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电子管的历史

发布日期:2017-05-27 作者: 点击:

1883年,发明大王托马斯·爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料,曾做过一个小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝,希望铜丝能阻止碳丝蒸发。但是他失败了,他无意中发现,没有连接在电路里的铜丝,却因接收到碳丝发射的热电子产生了微弱的电流。当时爱迪生正潜心研究城市电力系统,没重视这个现象。但他为这一发现申请了专利,并命名为“爱迪生效应”。

1904年,世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了,这使爱迪生效应具有了实用价值。弗莱明也为此获得了这项发明的专利权。

1906年,美国发明家德福雷斯特(De Forest Lee),在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板,从而发明了第一只真空三极管.

1947年,美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件.

1904年,世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生,标志着世界从此进入了电子时代。世界上第一台计算机用1.8万只电子管,占地170m*2,重30t,耗电150kW。

说起电子管的发明,我们首先得从“爱迪生效应”谈起。爱迪生这位举世闻名的大发明家,在研究白炽灯的寿命时,在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。结果,他发现了一个奇怪的现象:金属片虽然没有与灯丝接触,但如果在它们之间加上电压,灯丝就会产生一股电流,趋向附近的金属片。这股神秘的电流是从哪里来的?爱迪生也无法解释,但他不失时机地将这一发明注册了专利,并称之为“爱迪生效应”。后来,有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。但最先预见到这一效应具有实用价值的,则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。

弗莱明的二极管是一项崭新的发明.它在实验室中工作得非常好.可是,不知为什么,它在实际用于检波器上却很不成功,还不如同时发明的矿石检波器可靠.因此,对当时无线电的发展没有产生什么冲击.

此后不久,贫困潦倒的美国发明家德福雷斯特,在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板,从而发明了第一只真空三极管.这一小小的改动,竟带来了意想不到的结果.它不仅反应更为灵敏、能够发出音乐或声音的振动,而且,集检波、放大和振荡三种功能于一体.因此,许多人都将三极管的发明看作电子工业真正的诞生起点.德福雷斯特自己也非常惊喜,认为“我发现了一个看不见的空中帝国”.电子管的问世,推动了无线电电子学的蓬勃发展.到1960年前后,西方国家的无线电工业年产10亿只无线电电子管.电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外,也广泛渗透到家庭娱乐领域,将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户.就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展,也有电子管的一臂之力.

三条腿的魔术师电子管在电子学研究中曾是得心应手的工具.电子管器件历时40余年一直在电子技术领域里占据统治地位.但是,不可否认,电子管十分笨重,能耗大、寿命短、噪声大,制造工艺也十分复杂.因此,电子管问世不久,人们就在努力寻找新的电子器件.第二次世界大战中,电子管的缺点更加暴露无遗.在雷达工作频段上使用的普通的电子管,效果极不稳定.移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙,易出故障.因此,电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要,都促使许多科研单位和广大科学家,集中精力,迅速研制成功能取代电子管的固体元器件. 

电子管的替代产品叫晶体管。

随着科技的发展,人们对生产的机械在体积上向体积越来越小的方向发展,由于电子管的体积大,而且在移动过程中容易损坏,越来越多的表现出其的弊端,于是人们开始寻找和开发电子管的可替代产品.随着后来的晶体管的出现,已越来越多的机械不再使用电子管.晶体管的出现是人类在电子方面一个大的飞跃.

早在30年代,人们已经尝试着制造固体电子元件.但是,当时人们多数是直接用模仿制造真空三极管的方法来制造固体三极管.因此这些尝试毫无例外都失败了.