In der Elektronik, einer Vakuumtube, Elektrontube (in Nordamerika), thermionische Klappe, Tube oder Klappe ist ein Gerät, elektrischen Strom durch ein Vakuum in einem gesiegelten Behälter kontrollierend. Der Behälter ist häufig dünnes durchsichtiges Glas in einer grob zylindrischen Gestalt. Elektrische Kontakte werden gewöhnlich zu Steckern in der verschiedenen Form an der Basis hergestellt. Sie werden für Korrektur, Erweiterung, Schaltung, oder ähnliche Verarbeitung oder Entwicklung von elektrischen Signalen verwendet.

Tuben verlassen sich auf die thermionische Emission von Elektronen von einem heißen Glühfaden oder heißer Kathode. Elektronen reisen zur Anode (oder Teller), wenn es an einer positiven Stromspannung in Bezug auf die Kathode ist. Zusätzliche Elektroden zwischen der Kathode und Anode regeln Strom, einer Tube erlaubend, ausführlicher zu erläutern oder umzuschalten.

Tuben waren zur Entwicklung der elektronischen Technologie kritisch, die die Vergrößerung und Kommerzialisierung von Radiorundfunkübertragung, Fernsehen, Radar, gesunder Verstärkung, gesunder Aufnahme und Fortpflanzung, großen Telefonnetzen, analogen und digitalen Computern und Industrieprozesssteuerung gesteuert hat. Obwohl einige Anwendungen Kopien hatten, die frühere Technologien wie der Funken-Lücke-Sender oder die mechanischen Computer verwenden, war es die Erfindung der Triode-Vakuumtube und seine Fähigkeit zur elektronischen Erweiterung, die diese Technologien weit verbreitet und praktisch gemacht hat.

In den meisten Anwendungen haben Halbleitergeräte wie Transistoren und Halbleiter-Geräte Tuben ersetzt. Halbleitergeräte letzt länger, sind kleiner, effizienter, zuverlässiger, und preiswerter als Tuben. Tuben können zerbrechlich sein, manchmal bedeutende unerwünschte Hitze erzeugen, und können viele Sekunden — viele Minuten in kritischen Anwendungen — nach dem Antreiben nehmen auf, sich zu einer Temperatur zu erwärmen, wo sie innerhalb der betrieblichen Toleranz leisten. Jedoch finden Tuben noch Gebrauch, wo Halbleitergeräte nicht entwickelt worden sind, sind unpraktisch, oder wo eine Tube höhere Leistung, als mit einigen Geräten in Berufs-Audio- und Hochleistungsradiosendern hat. Tuben werden noch für solche Anwendungen erzeugt.

Tuben sind weniger wahrscheinlich als Halbleiter-Geräte, durch den elektromagnetischen Puls zerstört zu werden, der durch Kernexplosionen und durch riesige Sonnenaufflackern erzeugte Geomagnetic-Stürme erzeugt ist.

Klassifikationen

Ein Gebiet der Klassifikation von Vakuumtuben verwendet die Zahl von aktiven Elektroden, den Glühfaden oder die Heizung in Geräten mit indirekt erhitzten Kathoden vernachlässigend (wo die Heizung von der Kathode elektrisch getrennt ist). Ein Gerät mit zwei aktiven Elementen ist eine Diode, die gewöhnlich für die Korrektur verwendet ist. Geräte mit drei Elementen sind Trioden, die für die Erweiterung und Schaltung verwendet sind. Zusätzliche Elektroden schaffen Vierpolröhren, pentodes und so weiter, die mulitple zusätzliche Funktionen haben, hat möglich durch die zusätzlichen kontrollierbaren Elektroden gemacht.

Andere Klassifikationen sind:

• durch die Frequenzreihe (Audio-, Radio-, VHF, UHF, Mikrowelle),
• durch die Macht-Schätzung (kleines Signal, Audiomacht, das Hochleistungsradioübertragen),
• durch das Design (z.B, scharf - gegen die entfernte Abkürzung in einem pentodes)
• durch die Anwendung (Tuben, Senderröhren erhaltend, ausführlicher erläuternd oder, Korrektur umschaltend, sich vermischend),
• spezielle Qualitäten (langes Leben, sehr niedrige mikroakustische und niedrige Geräuschaudioerweiterung, und so weiter).

Vielfache Klassifikationen können für ein Gerät gelten; zum Beispiel können ähnliche Doppeltrioden für die Audiovorerweiterung und als Zehensandalen in Computern verwendet werden, obwohl Linearität im ehemaligen Fall und langem Leben in den Letzteren wichtig ist.

Tuben haben verschiedene Funktionen wie Kathode-Strahl-Tuben, die einen Balken von Elektronen zu Anzeigezwecken (wie die Fernsehbildertube) zusätzlich zu mehr spezialisierten Funktionen wie Elektronmikroskopie und Elektronbalken-Steindruckverfahren schaffen. Röntgenstrahl-Tuben sind auch Vakuumtuben. Phototuben und Photovermehrer verlassen sich auf den Elektronfluss ein Vakuum, obwohl in jenen Fällen die Elektronemission von der Kathode von Energie von Fotonen aber nicht thermionischer Emission abhängt. Da diese Sorten von "Vakuumtuben" Funktionen außer der elektronischen Erweiterung und Korrektur haben, werden sie in ihren eigenen Artikeln beschrieben.

Beschreibung

Eine Vakuumtube besteht aus zwei oder mehr Elektroden in einem Vakuum innerhalb einer luftdichten Einschließung. Die meisten Tuben haben Glasumschläge, obwohl keramische und metallene Umschläge (oben auf dem Isolieren von Basen) verwendet worden sind. Die Elektroden werden dem beigefügt führt, die den Umschlag über einen luftdichten Verschluss durchführen. Auf den meisten Tuben steckt das Führen, in der Form von Nadeln, in eine Tube-Steckdose für den leichten Ersatz der Tube ein (Tuben waren bei weitem der häufigste Grund des Misserfolgs in der elektronischen Ausrüstung, und, wie man erwartete, sind Verbraucher im Stande gewesen, Tuben selbst zu ersetzen). Einige Tuben hatten eine Elektrode, die an einer Spitzenkappe endet, die Zwischenelektrode-Kapazität reduziert hat, um Hochfrequenzleistung zu verbessern, eine vielleicht sehr hohe Teller-Stromspannung weg von niedrigeren Stromspannungen behalten hat, und eine mehr Elektrode anpassen konnte als erlaubt durch die Basis.

