Τι είναι ένας σωλήνας κενού;

Πριν αντικατασταθεί από τρανζίστορ και ολοκληρωμένα κυκλώματα, οι σωλήνες κενού (θερμιονικές βαλβίδες) χρησιμοποιήθηκαν κυρίως σε ηλεκτρονικές συσκευές όπως τηλεοράσεις, ραδιόφωνα και υπολογιστές.Ακόμα χρησιμοποιούνται σήμερα σε μερικές εξειδικευμένες συσκευές.

Η εφεύρεση των σωλήνων κενού χρονολογείται από την παρατήρηση του λεγόμενου Edison Effect, παρατήρησης του Thomas Edison.Ο Edison σημείωσε ότι το ρεύμα ρέει μεταξύ ενός νήματος λαμπτήρων πυρακτώσεως και μιας πλάκας μέσα στο κενό, όταν η πλάκα συνδέεται με το θετικό άκρο του νήματος.

Επειδή οι πρώτοι υπολογιστές έτρεχαν σε σωλήνες κενού αντί για σημερινές μικρές μάρκες υπολογιστών, ένας υπολογιστής έπρεπε να περιέχει χιλιάδες σωλήνες κενού και θα μπορούσε να γεμίσει ένα ολόκληρο δωμάτιο.Οι πρώιμοι στερεοφωνικοί ενισχυτές χρησιμοποίησαν επίσης σωλήνες κενού, και ακόμη και σήμερα, ορισμένοι ακουφίλοι τους προτιμούν επειδή παράγουν λιγότερη παραμόρφωση.Οι σωλήνες κενού εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένους ηλεκτρικούς ενισχυτές κιθάρας.Επίσης, οι σωλήνες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένες στρατιωτικές εφαρμογές, επειδή τα ηλεκτρονικά σωλήνα δεν επηρεάζονται από τα ραδιοκύματα που γίνονται από ατομικές εκρήξεις.

Οι σωλήνες κενού συνήθως περικλείονται σε ένα γυάλινο περίβλημα, αν και ορισμένοι σωλήνες χρησιμοποιούν κεραμικά ή μέταλλο.Στον πιο βασικό σχεδιασμό διόδου, ο σωλήνας ή ο φάκελος είναι σφραγισμένο σφιχτά για να δημιουργήσει ένα κενό.Τα ηλεκτρόδια μέσα στο φάκελο συνδέονται με τους αγωγούς, οι οποίοι προεξέχουν από το φάκελο και συνδέονται σε μια πρίζα.Ένας βασικός σωλήνας κενού περιέχει νημάτια μέσα στο φάκελο, παρόμοιο με εκείνο ενός λαμπτήρα.Τα νημάτια θερμαίνονται και στη συνέχεια απελευθερώνουν ηλεκτρόνια, δημιουργώντας ένα αρνητικά φορτισμένο σύννεφο ηλεκτρονίων.Τα ηλεκτρόνια έλκονται σε μια άνοδο ή μια μικρή μεταλλική πλάκα, μέσα στο σωλήνα, ο οποίος είναι θετικά φορτισμένος και δημιουργείται μια μονοκατευθυντική ροή μεταξύ του νήματος και της πλάκας.Μερικές φορές περιέχεται στο σωλήνα, ο οποίος στη συνέχεια ονομάζεται τριόδας, η οποία είναι πιο αποτελεσματική και ικανή να ενισχύσει την τάση.Καθώς εφαρμόζεται τάση στο πλέγμα, η ροή μεταξύ του νήματος και της πλάκας μπορεί να ποικίλει.Εκτός από τις δίοδοι και τα τριαντάφυλλα, ακολούθησαν περαιτέρω καινοτομίες, συμπεριλαμβανομένων τετρωδών, εξωμάτων, επτάδων και οκτάδων, σχεδιασμένα για ποικίλες εφαρμογές ειδικότητας και ελαχιστοποίηση της παραμόρφωσης.Ορισμένοι σωλήνες κενού συνδυάζουν τη λειτουργία δύο ή περισσότερων διόδων ή τρισδιάστατων σε μία μονάδα.

Ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα των σωλήνων κενού είναι ότι το νήμα γίνεται ασταθές με την πάροδο του χρόνου.Επιπλέον, εάν διαρρέει ο αέρας στον σωλήνα, το οξυγόνο θα αντιδράσει με το ζεστό νήμα και θα το βλάψει.Οι ιδιότητες ενός σωλήνα θα αλλάξουν με την ηλικία, γι 'αυτό και τα πρώτα σετ τηλεοπτικών σωλήνων κενού έπρεπε να ρυθμιστούν συχνά για να παράγουν μια καλή εικόνα.