أجهزة الفراغ بالأمس واليوم

في عصر الدوائر المتكاملة والهواتف الذكية والرقائق وأجهزة الكمبيوتر العملاقة ، يبدو من السخف التفكير في أجهزة التفريغ الكهربائي ، مثل أنابيب الراديو الإلكترونية. استبدالها في كل مكان الترانزستورات، ومكان لهم فترة طويلة في المتحف. بالطبع ، هناك بعض الحقيقة في هذه التصريحات ، في الوقت الحاضر لم يتم استخدام المصابيح على نطاق واسع كما كان من قبل ، ومع ذلك ، حتى يومنا هذا ، لا تزال هناك مناطق لا غنى عنها وشعبية للغاية.

في الواقع ، مبدأ تشغيل الكينوترون ، الصمام الثلاثي ، وغيرها من الأجهزة الكهربائية فراغ ليست معقدة للغاية. بين الأقطاب داخل السكن الذي تم إخلاؤه ، يبدأ تدفق الإلكترون. يمكن التحكم في شدة واتجاه تدفق الإلكترون هذا باستخدام المجال الكهربائي أو المغناطيسي.

التيار الكهربائي في الفراغ الضربات مع خصائصه: يمكن أن يولد المصباح تذبذبات في أوسع نطاق تردد ، بدءًا من الصوت إلى موجات الراديو بترددات الموجات الصغرية. يمكنه تضخيم التذبذبات دون إدخال تشوهات في الإشارة تضخيمها ، في حين أن نظير أشباه الموصلات لا يمكن أن يتباهى بمثل هذه القدرات.

كان أول من واجه ظاهرة التيار الكهربائي في فراغ توماس ألفا إديسون. في عام 1883 ، اكتشف هذا التأثير ، لكنه لم يجد أي استخدام عملي له.

ظهر أول فراغ الصمام الثنائي فقط في عام 1905 ، اخترع من قبل رجل إنجليزي جون فليمنج. كان الهدف من المصباح هو تلقي التيار المباشر من التيار المتناوب ؛ وكان أجهزته بسيطة للغاية: لمبة زجاجية فراغية ، وداخلها قطبين - كاثود وأنود.

ينبعث الكاثود المسخن الإلكترونات التي انتقلت عبر الفراغ إلى الأنود الموجب الشحنة ، ولكن ليس إلى الخلف - وهذا هو مبدأ تشغيل المعدل.

وبعد عام لي دي فروست إضافة قطب كهربائي آخر داخل الصمام الثنائي ، ووضعه بين الكاثود والأنود - اتضح الصمام الثلاثي. القطب الثالث كان اسمه شبكةكانت مصنوعة من شبكة من الأسلاك الرفيعة. تم استخدام الشبكة للسيطرة على تدفق الإلكترونات. في وقت لاحق ، تم إضافة المزيد من الأقطاب الكهربائية ، مع تحسين خصائص وقدرات المصابيح.

بدءًا من عشرينيات القرن العشرين وحتى الأربعينيات من القرن العشرين ، تم تطوير عدة أنواع أخرى من أجهزة التفريغ الكهربائي التي تعمل وفق مبدأ التحكم في حركة تدفق الإلكترون في الفراغ. لكن هذه كانت بالفعل بعيدة عن المصابيح التي ظهرت في البداية.

فالمغناطيس ، وعبور كليسترون العاكس والتفكير ، ومصابيح السفر والموجة الخلفية ، وما إلى ذلك - لم يعد لديهم مصابيح زجاجية ، ومبادئ عملهم لا تشبه إلا الصمامات الثلاثية ، على الرغم من أنهم جميعًا أقارب.

قبل ثلاثة عقود ، كانت المصابيح الإلكترونية تستخدم على نطاق واسع في أجهزة الراديو والتلفزيون ، وفي الخمسينيات ، كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى تعمل فقط على المصابيح ذات المرحلات. لكن في كل عام بدأ استخدام المصابيح أقل وأقل ، خاصةً حتى اليوم. ومع ذلك ، فإن بعض الصناعات حتى يومنا هذا تستخدم المصابيح بشكل حتمي ، لأنها فقط قادرة على توفير هذه الخصائص العالية التي لن يوفرها التماثلية لأشباه الموصلات.

ما وحده التكاليف مرحبا نهاية صوت عالي الدقة، حيث بنيت كل شيء أساسا فقط على أنابيب الراديو. يستخدم العديد من المصنعين الأجانب للمكبرات بعض أنواع المصابيح المصنوعة حصريًا في روسيا. ولكن إذا كنا نتحدث عن المتحدثين.

يتم استخدام المغنطرونات في كل مكان في أفران الميكروويف ، حيث تولد موجات راديو قوية عالية التردد ، كما أنها تعمل في أجهزة الاستقبال والارسال اللاسلكية القوية ، وفي بعض الحالات تكون الكليسترونات ومصابيح السفر والموجة الخلفية ، وأجهزة كهربائية أخرى مفيدة.

لا غنى عن أجهزة الفراغ الكهربائي لاستخدامها في أجهزة إرسال الأقمار الصناعية والطائرات والسفن ومراكز الاتصالات على الأرض. الأجهزة الكهربائية فقط هي القادرة على توفير الترددات الفائقة مع الاستقرار العالي والقوى الضخمة ؛ الترانزستورات لا تستطيع القيام بذلك. لذلك من السابق لأوانه إلقاء أجهزة التفريغ الكهربائي عن الدروع ، فهي لا تزال تعمل في مجال التكنولوجيا ، والرادار ، فقط بفضلها هو الاتصال اللاسلكي الحقيقي بأطوال موجية قصيرة جدا قادرة على نقل البيانات بين الأقمار الصناعية في الفضاء.