Die frühsten von Glühglühbirnen entwickelten Vakuumtuben, einen Glühfaden enthaltend, sind in einem ausgeleerten Glasumschlag auf Robbenjagd gegangen. Wenn heiß, veröffentlicht der Glühfaden Elektronen ins Vakuum, ein Prozess hat thermionische Emission genannt. Eine zweite Elektrode, die Anode oder Teller, wird jene Elektronen anziehen, wenn es an einer positiveren Stromspannung ist. Das Ergebnis ist ein Nettofluss von Elektronen vom Glühfaden bis Teller. Jedoch kann Strom nicht in der Rückwartsrichtung fließen, weil der Teller nicht geheizt wird und Elektronen nicht ausstrahlt. Der Glühfaden (Kathode) hat eine Doppelfunktion: Es strahlt Elektronen, wenn geheizt, aus; und, zusammen mit dem Teller, schafft es ein elektrisches Feld wegen des potenziellen Unterschieds zwischen ihnen. Solch eine Tube mit nur zwei Elektroden wird eine Diode genannt, und wird für die Korrektur verwendet. Da Strom nur in einer Richtung gehen kann, wird solch eine Diode (oder Berichtiger) AC zum pulsierenden Gleichstrom umwandeln. Das kann deshalb in einer Gleichstrom-Macht-Versorgung verwendet werden, und wird auch als ein Demodulator von Radiosignalen des Umfangs hat moduliert (AM) und ähnlichen Funktionen verwendet.

Während frühe Tuben den direkt erhitzten Glühfaden als die Kathode, meiste verwendet haben (aber nicht alle), haben modernere Tuben indirekte Heizung verwendet. Ein getrenntes Element wurde für die Kathode verwendet. Innerhalb der Kathode, und elektrisch isoliert davon, war der Glühfaden oder die Heizung. So hat die Heizung als eine Elektrode, aber einfach gedient nicht fungiert, um die Kathode genug dafür zu heizen, um Elektronen durch die thermionische Emission auszustrahlen. Das hat allen Tuben erlaubt, durch einen allgemeinen Stromkreis geheizt zu werden (der ebenso AC sein kann), während man jeder Kathode erlaubt, eine Stromspannung unabhängig von anderen zu erreichen, eine unwillkommene Einschränkung auf das Stromkreis-Design entfernend.

Während der Operation verlangen Vakuumtuben unveränderliche Heizung des Glühfadens, der so beträchtliche Macht selbst wenn verlangt, Signale am Mikrowatt-Niveau verstärkend. In den meisten Verstärkern wird weitere Macht wegen des ruhigen Stroms zwischen der Kathode und der Anode (Teller) verbraucht, auf Heizung des Tellers hinauslaufend. In einem Macht-Verstärker kann die Heizung des Tellers ziemlich beträchtlich sein; die Tube, kann wenn gesteuert, außer seinen sicheren Grenzen zerstört werden. Da die Tube verlangt, dass ein Vakuum funktioniert, ist das Konvektionsabkühlen des Tellers nicht allgemein möglich (außer in speziellen Anwendungen, wo die Anode einen Teil des Vakuumumschlags bildet; das wird allgemein wegen der Stoß-Gefahr von der Anode-Stromspannung vermieden). So kommt das Anode-Abkühlen hauptsächlich durch die Radiation des schwarzen Körpers vor.

Abgesehen von Dioden werden zusätzliche Elektroden zwischen der Kathode und dem Teller (Anode) eingestellt. Diese Elektroden werden Bratrost genannt, weil sie nicht feste Elektroden, aber spärliche Elemente sind, durch die Elektronen auf ihren Weg zum Teller verzichten können. Die Vakuumtube ist dann als eine Triode, Vierpolröhre, pentode usw. abhängig von der Zahl des Bratrostes bekannt. Eine Triode hat drei Elektroden: die Anode, Kathode und ein Bratrost, und so weiter. Der erste Bratrost, der als der Kontrollbratrost, (und manchmal andere Bratrost) bekannt ist, gestaltet die Diode in ein spannungsgesteuertes Gerät um: Die auf den Kontrollbratrost angewandte Stromspannung betrifft den aktuellen Fluss zwischen der Kathode und dem Teller. Wenn gehalten, negativ in Bezug auf die Kathode schafft der Kontrollbratrost ein elektrisches Feld, das Elektronen zurücktreibt, die durch die Kathode ausgestrahlt sind, so abnehmend oder sogar den aktuellen Fluss zwischen Kathode und Anode aufhörend. So lange der Kontrollbratrost hinsichtlich der Kathode, im Wesentlichen keine aktuellen Flüsse darin negativ ist, noch ist eine Änderung von mehreren Volt auf dem Kontrollbratrost genügend, um einen großen Unterschied im Teller-Strom zu machen, vielleicht die Produktion durch Hunderte von Volt (abhängig von Stromkreis) ändernd. Das Halbleitergerät, das am meisten wie die pentode Tube funktioniert, ist der Verbindungspunkt-Feldwirkungstransistor (JFET), obwohl Vakuumtuben normalerweise an mehr als hundert Volt verschieden von den meisten Halbleitern in den meisten Anwendungen funktionieren.

Geschichte und Entwicklung

Das 19. Jahrhundert hat zunehmende Forschung mit ausgeleerten Tuben wie die Tuben von Geissler und Crookes gesehen. Berühmte Wissenschaftler, die mit solchen Tuben experimentiert haben, haben Thomas Edison, Eugen Goldstein, Nikola Tesla und Johann Wilhelm Hittorf unter vielen anderen eingeschlossen. Mit Ausnahme von frühen Glühbirnen wurden solche Tuben nur in der wissenschaftlichen Forschung oder als Neuheiten verwendet. Der Grundstein, der von diesen Wissenschaftlern und Erfindern jedoch gelegt ist, war zur Entwicklung der nachfolgenden Vakuumtube-Technologie kritisch.

