Vacuüm apparaten gisteren en vandaag

In het tijdperk van geïntegreerde schakelingen en smartphones, chips en supercomputers lijkt het belachelijk om na te denken over elektro-vacuümapparaten, zoals elektronische radiobuizen. Ze hebben ze overal vervangen transistors, en een plek voor hen lange tijd in het museum. Natuurlijk is er enige waarheid in deze verklaringen, tegenwoordig worden de lampen echt niet zo veel gebruikt als voorheen, maar tot op de dag van vandaag zijn er gebieden waar ze onmisbaar en erg populair zijn.

Het werkingsprincipe van de kenotron, triode en andere electrovacuum-apparaten is inderdaad niet zo ingewikkeld. Tussen de elektroden in de geëvacueerde behuizing wordt een elektronenstroom geïnitieerd. De intensiteit en richting van deze elektronenstroom kunnen worden geregeld met behulp van een elektrisch of magnetisch veld.

Elektrische stroom in een vacuüm slaat toe met zijn eigenschappen: de lamp kan oscillaties genereren in het breedste frequentiebereik, variërend van geluid tot radiogolven van microgolffrequenties. Het kan oscillaties versterken zonder vervormingen in het versterkte signaal te introduceren, terwijl de halfgeleideranaloog niet kan opscheppen over dergelijke mogelijkheden.

De eerste die het fenomeen van elektrische stroom in een vacuüm tegenkwam was Thomas Alva Edison. In 1883 ontdekte hij dit effect, maar vond er geen praktisch nut voor.

De eerste vacuümdiode verscheen pas in 1905, hij werd uitgevonden door een Engelsman John Fleming. De lamp was bedoeld om gelijkstroom te ontvangen van een wisselstroom; het apparaat was heel eenvoudig: een vacuümbol en daarin twee elektroden - een kathode en een anode.

De verwarmde kathode emitteerde elektronen die door het vacuüm naar de positief geladen anode gingen, maar niet terug - dat is het werkingsprincipe van de gelijkrichter.

Een jaar later Lee de Frost voegde nog een elektrode toe in de diode en plaatste deze tussen de kathode en de anode - het bleek triode. De derde elektrode werd genoemd nettoHet was gemaakt van een netwerk van dunne draden. Het rooster werd gebruikt om de stroom van elektronen te regelen. Later werden meer elektroden toegevoegd, waarmee de kenmerken en mogelijkheden van de lampen werden verbeterd.

Beginnend in de jaren 1920 en 1940, werden verschillende typen electrovacuum-apparaten ontwikkeld die werkten volgens het principe van het regelen van de beweging van een elektronenflux in een vacuüm. Maar deze waren al ver verwijderd van de lampen die in het begin verschenen.

Een magnetron, een doorvoer- en reflectieklystron, reizende en achterwaartse golflampen, enz. - ze hadden geen glazen bollen meer en de principes van hun werk leken alleen op triodes, hoewel ze in feite allemaal familie zijn.

Drie decennia geleden werden elektronische lampen veel gebruikt in radio's en televisies; in de jaren 1950 werkten de eerste computers alleen op lampen met relais. Maar elk jaar begonnen de lampen steeds minder te worden gebruikt, vooral tot vandaag. Niettemin gebruiken sommige industrieën tot op de dag van vandaag onvermijdelijk lampen, omdat alleen zij in staat zijn om zulke hoge eigenschappen te bieden dat geen halfgeleideranaloog kan bieden.

Wat alleen kost Hi-End hifi-geluid, waar alles in wezen alleen op radiobuizen is gebouwd. Veel buitenlandse fabrikanten van versterkers gebruiken sommige soorten lampen die uitsluitend in Rusland worden gemaakt. Maar als we het over sprekers hebben.

Magnetrons worden overal gebruikt in magnetrons, waar ze krachtige ultrahoge frequentie radiogolven genereren, ze werken ook in krachtige radio-ontvangers en zenders, in sommige gevallen klystrons, reizende en achterwaartse golflampen, en andere elektrische vacuümapparaten zijn nuttig.

Electrovacuum-apparaten zijn onmisbaar voor gebruik in satellietzenders, in vliegtuigen, op schepen en in communicatiecentra op aarde. Alleen electrovacuum-apparaten kunnen ultrahoge frequenties leveren met een hoge stabiliteit en enorme vermogens; transistoren kunnen dit niet. Het is dus te vroeg om electrovacuum-apparaten van de schilden te gooien, ze dienen nog steeds in technologie, radar, alleen dankzij hen is echte radiocommunicatie op zeer korte golflengtes in staat om gegevens tussen satellieten in de ruimte te verzenden.