ท่อสูญญากาศคืออะไร?

ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์และวงจรรวมหลอดสูญญากาศ (วาล์วเทอร์โมนิค) ถูกนำมาใช้เป็นส่วนใหญ่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นโทรทัศน์วิทยุและคอมพิวเตอร์พวกเขายังคงใช้งานอยู่ในวันนี้ในอุปกรณ์พิเศษบางอย่าง

การประดิษฐ์ท่อสูญญากาศย้อนกลับไปที่การสังเกตเอฟเฟกต์เอดิสันที่เรียกว่าการสังเกตของโทมัสเอดิสันเอดิสันตั้งข้อสังเกตว่ากระแสกระแสระหว่างหลอดไส้หลอดไส้และแผ่นภายในสูญญากาศเมื่อแผ่นเชื่อมต่อกับปลายบวกของเส้นใย

เนื่องจากคอมพิวเตอร์เครื่องแรกวิ่งบนท่อสูญญากาศแทนที่จะเป็นชิปคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กในปัจจุบันคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวจึงต้องมีท่อสูญญากาศหลายพันหลอดและสามารถเติมเต็มทั้งห้องได้แอมพลิฟายเออร์สเตอริโอยุคแรกยังใช้หลอดสูญญากาศและแม้กระทั่งทุกวันนี้ออดิโอไฟล์บางตัวก็ชอบพวกเขาเพราะพวกเขาสร้างความผิดเพี้ยนน้อยลงหลอดสูญญากาศยังคงใช้ในแอมพลิฟายเออร์กีตาร์ไฟฟ้านอกจากนี้หลอดยังคงใช้ในแอพพลิเคชั่นทางทหารเนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในหลอดไม่ได้รับผลกระทบจากคลื่นวิทยุที่เกิดจากการระเบิดของอะตอม

หลอดสุญญากาศมักจะถูกล้อมรอบในตู้กระจกแม้ว่าหลอดบางตัวจะใช้เซรามิกหรือโลหะแทนในการออกแบบไดโอดพื้นฐานที่สุดหลอดหรือซองจดหมายถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อสร้างสูญญากาศอิเล็กโทรดภายในซองจะติดอยู่กับตะกั่วซึ่งยื่นออกมาจากซองจดหมายและเสียบเข้ากับซ็อกเก็ตท่อสูญญากาศพื้นฐานมีเส้นใยภายในซองจดหมายคล้ายกับหลอดไฟเส้นใยจะถูกทำให้ร้อนแล้วปล่อยอิเล็กตรอนสร้างเมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบอิเล็กตรอนถูกดึงไปยังขั้วบวกหรือแผ่นโลหะขนาดเล็กภายในหลอดซึ่งมีประจุบวกและมีการไหลของทิศทางเดียวระหว่างเส้นใยและแผ่น

อิเล็กโทรดเพิ่มเติมในรูปแบบของกริดคล้ายหน้าจอขนาดเล็กคือบางครั้งมีอยู่ในหลอดซึ่งเรียกว่า triode ซึ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถขยายแรงดันไฟฟ้าได้เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับกริดการไหลระหว่างเส้นใยและแผ่นสามารถเปลี่ยนแปลงได้นอกเหนือจากไดโอดและทริบูส์แล้วยังมีนวัตกรรมเพิ่มเติมรวมถึง tetrodes, hexodes, heptodes และ octodes ที่ออกแบบมาสำหรับแอพพลิเคชั่นพิเศษที่หลากหลายและเพื่อลดการบิดเบือนท่อสูญญากาศบางชนิดรวมฟังก์ชั่นของไดโอดหรือสามสามหรือมากกว่าในหน่วยเดียว

หนึ่งในข้อเสียที่สำคัญของหลอดสุญญากาศคือเส้นใยจะไม่เสถียรเมื่อเวลาผ่านไปนอกจากนี้หากอากาศรั่วไหลเข้าไปในท่อออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับเส้นใยร้อนและสร้างความเสียหายคุณสมบัติของหลอดจะเปลี่ยนไปตามอายุซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมชุดโทรทัศน์ท่อสูญญากาศในช่วงต้นจึงต้องมีการปรับบ่อยครั้งเพื่อสร้างภาพที่ดี