Obwohl thermionische Emission 1873 von Frederick Guthrie ursprünglich berichtet wurde, war es die 1884-Untersuchung von Thomas Edison, die zukünftige Forschung, das Phänomen gespornt hat, das so bekannt als die "Wirkung von Edison wird." Edison hat patentiert, was er gefunden hat, aber er hat die zu Grunde liegende Physik nicht verstanden, noch er eine Andeutung des potenziellen Werts der Entdeckung hatte. Erst als der Anfang des 20. Jahrhunderts, dass das Korrigieren-Eigentum solch eines Geräts am meisten namentlich von John Ambrose Fleming verwertet wurde, der die Diode-Tube verwendet hat, um zu entdecken (demodulieren) Radiosignale. Wald-1906 von Lee De "Audion" wurde auch als ein Radioentdecker entwickelt, und bald die Entwicklung der Triode-Tube geführt. Das war im Wesentlichen der erste elektronische Verstärker, zu großen Verbesserungen in der Telefonie (wie die erste Küste-zu-Küste-Telefonverbindung in den Vereinigten Staaten) führend und die Technologie revolutionierend, die in Radiosendern und Empfängern verwendet ist. Die Elektronik-Revolution des 20. Jahrhunderts hat wohl mit der Erfindung der Triode-Vakuumtube begonnen.

Dioden

Der englische Physiker John Ambrose Fleming hat als ein Technikberater für Unternehmen einschließlich Edison Telephones und Marconi Company gearbeitet. 1904, infolge Experimente, die auf von den USA importierten Wirkungszwiebeln von Edison durchgeführt sind, hat er ein Gerät entwickelt, das er eine "Schwingungsklappe" genannt hat (weil sie Strom in nur einer Richtung passieren). Der erhitzte Glühfaden oder Kathode, war zur thermionischen Emission von Elektronen fähig, die in den Teller fließen würden (oder Anode), als es an einer höheren Stromspannung war. Elektronen konnten jedoch in der Rückwartsrichtung nicht gehen, weil der Teller nicht geheizt und so von der thermionischen Emission von Elektronen nicht fähig wurde.

Später bekannt als die Flame-Klappe konnte es als ein Berichtiger des Wechselstroms und als ein Funkwelle-Entdecker verwendet werden. Das hat außerordentlich den Kristallsatz verbessert, der das Radiosignal mit einer frühen Halbleiterdiode berichtigt hat, die auf einem Kristall und einem Schnurrhaar einer so genannten Katze gestützt ist. Verschieden von modernen Halbleitern hat solch eine Diode verlangt, dass sorgfältige Anpassung des Kontakts zum Kristall in der Größenordnung davon berichtigt hat. Die Tube war zum Vibrieren relativ geschützt, und so auf der Bordaufgabe gewaltig höher, besonders für Marineschiffe mit dem Stoß des Waffenfeuers allgemein das Klopfen des empfindlichen, aber feinen Galenits von seinem empfindlichen Punkt (war die Tube im Allgemeinen, aber Anpassung frei nicht mehr empfindlich). Die Diode-Tube war eine zuverlässige Alternative, für Radiosignale zu entdecken. Höhere Macht-Diode-Tuben oder Macht-Berichtiger haben ihren Weg in Macht-Versorgungsanwendungen gefunden, bis sie schließlich durch Silikonberichtiger in den 1960er Jahren ersetzt wurden.

Trioden

Ursprünglich war der einzige Gebrauch für Tuben in Radiostromkreisen für die Korrektur, nicht Erweiterung. 1906 hat Robert von Lieben für ein Patent für eine Kathode-Strahl-Tube abgelegt, die magnetische Ablenkung eingeschlossen hat. Das konnte verwendet werden, um Audiosignale zu verstärken, und war für den Gebrauch in der Telefonie-Ausrüstung beabsichtigt. Er würde später fortsetzen zu helfen, die Triode-Vakuumtube zu raffinieren.

Jedoch war es Wald von Lee De, wem 1907 die Erfindung der Triode-Tube während ständige Experimente zugeschrieben wird, um seine ursprüngliche Audion-Tube, ein grobes Vorzeichen der Triode zu verbessern. Indem er eine zusätzliche Elektrode zwischen dem Glühfaden (Kathode) und Teller (Anode) gelegt hat, hat er die Fähigkeit des resultierenden Geräts entdeckt, Signale aller Frequenzen zu verstärken. Da die Stromspannung, die auf den so genannten Kontrollbratrost (oder einfach "Bratrost") angewandt ist, von der Stromspannung der Kathode bis etwas negativere Stromspannungen gesenkt wurde, würde der Betrag des aktuellen Fließens vom Glühfaden bis den Teller reduziert. Das negative elektrostatische Feld, das durch den Bratrost in der Nähe von der Kathode geschaffen ist, würde thermionische Emission hemmen und den Strom auf den Teller reduzieren. So würde Unterschied einigen Volt am Bratrost eine große Änderung im Teller-Strom vornehmen und konnte zu einer viel größeren Stromspannungsänderung am Teller führen; das Ergebnis war Stromspannung und Macht-Erweiterung. 1907, Wald von De, der für ein Patent für solch eine Drei-Elektroden-Version seiner ursprünglichen Audion-Tube für den Gebrauch als ein elektronischer Verstärker in Radiokommunikationen abgelegt ist. Das ist schließlich bekannt als die Triode geworden.

De Waldgerät war nicht eine harte Vakuumtube, weil er falsch geglaubt hat, dass es von der Anwesenheit restlichen Benzins abgehangen hat, das nach dem Evakuieren bleibt. In seinen Audion-Flugblättern hat die De Waldgesellschaft sogar vor jeder Operation gewarnt, die zu einem zu hohen Vakuum führen könnte. Der finnische Erfinder Eric Tigerstedt hat bedeutsam das ursprüngliche Triode-Design 1914 übertroffen, während er an seinem Prozess des Tons auf dem Film in Berlin, Deutschland gearbeitet hat. Die ersten wahren Vakuumtrioden in der Produktion waren Pliotrons, der von Irving Langmuir am Forschungslabor von General Electric (Schenectady, New York) 1915 entwickelt ist. Langmuir war einer der ersten Wissenschaftler, um zu begreifen, dass ein härteres Vakuum das ausführlicher erläuternde Verhalten der Triode verbessern würde. Pliotrons wurde vom französischen 'R' Typ nah gefolgt, der im weit verbreiteten Gebrauch durch das verbündete Militär vor 1916 war. Diese zwei Typen waren die ersten wahren harten Vakuumtuben; frühe Dioden und Trioden haben als solcher trotz eines ziemlich hohen restlichen Gasdrucks geleistet. Techniken, um bessere Vakua in Tuben zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, wurden dann entwickelt. Historisch haben sich Vakuumniveaus in Produktionsvakuumtuben normalerweise von 10 µPa unten zu 10 nPa erstreckt.

