サイラトロンとは？

サイラトロンは電子部品の初期の形態であり、初期のコンピューターで最初に使用された真空管のバリエーションです。 もともと1914年に考案され、1928年に商業生産に投入されたサイラトロンはまだ使用されています。 高エネルギースイッチの一種であり、整流器としても機能し、交流（AC）を直流（DC）に変換できます。 標準の真空管とは異なり、サイラトロンはガス充填スイッチであり、通常は水銀蒸気、ネオン、キセノンなどの不活性ガスを含んでいます。

サイラトロン内のガスには、電流を運ぶことができる陽イオンが含まれているため、デバイスは通常の真空管よりもはるかに高いレベルの電流を流すことができます。 10〜20キロボルト（kV）の電力を伝導できることは珍しくありません。 このようなデバイスの用途には、超高周波（UHF）テレビ送信機、核粒子加速器、高エネルギーレーザーシステム、レーダー機器での使用が含まれます。

サイラトロンにはいくつかのバリエーションもあります。 また、ガス入りチューブの一種であるクリトンは、ガス放電の代わりに電流のアーク放電を採用することで異なり、第二次世界大戦中に広く使用されたレーダー送信機に実装されました。 サイリスタは最新のバージョンであり、サイラトロンとトランジスタ設計のハイブリッドです。 マイクロプロセッサの製造に使用される標準的な半導体技術に基づいて、サイリスタは低電力および中電力環境で使用され、ACをDCに変換します。 これらのデバイスは、機器の圧力や温度の変化など、モーターの速度と化学操作を制御するスイッチとして使用されます。

サイラトロンが段階的に廃止され始めている分野の1つは、高エネルギー物理学研究の分野です。 代替品は、サイリスタのような別の半導体スイッチングデバイスである絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）です。 IGBTの最初のバージョンは、1980年代に市場に登場したとき、速度が遅く故障しがちでしたが、IGBTは第3世代の設計改良に達しました。 現在、スイッチングのパルスレートが高くなり、サイラトロンよりも簡単に入手できます。 IGBTの使用は、電気自動車やオーディオアンプなどの製品でも見られます。

水素ベースのサイラトロンの動作寿命は1,200時間の範囲で、他のモデルは最大20,000時間持続しますが、IGBTは約250,000時間持続します。 IGBTとは対照的に、サイラトロンではエネルギー消費もはるかに高くなります。 いくつかの国で課せられた輸出入制限とサイラトロンの入手の難しさが増しているため、同じアプリケーションにIGBTを使用するよりも単位あたりのコストが大幅に高くなる傾向があります。