真空管とは？

トランジスタや集積回路に置き換えられる前は、テレビ、ラジオ、コンピューターなどの電子機器で主に真空管（熱電子バルブ）が使用されていました。 いくつかの特殊なデバイスで現在も使用されています。

真空管の発明は、トーマス・エジソンが行った所謂エジソン効果の観察にまでさかのぼります。 エジソンは、白熱灯のフィラメントと真空内のプレートとの間に電流が流れると、プレートがフィラメントのプラス端に接続されていることを指摘しました。

最初のコンピューターは、今日の小さなコンピューターチップの代わりに真空管で実行されていたため、1台のコンピューターには数千の真空管が必要であり、部屋全体を埋めることができました。 初期のステレオアンプも真空管を使用していましたが、今日でも、歪みが少ないという理由でオーディオ愛好家が好んで使用しています。 真空管は、一部のエレクトリックギターアンプでも使用されています。 また、チューブの電子機器は原子爆発による電波の影響を受けないため、チューブは軍事用途でも使用されています。

真空管は通常ガラスのエンクロージャに入れられますが、代わりにセラミックまたは金属を使用するものもあります。 最も基本的なダイオード設計では、真空管を作成するために、チューブまたはエンベロープが密閉されています。 エンベロープ内の電極はリードに取り付けられており、リードはエンベロープから突き出てソケットに差し込まれます。 基本的な真空管には、電球のフィラメントと同様に、エンベロープ内にフィラメントが含まれています。 フィラメントは加熱されてから電子を放出し、負に帯電した電子雲を作成します。 電子は、正に帯電したチューブ内の陽極または小さな金属板に引き寄せられ、フィラメントと板の間に一方向の流れが確立されます。

小さなスクリーンのようなグリッドの形をした追加の電極がチューブに含まれることがあります。これは三極管と呼ばれ、より効率的で電圧を増幅できます。 グリッドに電圧が印加されると、フィラメントとプレートの間の流れを変えることができます。 ダイオードと三極管に加えて、さまざまな特殊用途向けに、歪みを最小限に抑えるように設計された、四極管、六極管、七極管、八極管などのさらなる革新が続きました。 一部の真空管は、2つ以上のダイオードまたは三極管の機能を1つのユニットにまとめています。

真空管の主な欠点の1つは、フィラメントが時間とともに不安定になることです。 さらに、空気がチューブに漏れると、酸素が高温のフィラメントと反応して損傷します。 真空管の特性は年齢とともに変化するため、初期の真空管テレビセットは、適切な画像を生成するために頻繁に調整する必要がありました。