Die nichtlineare Betriebseigenschaft der Triode hat frühe Tube Audioverstärker veranlasst, harmonische Verzerrung an niedrigen Volumina auszustellen. Das soll mit der so genannten Schnellgang-Verzerrung nicht verwirrt sein, die Tube-Verstärker, wenn gesteuert, außer ihrem geradlinigen Gebiet (bekannt als Tube-Ton) ausstellen. Teller-Strom als eine Funktion der angewandten Bratrost-Stromspannung planend, wurde es gesehen, dass es eine Reihe von Bratrost-Stromspannungen gab, für die die Übertragungseigenschaften ungefähr geradlinig waren. Um diese Reihe zu verwenden, musste eine negative Neigungsstromspannung auf den Bratrost angewandt werden, um den Gleichstrom-Betriebspunkt im geradlinigen Gebiet einzustellen. Das wurde die müßige Bedingung und den Teller-Strom an diesem Punkt der "müßige Strom" genannt. Die Steuern-Stromspannung war auf die Neigungsstromspannung überlagert, auf eine geradlinige Schwankung des Teller-Stroms sowohl als Antwort auf die positive als auch als Antwort auf negative Schwankung der Eingangsstromspannung um diesen Punkt hinauslaufend. Dieses Konzept wird Bratrost-Neigung genannt. Viele frühe Radioanlagen hatten eine dritte Batterie genannt "C Batterie" (ohne Beziehung zur heutigen C Zelle), wessen positives Terminal mit der Kathode der Tuben (oder "Boden" in den meisten Stromkreisen) verbunden wurde, und dessen negatives Terminal diese Neigungsstromspannung dem Bratrost der Tuben geliefert hat. Spätere Stromkreise nachdem wurden Tuben mit Heizungen gemacht, die von ihren Kathoden, dem verwendeten Kathode-Beeinflussen isoliert sind, das Bedürfnis nach einer getrennten negativen Macht-Versorgung vermeidend. Jedoch C Batterien hat fortgesetzt, in eine Ausrüstung eingeschlossen zu werden, selbst wenn der "A" und "die B" Batterien durch die Macht von den AC Hauptleitungen ersetzt worden waren. Das war möglich, weil es im Wesentlichen keinen Strom gab, stützen sich auf diese Batterien; sie konnten so viele Jahre lang (häufig länger dauern als alle Tuben), ohne Ersatz zu verlangen.

Als Trioden zuerst in Radiosendern und Empfängern verwendet wurden, wurde es gefunden, dass abgestimmte Erweiterungsstufen eine Tendenz hatten zu schwingen, wenn ihr Gewinn nicht sehr beschränkt wurde. Das war wegen der parasitischen Kapazität zwischen dem Teller (die Produktion des Verstärkers) und dem Kontrollbratrost (der Eingang des Verstärkers), bekannt als die Kapazität von Miller. Schließlich wurde die Technik der Neutralisierung entwickelt, wodurch der RF Transformator, der mit dem Teller (Anode) verbunden ist, ein zusätzliches Winden in die entgegengesetzte Phase einschließen würde. Dieses Winden würde zurück mit dem Bratrost durch einen kleinen Kondensator, und wenn richtig angepasst, verbunden würde die Kapazität von Miller annullieren. Diese Technik wurde verwendet und der Erfolg des Radios von Neutrodyne während der 1920er Jahre geführt.

Jedoch hat Neutralisierung sorgfältige Anpassung verlangt und hat sich unbefriedigend, wenn verwendet, über breite Reihen von Frequenzen erwiesen.

Vierpolröhren und pentodes

Um die Stabilitätsprobleme und beschränkte Spannungsverstärkung wegen der Wirkung von Miller zu bekämpfen, hat der Physiker Walter H. Schottky die Vierpolröhre-Tube 1919 erfunden. Er hat gezeigt, dass die Hinzufügung eines zweiten Bratrostes, der zwischen dem Kontrollbratrost und dem Teller (Anode) gelegen ist, die als der Schirm-Bratrost bekannt ist, diese Probleme beheben konnte. ("Schirm" bezieht sich in diesem Fall auf die elektrische "Abschirmung" oder die Abschirmung, nicht den physischen Aufbau: Alle "Bratrost"-Elektroden zwischen der Kathode und dem Teller sind "Schirme" von einer Sorte aber nicht festen Elektroden, da sie den Durchgang von Elektronen direkt von der Kathode bis den Teller berücksichtigen müssen). Eine positive Stromspannung ein bisschen tiefer als der Teller (Anode) wurde Stromspannung darauf angewandt, und wurde (für hohe Frequenzen) umgangen, um sich mit einem Kondensator zu gründen. Diese Einordnung decoupled die Anode und der Kontrollbratrost, im Wesentlichen die Kapazität von Miller und seine verbundenen Probleme beseitigend. Folglich höhere Spannungsverstärkungen von einer einzelnen Tube sind möglich geworden, die Anzahl von in vielen Stromkreisen erforderlichen Tuben vermindernd. Diese Zwei-Bratrost-Tube wird eine Vierpolröhre genannt, vier aktive Elektroden bedeutend, und war vor 1926 üblich.

