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電子管的歷史

發布日期:2017-05-27 作者: 點擊:

1883年,發明大王托馬斯·愛迪生正在為尋找電燈泡最佳燈絲材料,曾做過一個小小的實驗。他在真空電燈泡內部碳絲附近安裝了一小截銅絲,希望銅絲能阻止碳絲蒸發。但是他失敗了,他無意中發現,沒有連接在電路里的銅絲,卻因接收到碳絲發射的熱電子產生了微弱的電流。當時愛迪生正潛心研究城市電力系統,沒重視這個現象。但他為這一發現申請了專利,并命名為“愛迪生效應”。

1904年,世界上第一只電子二極管在英國物理學家弗萊明的手下誕生了,這使愛迪生效應具有了實用價值。弗萊明也為此獲得了這項發明的專利權。

1906年,美國發明家德福雷斯特(De Forest Lee),在二極管的燈絲和板極之間巧妙地加了一個柵板,從而發明了第一只真空三極管.

1947年,美國物理學家肖克利、巴丁和布拉頓三人合作發明了晶體管——一種三個支點的半導體固體元件.

1904年,世界上第一只電子管在英國物理學家弗萊明的手下誕生了。弗萊明為此獲得了這項發明的專利權。人類第一只電子管的誕生,標志著世界從此進入了電子時代。世界上第一臺計算機用1.8萬只電子管,占地170m*2,重30t,耗電150kW。

說起電子管的發明,我們首先得從“愛迪生效應”談起。愛迪生這位舉世聞名的大發明家,在研究白熾燈的壽命時,在燈泡的碳絲附近焊上一小塊金屬片。結果,他發現了一個奇怪的現象:金屬片雖然沒有與燈絲接觸,但如果在它們之間加上電壓,燈絲就會產生一股電流,趨向附近的金屬片。這股神秘的電流是從哪里來的?愛迪生也無法解釋,但他不失時機地將這一發明注冊了專利,并稱之為“愛迪生效應”。后來,有人證明電流的產生是因為熾熱的金屬能向周圍發射電子造成的。但最先預見到這一效應具有實用價值的,則是英國物理學家和電氣工程師弗萊明。

弗萊明的二極管是一項嶄新的發明.它在實驗室中工作得非常好.可是,不知為什么,它在實際用于檢波器上卻很不成功,還不如同時發明的礦石檢波器可靠.因此,對當時無線電的發展沒有產生什么沖擊.

此后不久,貧困潦倒的美國發明家德福雷斯特,在二極管的燈絲和板極之間巧妙地加了一個柵板,從而發明了第一只真空三極管.這一小小的改動,竟帶來了意想不到的結果.它不僅反應更為靈敏、能夠發出音樂或聲音的振動,而且,集檢波、放大和振蕩三種功能于一體.因此,許多人都將三極管的發明看作電子工業真正的誕生起點.德福雷斯特自己也非常驚喜,認為“我發現了一個看不見的空中帝國”.電子管的問世,推動了無線電電子學的蓬勃發展.到1960年前后,西方國家的無線電工業年產10億只無線電電子管.電子管除應用于電話放大器、海上和空中通訊外,也廣泛滲透到家庭娛樂領域,將新聞、教育節目、文藝和音樂播送到千家萬戶.就連飛機、雷達、火箭的發明和進一步發展,也有電子管的一臂之力.

三條腿的魔術師電子管在電子學研究中曾是得心應手的工具.電子管器件歷時40余年一直在電子技術領域里占據統治地位.但是,不可否認,電子管十分笨重,能耗大、壽命短、噪聲大,制造工藝也十分復雜.因此,電子管問世不久,人們就在努力尋找新的電子器件.第二次世界大戰中,電子管的缺點更加暴露無遺.在雷達工作頻段上使用的普通的電子管,效果極不穩定.移動式的軍用器械和設備上使用的電子管更加笨拙,易出故障.因此,電子管本身固有的弱點和迫切的戰時需要,都促使許多科研單位和廣大科學家,集中精力,迅速研制成功能取代電子管的固體元器件. 

電子管的替代產品叫晶體管。

隨著科技的發展,人們對生產的機械在體積上向體積越來越小的方向發展,由于電子管的體積大,而且在移動過程中容易損壞,越來越多的表現出其的弊端,于是人們開始尋找和開發電子管的可替代產品.隨著后來的晶體管的出現,已越來越多的機械不再使用電子管.晶體管的出現是人類在電子方面一個大的飛躍.

早在30年代,人們已經嘗試著制造固體電子元件.但是,當時人們多數是直接用模仿制造真空三極管的方法來制造固體三極管.因此這些嘗試毫無例外都失敗了.