我帶來了不小的困擾，因為這個管座極其難覓，甚至於比輝光管本身還要難找，而且很多都是拆機舊品，並且即便找到新的，也不一定會是圓形的形狀，在官方資料中，我們看到了幾種規格，都不是我們想要的形狀。
我們先看一下圖一，National Electronics的標準配件RTS-54型管座，適用於NL-5440A/NL-5441A/NL-5440/NL-5441輝光管，從前面看，是 一個圓形，看起來比較適合於製作Divergence Meter，但是從後面看確是直邊，嚴重影響外觀感覺。
右邊三種規格都是 Burroughs的標準配件，型號有很多種，SK-182/183/184/185/193/194/195/196/197/198/199 /200，但是外形尺寸只有這三種，不同的規格僅僅是連接腳的電鍍處理和引腳的固定方式有稍稍的差別。我們來看一下這三種規格，圖二和圖一非常類似，也是 後部為直邊，影響整體感覺，右邊兩種就更不用說了，用它們來配合NL-5440A輝光管來做Divergence Meter會嚴重影響外觀感覺。
既然如此，一不做二不休，是否有可能自己來製作一款管座來適用於NL-5440A/5441A和B-5440A/5441A這幾種輝光管呢？我們先來研究一下這個管座的一些參數。管座的作用當然是用來連接輝光管的引腳，起到固定輝光管的作用，所以既要保證接觸良好，又要保證有一定的鎖緊功能，那我們先來看一下NL-5440A輝光管的管腳直徑是多少。關於輝光管管腳的直徑我並沒有在National Electronics的資料和Burroughs的資料里找到，但是用卡尺量了一下大，管腳直徑大概介於0.75-0.78之間，對於這個尺寸，是不難找到對應的連接器的，我找到符合這個尺寸要求的連接器插座，把連接器的插針母端取出來備用。然後再觀察一下管腳的排列，排列順序和角度關係在官方資料里能找到，其實就是上面的圖一，我們可以看到管腳的排列，第1腳與垂直90度之間的角度值是18°45′，也就是說一共16個腳，每個腳之間的角間距是均等的，均為21°30′。再看一下官方資料中介紹的管腳排列所在的圓的直徑，0.65英寸=16.51mm，有了這些數據，就可以使用Solidworks來將管座的3D模型來畫出來，然後再用CNC的方式加工出管座的外殼，用激光切割的方式切出來固定插針母端的圓片，雖然各個尺寸參數，包括激光切割的光路誤差都會影響最終的效果，但經過若干次的調節和測試，自製的輝光管管座無論在接觸的可靠性上還是美觀性上都很理想，請見下圖
要知道，NL-5440A/5441A和B-5440A/5441A是最適合製作Divergence
Meter的輝光管，她的固定方式和最終的效果是最重要的。當然，IN-8-2和IN-14這兩種輝光管也是需要考慮的，不過這兩種輝光管的管腳都是Fly pins，也就是軟腳，不需要管座的，安裝的時候是直接焊接在電路板上，所以只需要根據管腳排列布局，設計好對應管腳排列的封裝尺寸即可。還有一點需要說明，是針對IN-14輝光管的，因為IN-14輝光管出廠時自帶有一個塑料的隔離座，就個人而言我比較喜歡這個設計，一來他可以保證管腳的排列都非常一致，而來他可以保護焊接的時候玻璃管底部不會因為過熱膨脹而導致輝光管的損壞，不過這個塑料的隔離柱也非常有意思，第一她有很多種顏色，不同顏色混在一起我覺得並不好看，第二IN-14輝光管本身的直徑與高度比例非常合適，加上這個塑料隔離柱的厚度以後反而變得更長，所以在這裡用她來製作Divergence Meter時，我會將這個塑料隔離柱摘掉。
最終選定的三種型號輝光管整體效果對比
由於NL-5440A和B-5440A的外形效果一模一樣，所以最終我用這三種外形的Divergence Meter分別製作了三個版本：
1. Divergence Meter EDGE – NL-5440A NIXIE tube
2. Divergence Meter Plus – IN-8-2 NIXIE tube
3. Divergence Meter Pro – IN-14 NIXIE tube
好累我等下再更......
我正好做過，鏈接：http://zhuanlan.zhihu.com/stavros/20165158不過沒法保證讓高中生看懂。
輝光管最麻煩的應該是升壓電路，控制電路Arduino+74HC595+DS3231+GPS就可以了。要資料可以從Nixie Search Results這裡看。
曾經也有這企圖
後來某寶查了下輝光管價格 想想算了吧
有時候我在想，這類帖子真的不是一些人頂著馬甲在自問自答，順帶給自己產品打廣告？
只要上淘寶一搜，就會發現有幾位答主是開了店賣這個的。
這東西搞到原材料才是最難得吧。。。。
需要更正下我這個屬於VFD，不是輝光管哦
額，其實上面的回答忽略了一個問題，作為核心器件的輝光管是購買難度最大的，且不說動畫里的型號（記得是蘇聯還是哪裡的，巨貴），國內可選的型號是非常有限的
現在nixie clock home 的還原度最高
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淘寶賣方案的是直接拿人家github的文件 直接拿 真不知道他們良心怎麼過得去
命運石之門
PCB可以不用，X寶有一套方案賣，但是需要動手能力（至少你要會用電烙鐵正確地焊上去）
要懂一些至少是改程序的知識不然就上X寶買個成品算了東西代碼簡單，不過控制電路相對複雜，主要就是需要做升壓電路，其他對於電子專業的來說是小兒科了，太忙了，也沒時間搞，羨慕有時間玩還自己打板子的
先用數碼管做會了再考慮熒光管和輝光管？
幫補充，ebay上有幾個賣家出售蘇聯制的in－18甚至還有油紙包好的德國貨23333...然而我還是建議題主可以試著用熒光管替代輝光管，畢竟輝光管製作作為淘汰的技術不會有人再大批量生產所以用一個少一個。況且根據個人實際操作的結果vfd的效果也是蠻贊的～祝題主的能早日擁有自己的輝光鍾～
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