Jedoch hatte die Vierpolröhre ein neues Problem. In jeder Tube schlagen Elektronen die Anode mit der genügend Energie, die Emission von Elektronen von seiner Oberfläche zu verursachen. In einer Triode ist diese so genannte Sekundäremission von Elektronen nicht wichtig, da sie einfach durch die positivere Anode (Teller) wiedererlangt werden. Aber in einer Vierpolröhre können sie durch den Schirm-Bratrost gewonnen werden (so auch als eine Anode handelnd), da es auch an einer Hochspannung ist, so sie vom Teller-Strom ausraubend und die Erweiterung des Geräts reduzierend. Da sekundäre Elektronen den primären Elektronen im Grenzfall besonders zahlenmäßig überlegen sein können, weil die Teller-Stromspannung unter der Schirm-Stromspannung eintaucht, kann der Teller-Strom mit der zunehmenden Teller-Stromspannung abnehmen. Das ist der so genannte "Vierpolröhre-Knick" und ist ein Beispiel des negativen Widerstands, der selbst Instabilität verursachen kann. Der sonst unerwünschte negative Widerstand wurde ausgenutzt, um einen äußerst einfachen Oszillator-Stromkreis zu erzeugen, der nur Verbindung des Tellers zu einem widerhallenden LC Stromkreis verlangt zu schwingen; das war über eine breite Frequenzreihe wirksam. Der so genannte dynatron Oszillator hat so auf demselben Grundsatz des negativen Widerstands wie der Tunneldiode-Oszillator viele Jahre später funktioniert. Eine andere unerwünschte Folge der Sekundäremission ist, dass in äußersten Fällen genug Strom in den Schirm-Bratrost fließen kann, um sie zu überhitzen und zu zerstören. Spätere Vierpolröhren haben Anoden behandeln lassen, um Sekundäremission zu reduzieren; frühere wie die scharfe Abkürzung des Typs 77 pentode verbunden als eine Vierpolröhre haben besser dynatrons gemacht.

Die Lösung war, einen anderen Bratrost zwischen dem Schirm-Bratrost und der Hauptanode, genannt den Entstörgerät-Bratrost hinzuzufügen (seitdem es Sekundäremissionsstrom zum Schirm-Bratrost unterdrückt hat). Dieser Bratrost wurde an der Kathode gehalten (oder "Boden") Stromspannung und seine negative Stromspannung (hinsichtlich der Anode) haben elektrostatisch sekundäre Elektronen zurückgetrieben, so dass sie durch die Anode schließlich gesammelt würden. Diese Drei-Bratrost-Tube wird einen pentode genannt, fünf Elektroden bedeutend. Der pentode wurde 1928 von Bernard D. H. Tellegen erfunden und ist allgemein bevorzugt über die einfache Vierpolröhre geworden. Pentodes werden in zwei Klassen - diejenigen mit dem Entstörgerät-Bratrost angeschlossen innerlich an die Kathode gemacht (z.B. EL34/6CA7 und EL84/6BQ5), und diejenigen mit dem Entstörgerät-Bratrost haben zu einer getrennten Nadel für den Benutzerzugang (z.B 803, 837) telegrafiert. Eine Verbesserung der Vierpolröhre oder pentode für Macht-Anwendungen ist die Balken-Vierpolröhre oder "Balken-Macht-Tube" hat unten besprochen.

Mehrfunktion und Mehrabteilungstuben

Empfänger von Superheterodyne verlangen einen lokalen Oszillator und Mixer, der zwei Tuben verlangt hat. Mit der Entwicklung des pentagrid Konverters wurden diese Funktionen innerhalb einer einzelnen Tube verbunden, die das RF-Signal zum Kontrollbratrost angewandt hat, sondern auch den lokalen Oszillator mit dem zusätzlichen Bratrost durchgeführt hat. Verschiedene Alternativen wie das Verwenden einer Kombination einer Triode mit einem hexode und sogar einem octode sind für diesen Zweck verwendet worden. Der zusätzliche Bratrost schließt beiden Kontrollbratrost (an einem niedrigen Potenzial) und Schirm-Bratrost (an einer Hochspannung) ein. Viele Designs haben solch einen Schirm-Bratrost als eine zusätzliche Anode verwendet, um Feed-Back für die Oszillator-Funktion zur Verfügung zu stellen, deren Strom zu diesem des eingehenden Radiofrequenzsignals hinzugefügt wurde. Wegen der großen schwingenden Signalnichtlinearität der Tube-Antwort hat das Frequenzmischen verursacht, das auf dem Teller-Strom (Produktion) solch eines "Konverter"-Stromkreises gesehen ist. Die Unterschied-Frequenz zwischen diesem des eingehenden Signals und diesem des Oszillators wurde durch einen abgestimmten Transformator ausgewählt, der Eingang für den Verstärker der Zwischenfrequenz (IF) des Empfängers werdend.

Der pentagrid Konverter solcher als 12BE6 ist so weit verwendet in Empfängern von AM einschließlich der Miniaturtube-Version "Aller amerikanischen Fünf" geworden. Octodes solcher als 7A8 wurden in den Vereinigten Staaten selten verwendet, aber in Europa besonders in bedienten Radios der Batterie viel üblicher, wo der niedrigere Macht-Verbrauch ein Vorteil war.

Um weiter die Kosten und Kompliziertheit der Radioausrüstung zu reduzieren, konnten zwei getrennte Vakuumtuben in der Zwiebel einer einzelnen Tube, einer so genannten Mehrabteilungstube verbunden werden. Ein frühes Beispiel war Loewe 3NF. Dieses Gerät der 1920er Jahre hatte 3 Trioden in einem einzelnen Glasumschlag zusammen mit allen festen Kondensatoren und Widerständen, die erforderlich sind, einen ganzen Radioempfänger zu machen. Da Loewe untergehen, hatte nur eine Tube-Steckdose, sie ist im Stande gewesen, die Konkurrenz seitdem in Deutschland wesentlich zu unterhöhlen, Zustandsteuer wurde durch die Zahl von Steckdosen erhoben. Jedoch wurde Zuverlässigkeit in Verlegenheit gebracht, und Produktionskosten für die Tube waren viel größer. Gewissermaßen waren diese mit einheitlichen Stromkreisen verwandt. In den Vereinigten Staaten hat Cleartron kurz die "Mehrklappe" dreifache Triode für den Gebrauch im Empfänger von Emerson Baby Grand erzeugt. Dieser Emerson ist untergegangen auch hatte eine einzelne Tube-Steckdose, aber weil sie eine Vier-Nadeln-Basis verwendet hat, wurden die zusätzlichen Element-Verbindungen auf einer "Mezzanin"-Plattform an der Oberseite von der Tube-Basis gemacht.

