lampa elektronowa
 
Encyklopedia
lampa elektronowa,
przyrząd elektronowy w postaci próżnioszczelnego naczynia (bańki), z umieszczonymi w nim elektrodami, pomiędzy którymi może zachodzić wyładowanie elektryczne, przejawiające się przepływem strumienia swobodnych ładunków, zazwyczaj elektronów, niekiedy również jonów;
ze względu na rodzaj ośrodka, w którym zachodzi wyładowanie, l.e. dzieli się na próżniowe i gazowane; w pierwszym przypadku we wnętrzu bańki l.e. jest utrzymywane ciśnienie 10–6–10–4 Pa lub mniejsze i nieliczne cząsteczki gazu, pozostałe po odpompowaniu, nie mają wpływu na przebieg wyładowania, w drugim — bańka zawiera celowo wprowadzane gazy (np. neon, hel, wodór) lub pary metali (np. rtęci), o ciśnieniu 10–1–104 Pa, których cząsteczki biorą udział w wyładowaniu, w zasadniczy sposób zmieniając jego charakter.
Podstawowym zjawiskiem, na którym opiera się działanie l.e., jest emisja elektronów z odpowiednio skonstruowanej elektrody (katody) pod wpływem doprowadzonej z zewnątrz energii. W zdecydowanej większości l.e. wykorzystuje się emisję termoelektronową z katody żarzonej (tzw. termokatody), ogrzanej prądem elektr. do temp. 700–2400°C, w nielicznych — inne rodzaje emisji elektronów, np. emisję fotoelektronową z fotokatody w lampach fotoelektronowych, emisję wtórną z antykatody w lampach rentgenowskich. Elektrony emitowane z katody poruszają się w obszarze międzyelektrodowym w kierunku anody oraz dodatkowych elektrod pod wpływem pola elektr. (wytworzonego tam w wyniku doprowadzenia odpowiednich napięć elektr. do elektrod), a czasami, np. w magnetronie (lampa mikrofalowa), kineskopie, także pod wpływem pola magnet. (wytworzonego za pomocą magnesu zewn.); po dotarciu do elektrod elektrony wywołują w ich obwodach przepływ prądu elektrycznego.
Najprostsza l.e., dioda, zawiera 2 elektrody: katodę i anodę; l.e. wieloelektrodowe (trioda, pentoda, heksoda i in.) zawierają ponadto umieszczone między katodą i anodą dodatkowe elektrody (siatki), których zadaniem jest oddziaływanie na przepływ strumienia elektronów w lampie, a tym samym sterowanie prądem anody; w działaniu niektórych rodzajów l.e. wykorzystuje się strumień elektronów uformowany w wiązkę elektronową (lampa elektronopromieniowa).
L.e. najczęściej dzieli się ze względu na rodzaj wykonywanej funkcji (prostownicze, detekcyjne, wzmacniające, generacyjne, mieszające, analizujące, obrazowe, pamięciowe i in.), zakres częst. (np. przeznaczone do pracy w zakresie częst. akustycznych, radiowych, mikrofalowych), moc wydzielaną (małej i wielkiej mocy, tj. odpowiednio odbiorcze i nadawcze). Obecnie l.e. znajdują zastosowanie gł. jako: l.e. obrazowe — przeznaczone do przetwarzania sygnałów elektr. na obrazy opt. (lampa oscyloskopowa, lampa radaroskopowa, kineskop); l.e. małej mocy (zwłaszcza triody i pentody o najlepszych parametrach) — do pracy w urządzeniach elektroakustycznych najwyższej jakości; l.e. dużej mocy (na ogół o dużych rozmiarach, wymagające chłodzenia powietrznego lub wodnego) — do pracy w nadajnikach radiowych i telew., urządzeniach przem. (m.in. do nagrzewania indukcyjnego); lampy mikrofalowe — do pracy w zakresie częst. mikrofalowych (powyżej 300 MHz) w urządzeniach o mocy większej od kilkunastu W. W pewnych dziedzinach są też stosowane l.e. mające specyficzne właściwości i konstrukcję, np. lampa rentgenowska, wysokonapięciowa lampa prostownicza, fotopowielacz, przetwornik obrazowy. Szybko rozwija się również nowa dziedzina — mikroelektronika próżniowa, zajmująca się przyrządami o mikrometrowych rozmiarach obszarów aktywnych, w których transport elektronów odbywa się w próżni.
Pierwszą l.e. (fotodiodę) zbudowali 1892 J. Elster i H. Geitel; 1897 K.F. Braun skonstruował l.e. będącą prototypem lampy obrazowej; za właściwą datę wynalezienia l.e. przyjmuje się jednak rok 1904, w którym J.A. Fleming skonstruował pierwszą 2-elektrodową l.e. (diodę) z żarzoną katodą, opartą na wykorzystaniu zjawiska Edisona (termoemisji). Dioda Fleminga została wkrótce zastosowana do budowy detektora sygnałów radiowych, mającego znacznie lepsze właściwości niż dotąd stosowane urządzenia elektromech. (gł. wynaleziony przez E. Branly’ego koherer). W 1906 L. de Forest wynalazł 3-elektrodową l.e. z siatką sterującą (triodę), zw. audionem, zdolną do wzmacniania słabych sygnałów elektr. o dużej częstotliwości. W latach następnych powstały l.e. o większej liczbie elektrod (siatek sterujących i pomocniczych): tetroda (2 siatki, 1919 W. Schottky), pentoda (3 siatki, 1926 G. Jobst i B.D.H. Tellegen), heksoda (4 siatki), heptoda (5 siatek, 1933), oktoda (6 siatek); umożliwiło to szybki rozwój radiotechniki, radiofonii i wszystkich dziedzin z nimi związanych. Znaczny postęp w rozwoju l.e. nastąpił w latach 30. i 40. XX w. w związku z powstaniem telewizji i elektroniki przem., a zwłaszcza z potrzebami wojennymi (W. Zworykin 1923 skonstruował ikonoskop, 1924 kineskop, A.W. Hull 1929 wynalazł tyratron i 1921 magnetron, R. Varian i S. Varian 1938 skonstruowali klistron, a R. Kompfner 1946 lampę o fali bieżącej). Wynalezienie 1948 tranzystora, a 1958 układu scalonego zahamowało rozwój l.e. i wyparło je z większości zastosowań.
Mirosław Rusek
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia