Co to jest rura próżniowa?
Przed zastąpieniem przez tranzystory i układy scalone lampy próżniowe (zawory termionowe) były głównie używane w urządzeniach elektronicznych, takich jak telewizory, radia i komputery. Są one nadal używane w kilku specjalistycznych urządzeniach.
Wynalazek lamp próżniowych datuje się od obserwacji tak zwanego efektu Edisona, obserwacji dokonanej przez Thomasa Edisona. Edison zauważył, że prąd przepływa między żarnikiem żarówki a płytką w próżni, gdy płytka jest połączona z dodatnim końcem żarnika.
Ponieważ pierwsze komputery działały na lampach próżniowych zamiast dzisiejszych małych układów komputerowych, jeden komputer musiał zawierać tysiące lamp próżniowych i mógł wypełnić cały pokój. Wczesne wzmacniacze stereo również używały lamp próżniowych, a nawet dzisiaj niektórzy audiofile wolą je, ponieważ wytwarzają mniej zniekształceń. W niektórych wzmacniaczach gitar elektrycznych nadal stosuje się lampy próżniowe. Ponadto lampy są nadal używane w niektórych zastosowaniach wojskowych, ponieważ na elektronikę lampy nie mają wpływu fale radiowe wytwarzane przez wybuchy atomowe.
Rurki próżniowe są zwykle zamknięte w szklanej obudowie, chociaż niektóre lampy zamiast tego wykorzystują ceramikę lub metal. W najbardziej podstawowej konstrukcji diody rura lub koperta jest szczelnie zamknięta, aby wytworzyć próżnię. Elektrody w kopercie są przymocowane do przewodów, które wystają z koperty i wtykają do gniazdka. Podstawowa lampa próżniowa zawiera włókna wewnątrz koperty, podobne do żarówek. Włókna są podgrzewane, a następnie uwalniają elektrony, tworząc chmurę ujemnie naładowanych elektronów. Elektrony są przyciągane do anody lub małej metalowej płytki wewnątrz rurki, która jest naładowana dodatnio, i między żarnikiem a płytką powstaje jednokierunkowy przepływ.
Dodatkowa elektroda w postaci małej siatki podobnej do ekranu jest czasem zawarta w rurze, która jest następnie nazywana triodą, która jest bardziej wydajna i zdolna do wzmocnienia napięcia. W miarę przyłożenia napięcia do siatki przepływ między żarnikiem a płytką może się zmieniać. Oprócz diod i triod zastosowano kolejne innowacje, w tym tetrody, heksody, heptody i oktody, zaprojektowane do różnych zastosowań specjalnych i minimalizowania zniekształceń. Niektóre lampy próżniowe łączą funkcję dwóch lub więcej diod lub triod w jednym urządzeniu.
Jedną z głównych wad lamp próżniowych jest to, że filament z czasem staje się niestabilny. Ponadto, jeśli powietrze wycieknie do rurki, tlen zareaguje z gorącym filamentem i uszkodzi go. Właściwości lampy zmieniają się z wiekiem, dlatego też telewizory z wczesną lampą próżniową musiały być często dostosowywane, aby uzyskać dobry obraz.