Vor 1940 waren Mehrabteilungstuben gewöhnlich geworden. Es gab Einschränkungen, jedoch, wegen Patente und anderer Genehmigen-Rücksichten (sieh britische Klappe-Vereinigung). Einschränkungen wegen der Zahl von Außennadeln (führen) häufig hat die Funktionen gezwungen, einige jener Außenverbindungen wie ihre Kathode-Verbindungen (zusätzlich zur Heizungsverbindung) zu teilen. Der RCA Typ 55 war eine doppelte als ein Entdecker verwendete Diode-Triode, automatischer Gewinn-Kontrollberichtiger und Audiovorverstärker in frühem AC haben Radios angetrieben. Diese Sätze haben häufig den 53 Doppeltriode-Audioausgang eingeschlossen. Ein anderer früher Typ der Mehrabteilungstube, 6SN7, ist eine "Doppeltriode", die die Funktionen von zwei Triode-Tuben durchführt, während sie halb so viel Raum aufnimmt und weniger kostet.

12AX7 ist ein hoher "Doppelmu" (Hochspannungsgewinn) Triode in einer Miniatureinschließung, und ist weit verwendet in Audiosignalverstärkern, Instrumenten und Gitarrenverstärkern geworden.

Die Einführung der Miniaturtube stützt (sieh unten), der 9 Nadeln mehr haben konnte als vorher verfügbar, hat anderen Mehrabteilungstuben erlaubt, wie die 6GH8/ECF82 Triode-pentode eingeführt, in Fernsehempfängern ziemlich populär zu werden. Der Wunsch, noch mehr Funktionen in einen Umschlag einzuschließen, ist auf den General Electric Compactron hinausgelaufen, der 12 Nadeln hatte. Ein typisches Beispiel, 6AG11, hat zwei Trioden und zwei Dioden enthalten.

Einige sonst herkömmliche Tuben fallen in Standardkategorien nicht; 6JH8 hatte mehreren allgemeinen Bratrost, der von einem Paar von Balken-Ablenkungselektroden gefolgt ist, die den Strom zu jeder von zwei Anoden abgelenkt haben. Es war manchmal als die 'Platte Balken' Tube bekannt, und wurde in einigen Farbfernsehen-Sätzen für demodulation von gleichzeitigen Signalen, bezüglich des Beispiels für die Farbe demodulation verwendet.

Balken-Macht-Tuben

Die Balken-Macht-Tube ist gewöhnlich eine Vierpolröhre mit der Hinzufügung von Balken bildenden Elektroden, die den Platz des Entstörgerät-Bratrostes nehmen. Diese winkligen Teller (um mit der Anode nicht verwirrt zu sein), stellen den Elektronstrom auf bestimmte Punkte auf der Anode ein, die der Hitze widerstehen kann, die durch den Einfluss von massiven Zahlen von Elektronen erzeugt ist, während sie auch pentode Verhalten zur Verfügung stellt. Die Positionierung der Elemente in einer Balken-Macht-Tube verwendet ein Design genannt "Geometrie der kritischen Entfernung", die den "Vierpolröhre-Knick", Teller minimiert, um Bratrost-Kapazität, Schirm-Bratrost-Strom und Sekundäremission von der Anode zu kontrollieren, so Macht-Umwandlungsleistungsfähigkeit vergrößernd. Der Kontrollbratrost- und Schirm-Bratrost ist auch Wunde mit demselben Wurf oder Zahl von Leitungen pro Zoll.

Das Übereinstimmen der Bratrost-Leitungen hilft auch, Schirm-Strom zu reduzieren, der vergeudete Energie vertritt. Dieses Design hilft, einige der praktischen Barrieren für das Entwerfen Hochleistungs-, Macht-Tuben der hohen Leistungsfähigkeit zu überwinden. 6L6 war die erste populäre Balken-Macht-Tube, die durch RCA 1936 eingeführt ist. Entsprechende Tuben in Europa waren der KT66, KT77 und KT88 durch GEC (der KT, der "für Kinkless Vierpolröhre" eintritt).

"Operation von Pentode" von Balken-Macht-Tuben wird häufig in den Handbüchern von Herstellern und Datenplatten beschrieben, auf etwas Verwirrung in der Fachsprache hinauslaufend.

Balken-Macht-Tuben werden für die verbesserte Audioklarheit über pentodes - z.B der "saubere" Ton 6L6 gegen den "schmutzigen" Ton eines EL34 bemerkt.

Schwankungen 6L6 Design werden noch in Tube-Gitarrenverstärkern weit verwendet, es eine der am längsten gelebten elektronischen Gerät-Familien in der Geschichte machend. Ähnliche Designstrategien werden im Aufbau von großen keramischen in Radiosendern verwendeten Macht-Vierpolröhren verwendet.

Balken-Macht-Tuben können verbunden werden, weil Trioden für die verbesserte Audiotonqualität, aber in der Triode-Weise bedeutsam reduzierte Macht-Produktion liefern.

Gasgefüllte Tuben

Gasgefüllte Tuben wie Entladungstuben und kalte Kathode-Tuben sind nicht harte Vakuumtuben, obwohl immer mit Benzin an weniger gefüllt werden als Meeresspiegel atmosphärischer Druck. Typen wie die Stromspannungsregelröhre und thyratron ähneln harten Vakuumtuben und fügen für Vakuumtuben entworfene Steckdosen ein. Ihr markant orange, rotes oder purpurrotes Glühen während der Operation zeigt die Anwesenheit von Benzin an; Elektronen, die in einem Vakuum fließen, erzeugen Licht innerhalb dieses Gebiets nicht. Diese Typen können noch "Elektrontuben" genannt werden, weil sie wirklich elektronische Funktionen durchführen. Hochleistungsberichtiger verwenden Quecksilberdampf, um einen niedrigeren Vorwärtsspannungsabfall zu erreichen, als Hochvakuum-Tuben.

