真空電子器件

發(fā)布時(shí)間：2016/1/21 16:25:54   新聞來源：admin   瀏覽次數(shù)：21595

    真空電子器件是指借助電子在真空或者氣體中與電磁場發(fā)生相互作用，將一種形式電磁能量轉(zhuǎn)換為另一種形式電磁能量的器件。具有真空密封管殼和若干電極，管內(nèi)抽成真空，殘余氣體壓力為10-4～10-8帕。有些在抽出管內(nèi)氣體后，再充入所需成分和壓強(qiáng)的氣體。廣泛用于廣播、通信、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗、計(jì)算機(jī)終端顯示、醫(yī)學(xué)診斷治療等領(lǐng)域。
 
    真空電子器件按其功能分為實(shí)現(xiàn)直流電能和電磁振蕩能量之間轉(zhuǎn)換的靜電控制電子管；
    將直流能量轉(zhuǎn)換成頻率為300兆赫～3000吉赫電磁振蕩能量的微波電子管；
    利用聚焦電子束實(shí)現(xiàn)光、電信號(hào)的記錄、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和顯示的電子束管；
    利用光電子發(fā)射現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的光電管；
    產(chǎn)生X射線的X射線管；
    管內(nèi)充有氣體并產(chǎn)生氣體放電的充氣管；
    以真空和氣體中粒子受激輻射為工作機(jī)理，將電磁波加以放大的真空量子電子器件等。
 
    靜電控制電子管 借助改變管內(nèi)電極上的電位，使電子管內(nèi)各電極間的電場發(fā)生變化，從而控制電子的運(yùn)動(dòng)。靜電控制電子管的功能，是實(shí)現(xiàn)直流電能和電磁振蕩能量之間的轉(zhuǎn)換。按照電子管內(nèi)電極數(shù)目來分類，可分為二極管、三極管、四極管、五極管、六極管、七極管和八極管等類。有些電子管內(nèi)包含兩部分或更多的部分,成為復(fù)合管,如雙二極管、二極-三極管、三極-五極管等。主要用途是：無線電廣播、電視廣播、無線電通信、雷達(dá)、工業(yè)加熱和粒子加速器等。
    微波電子管 工作于微波波段的真空電子器件。用來把直流能量轉(zhuǎn)換成頻率為300兆赫到 3000吉赫的電磁振蕩能量，包括M型返波管、直射速調(diào)管、反射速調(diào)管、O型返波管和回旋管等。通常將微波氣體放電管也劃歸微波電子管一類。微波電子管主要用于雷達(dá)、電視、微波通信、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙控遙測、工業(yè)加熱及粒子加速器等。
    電子束器件 在電子束器件中，通過形成和控制弱流電子束來實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)轉(zhuǎn)換功能，特別是電信號(hào)與光信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。各類電子束器件廣泛應(yīng)用于測量儀表、雷達(dá)、電視攝像與顯像、電視傳真、計(jì)算機(jī)終端顯示、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
    光電器件 利用光電子發(fā)射現(xiàn)象，把光信號(hào)變成電信號(hào)，或者將不可見輻射的圖像變成可見光圖像（變像管）以及將微弱可見光圖像的亮度增強(qiáng)（像增強(qiáng)管）。主要應(yīng)用于自動(dòng)控制、天文研究、核物理、傳真通信、激光探測、空間研究、夜視儀器等。
    真空指示管 用來把電信號(hào)變成數(shù)字、字符等光信號(hào)顯示出來，包括熒光數(shù)碼管、電光指示管等。用于測試儀表、信息顯示設(shè)備、接收設(shè)備顯示器等。
 X射線管 用于產(chǎn)生X射線的電子管。它是將直流電能變成X射線能量。用于醫(yī)學(xué)診斷、治療，零件無損檢驗(yàn)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、光譜分析。在生物學(xué)上用于確定復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)。
    充氣管  基于氣體放電原理的真空電子器件。制造時(shí)，先將管殼內(nèi)抽成真空、再充入一定量的、特定成分的氣體。按照用途可以分為整流管、穩(wěn)壓管、計(jì)數(shù)管、字碼管等。廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、自動(dòng)控制、輻射測量、顯示、工業(yè)交通等領(lǐng)域。
    真空量子電子器件 以真空為其工作條件的量子電子器件。在這類器件中，受激粒子在與電磁波相互作用時(shí)，產(chǎn)生受激輻射，將電磁波加以放大。主要包括自由電子微波激射器、分子微波激射器、量子頻率標(biāo)準(zhǔn)器件。
   與固態(tài)器件的關(guān)系  小功率靜電控制電子管由于受到固態(tài)器件的競爭，自60年代以來生產(chǎn)數(shù)量銳減。低頻率、小功率微波電子管的生產(chǎn)，也呈下降趨勢。但同固態(tài)器件相比，真空電子器件具有功率容量大的顯著特點(diǎn)。高頻率、大功率領(lǐng)域仍將是真空電子器件的陣地。各類電子束器件和光電器件，雖面臨固態(tài)器件的競爭，但近期內(nèi)仍將廣泛應(yīng)用并有發(fā)展。真空電子器件與固態(tài)器件互相滲透，產(chǎn)生了一些新型電子器件。
 自20世紀(jì)60年代以后，很多真空電子器件已逐步為固態(tài)電子器件所取代，但在高頻率、大功率領(lǐng)域，真空電子器件仍然具有相當(dāng)生命力，而電子束管和光電管仍將廣泛應(yīng)用并有所發(fā)展。