Vakuuma ierīces vakar un šodien

Integrēto shēmu un viedtālruņu, mikroshēmu un superdatoru laikmetā šķiet smieklīgi domāt par elektrovakuuma ierīcēm, piemēram, elektroniskās radio caurules. Aizstāja tos visur tranzistori, un vieta viņiem ilgu laiku muzejā. Protams, šajos izteikumos ir zināma patiesība, mūsdienās lampas patiešām nav tik plaši izmantotas kā iepriekš, neskatoties uz to, līdz šai dienai joprojām ir jomas, kurās tās ir neaizstājamas un ļoti populāras.

Patiešām, kenotrona, triodes un citu elektrovakuuma ierīču darbības princips nav tik sarežģīts. Starp elektrodiem evakuētā korpusa iekšpusē tiek ierosināta elektronu plūsma. Šīs elektronu plūsmas intensitāti un virzienu var kontrolēt ar elektrisko vai magnētisko lauku.

Elektriskā strāva vakuumā rada šādas īpašības: lampa var radīt svārstības visplašākajā frekvenču diapazonā, sākot no skaņas līdz mikroviļņu frekvenču radioviļņiem. Tas var pastiprināt svārstības, neieviešot kropļojumus pastiprinātajā signālā, savukārt pusvadītāja analogs nevar lepoties ar šādām spējām.

Pirmais, kas saskārās ar elektriskās strāvas parādību vakuumā, bija Tomass Alva Edisons. 1883. gadā viņš atklāja šo efektu, bet tam neatrada praktisku pielietojumu.

Pirmā vakuuma diode parādījās tikai 1905. gadā, to izgudroja anglis Džons Flemings. Lampa bija paredzēta līdzstrāvas saņemšanai no maiņstrāvas; tās ierīce bija ļoti vienkārša: vakuuma stikla spuldze, un tā iekšpusē divi elektrodi - katods un anods.

Uzkarsētā katoda izstarotie elektroni pārvietojās caur vakuumu uz pozitīvi lādētu anodu, bet ne atpakaļ - tas ir taisngrieža darbības princips.

Pēc gada Lī de Frost pievienoja vēl vienu elektrodu diodes iekšpusē, ievietojot to starp katodu un anodu - tas izrādījās triode. Trešais elektrods tika nosaukts acsTas tika izgatavots no plānu vadu tīkla. Režģi izmantoja elektronu plūsmas kontrolei. Vēlāk tika pievienots vairāk elektrodu, ar tiem uzlabojot lampu īpašības un iespējas.

Sākot ar 1920. un 1940. gadu, tika izstrādāti vēl vairāki elektrovakuuma ierīču veidi, kas darbojās pēc principa kontrolēt elektronu plūsmas kustību vakuumā. Bet šie jau bija tālu no lukturiem, kas parādījās pašā sākumā.

Magnetrons, tranzīta un atstarošanas klystrons, ceļojošās un atpakaļgaitas lampas utt. Viņiem vairs nebija stikla spuldzīšu, un viņu darba principi tikai attālināti atgādināja triodes, lai gan patiesībā viņi visi ir radinieki.

Pirms trim desmitgadēm elektroniskās lampas tika plaši izmantotas radioaparātos un televizoros, piecdesmitajos gados pirmie datori strādāja tikai ar lampām ar relejiem. Bet katru gadu lampas sāka izmantot arvien mazāk, it īpaši mūsdienās. Neskatoties uz to, dažas nozares līdz šai dienai neizbēgami izmanto lampas, jo tikai tās spēj nodrošināt tik augstus parametrus, kādus nevar nodrošināt neviens pusvadītāju analogs.

Kas vien maksā Augstas precizitātes skaņa, kur viss ir būvēts tikai uz radio caurulēm. Daudzi ārvalstu pastiprinātāju ražotāji izmanto dažu veidu lampas, kas ražotas tikai Krievijā. Bet, ja mēs runājam par runātājiem.

Magnetroni visur tiek izmantoti mikroviļņu krāsnīs, kur tie rada jaudīgus īpaši augstas frekvences radioviļņus, tie darbojas arī jaudīgos radiouztvērējos un raidītājos, dažos gadījumos noderīgi ir klystroni, ceļojuma un atpakaļgaitas viļņu lampas un citas elektriskās vakuuma ierīces.

Elektrovakuuma ierīces ir neaizstājamas izmantošanai satelīta raidītājos, lidmašīnās, uz kuģiem un sakaru centros uz Zemes. Tikai elektrovakuuma ierīces spēj nodrošināt īpaši augstas frekvences ar augstu stabilitāti un milzīgām spējām; tranzistori to nevar izdarīt. Tāpēc ir pāragri izmest elektrovakuuma ierīces no vairogiem, tās joprojām darbojas tehnoloģijās, radaros, tikai pateicoties tām ir reāla radiosakari pie ļoti īsiem viļņiem, kas spēj pārraidīt datus no kosmosa satelītiem.