Miniaturtuben

Frühe Tuben haben einen Metall- oder Glasumschlag oben auf einer Isolieren-Bakelit-Basis verwendet. 1938 wurde eine Technik entwickelt, um stattdessen einen Vollglasaufbau mit den in der Glasbasis des Umschlags verschmolzenen Nadeln zu verwenden. Das wurde im Design eines viel kleineren Tube-Umrisses verwendet, der als die Miniaturtube bekannt ist, 7 oder 9 Nadeln habend. Das Bilden von kleineren Tuben hat die Stromspannung reduziert, dass sie an, und auch die Macht des Glühfadens arbeiten konnten. Miniaturtuben sind vorherrschend in Verbraucheranwendungen wie Radioempfänger und Hi-Fiverstärker geworden. Jedoch haben die größeren älteren Stile fortgesetzt, besonders wenn höhere Macht-Berichtiger in höheren Macht-Audioausgang-Stufen und als Senderröhren verwendet zu werden.

Subminiaturtuben mit einer Größe grob diese einer halben Zigarette wurden in Hörgerät-Verstärkern verwendet. Diese Tuben hatten Nadeln nicht, die in eine Steckdose einstecken, aber wurden im Platz verlötet. Die "Eichel"-Klappe (hat wegen seiner Gestalt genannt), war auch sehr klein, wie der metallumgebene nuvistor über die Größe eines Fingerhuts war. Die kleine Größe hat besonders Hochfrequenzoperation unterstützt; nuvistors wurden in UHF-Fernsehtunern, bis ersetzt, durch Hochfrequenztransistoren verwendet.

Verbesserungen im Aufbau und der Leistung

Die frühsten Vakuumtuben haben stark Glühglühbirnen geähnelt und wurden von Lampe-Herstellern gemacht, die die Ausrüstung gefragt lassen haben, um Glasumschläge und die Vakuumpumpen zu verfertigen, die erforderlich sind, die Einschließungen auszuleeren. De Wald hat die Quecksilberversetzungspumpe von Heinrich Geissler verwendet, die ein teilweises Vakuum zurückgelassen hat. Die Entwicklung der Verbreitungspumpe 1915 und Verbesserung durch Irving Langmuir hat zur Entwicklung von Hochvakuum-Tuben geführt. Nach dem Ersten Weltkrieg wurden spezialisierte Hersteller, die mehr wirtschaftliche Baumethoden verwenden, aufgestellt, um die wachsende Nachfrage nach Sendungsempfängern zu füllen. Bloße Wolfram-Glühfäden haben bei einer Temperatur von ungefähr 2200 °C funktioniert. Die Entwicklung von oxydgekleideten Glühfäden Mitte der 1920er Jahre hat Glühfaden Betriebstemperatur auf eine dumme rote Hitze reduziert (ungefähr 700 °C), der der Reihe nach Thermalverzerrung der Tube-Struktur reduziert hat und näheren Abstand von Tube-Elementen erlaubt hat. Das hat der Reihe nach Tube-Gewinn verbessert, da der Gewinn einer Triode zum Abstand zwischen Bratrost und Kathode umgekehrt proportional ist. Bloße Wolfram-Glühfäden bleiben im Gebrauch in kleinen Senderröhren, aber sind spröde und neigen dazu, wenn behandelt, grob - z.B in den Postdiensten zu zerbrechen. Diesen Tuben wird am besten der stationären Ausrüstung angepasst, wo Einfluss und Vibrieren nicht da sind.

Indirekt geheizte Kathoden

Der Wunsch, elektronische Ausrüstung mit der AC Hauptmacht anzutreiben, hat einer Schwierigkeit in Bezug auf das Antreiben der Glühfäden der Tuben gegenübergestanden, weil das auch die Kathode jeder Tube war. Das Antreiben der Glühfäden direkt von einem Macht-Transformator hat Netzfrequenz (50 oder 60 Hz) Summen in Audiostufen eingeführt. Die Erfindung "equipotential Kathode" hat dieses Problem mit den Glühfäden reduziert, die durch ein erwogenes AC Macht-Transformator-Winden antreiben werden, das einen niedergelegten Zentrum-Klaps hat.

Eine höhere Lösung und diejenige, die jeder Kathode erlaubt hat, an einer verschiedenen Stromspannung "zu schwimmen", waren die der indirekt erhitzten Kathode: Ein Zylinder von oxydgekleidetem Nickel hat als elektronausstrahlende Kathode gehandelt, und wurde vom Glühfaden darin elektrisch isoliert. Der Glühfaden, der nicht mehr elektrisch mit den Elektroden der Tube verbunden ist, ist einfach bekannt als eine "Heizung" geworden, und konnte ebenso durch AC ohne jede Einführung des Summens angetrieben werden. In den 1930er Jahren indirekt hat Kathode-Tuben geheizt ist weit verbreitet in der Ausrüstung mit der AC Macht geworden. Direkt geheizte Kathode-Tuben haben fortgesetzt, in der batterieangetriebenen Ausrüstung weit verwendet zu werden, weil ihre Glühfäden erheblich weniger Macht verlangt haben als die mit indirekt erhitzten Kathoden erforderlichen Heizungen.

Indirekt geheizte Kathoden ermöglichen dem Kathode-Stromkreis, vom Heizungsstromkreis getrennt zu werden, dadurch Summen und Hauptgeräusch vom Signalstromkreis beseitigend.

Tuben, die für den hohen Gewinn Audioanwendungen entworfen sind, können Heizungsleitungen gedreht haben, um Streusummen-Felder davon zu annullieren, in die Kathode veranlasst zu werden.

Heizungen können entweder mit dem Wechselstrom (AC) oder mit direkten Strom (DC) gekräftigt werden. Gleichstrom wird häufig verwendet, wo niedriges Summen erforderlich ist, aber wegen des hohen Stroms an der niedrigen Stromspannung im Heizungsstromkreis war Gleichstrom-Macht bis zum Advent von niedrigen Kostenberichtigern des festen Zustands und passenden großen Kapazitätsfilterkondensatoren nicht lebensfähig.

Verwenden Sie in elektronischen Computern

Vakuumtuben, die für die Schaltung verwendet werden konnten, haben elektronische Computerwissenschaft möglich zum ersten Mal gemacht, aber die Kosten und relativ kurze mittlere Zeit zwischen dem Misserfolg von Tuben beschränkten Faktoren." Das Allgemeinwissen war, dass Klappen — der, wie Glühbirnen, einen heißen glühenden Glühfaden enthalten hat — hinreichend in der großen Anzahl nie verwendet werden konnten, weil sie unzuverlässig waren, und in einer großen Installation zu viele in einer zu kurzen Zeit scheitern würden". Tommy-Blumen, wer später Koloss entworfen hat, "hat entdeckt, dass, so lange Klappen eingeschaltet wurden und darauf abgereist sind, sie zuverlässig seit sehr langen Zeiträumen besonders funktionieren konnten, wenn ihre 'Heizungen' auf einem reduzierten Strom geführt wurden". 1934 haben Blumen eine erfolgreiche experimentelle Installation mit mehr als 3,000 Tuben in kleinen unabhängigen Modulen gebaut; es wurde von der Post akzeptiert (wer Telefonvermittlungen operiert hat). Blumen waren auch ein Pionier, Tuben als sehr schnell (im Vergleich zu elektromechanischen Geräten) elektronische Schalter zu verwenden. Spätere Arbeit hat bestätigt, dass Tube-Unzuverlässigkeit nicht ein so ernstes Problem, wie allgemein geglaubt, war; der 1946-ENIAC, mit mehr als 17,000 Tuben, hatte einen Tube-Misserfolg (der 15 Minuten genommen hat, um sich niederzulassen), durchschnittlich alle zwei Tage. Während des zweiten Weltkriegs war Koloss im Brechen deutscher Codes instrumental. Nach dem Krieg hat Entwicklung mit Tube-basierten Computern einschließlich, militärische Computer ENIAC und Wirbelwind, Ferranti 1 Zeichen (der erste gewerblich verfügbare elektronische Computer), und UNIVAC I, auch verfügbar gewerblich weitergegangen.

Es gibt eine Gruppe von Leuten, die alte Computer, viele Halbleiter-, aber einige mit Tuben wieder aufbauen. Ihre Website schließt Diskussion von Stromkreisen, verschiedene Tuben gebaut spezifisch für den Computergebrauch (ECC91 für den allgemeinen Logikgebrauch, E90CC und E92CC für den Computergebrauch), und andere Information ein. Ein Koloss ist wieder aufgebaut worden; der einzige Tube-Computer, der wieder wird herstellt, war die sehr zuverlässige, aber sehr langsame Harwell HEXE.

Koloss

Der Koloss von Blumen und sein Nachfolger-Koloss Mk2 wurden von den Briten während des Zweiten Weltkriegs gebaut, um die Aufgabe wesentlich zu beschleunigen, das deutsche hohe Niveau Verschlüsselung von Lorenz zu brechen. Mit ungefähr 1,500 Vakuumtuben (2,400 für Mk2) hat Koloss eine frühere Maschine ersetzt, die auf dem Relais und der Schalter-Logik (der Heath Robinson) gestützt ist. Koloss ist im Stande gewesen, eine Sache von Stunde-Nachrichten einzuschlagen, die vorher mehrere Wochen genommen hatten; es war auch viel zuverlässiger. Koloss war der erste Gebrauch von Vakuumtuben, die im Konzert an solch einem in großem Umfang für eine einzelne Maschine arbeiten.

Sobald Koloss gebaut und installiert wurde, ist es unaufhörlich, angetrieben durch überflüssige Doppeldieselgeneratoren, die Kriegshauptversorgung gelaufen, die zu unzuverlässig wird betrachtet. Die einzige Zeit es wurde ausgeschaltet, war für die Konvertierung zu Mk2 mit der Hinzufügung von mehr Tuben. Weiterer neun Koloss Mk2s, wurden und alle zehn Maschinen gebaut, war überraschend zuverlässig. Die zehn Maschinen haben 15 Kilowatt der Macht jeder unaufhörlich größtenteils für die Tube-Heizungen gezogen.

Ein Arbeitskoloss ist wieder aufgebaut worden, und wurde 1996 eingeschaltet, von einem Mk2 2004 gefolgt; ein deutscher Kriegscyphertext wurde 2007 (verspätet) entziffert.

Wirbelwind und Tuben "der speziellen Qualität"

Um den Zuverlässigkeitsanforderungen von 1951 US-Digitalcomputerwirbelwind zu entsprechen, wurden Tuben "der speziellen Qualität" mit dem verlängerten Leben und eine andauernde Kathode insbesondere erzeugt. Das Problem der kurzen Lebenszeit wurde zur Eindampfung von Silikon verfolgt, das in der Wolfram-Legierung verwendet ist, um die Heizung telegrafieren zu lassen, leichter zu ziehen. Die Beseitigung von Silikon von der Heizungsleitungslegierung (und häufigerer Ersatz der Leitungszeichnung stirbt), erlaubt Produktion von Tuben, die für das Stürmische Projekt zuverlässig genug waren. Die für den Wirbelwind entwickelten Tuben wurden später im riesigen WEISER-Luftverteidigungscomputersystem verwendet. Nickel-Röhren der hohen Reinheit und Kathode-Überzüge frei von Materialien, die Emission (wie Silikat und Aluminium) auch vergiften können, tragen zu langem Kathode-Leben bei. Die erste derartige "Computertube" war Sylvania 7AK7 1948. Bis zum Ende der 1950er Jahre war es für Tuben des kleinen Signals der speziellen Qualität alltäglich, um für Hunderttausende von Stunden, wenn bedient, konservativ zu dauern. Diese vergrößerte Zuverlässigkeit hat auch Mitte Kabelverstärker in Seekabeln möglich gemacht.

Hitzegeneration und Übertragung

Ein beträchtlicher Betrag der Hitze wird erzeugt, wenn Tuben, beide vom Glühfaden (Heizung) sondern auch vom Strom von Elektronen funktionieren, die den Teller bombardieren. Die Voraussetzungen für die Hitzeeliminierung können das Äußere von Hochleistungsvakuumtuben bedeutsam ändern. Obwohl der Miniaturtube-Stil vorherrschend in der Verbraucherausrüstung, hohe Macht geworden ist, würden Audioverstärker und Berichtiger noch den größeren "Oktal"-Stil der Einschließung verlangen. Senderröhren konnten noch viel größer sein.

Die meisten Tuben erzeugen Hitze von zwei Quellen während der Operation. Die erste Quelle ist der Glühfaden oder die Heizung. Einige Tuben enthalten eine direkt erhitzte Kathode. Das ist ein einer elektrischen Glühlampe ähnlicher Glühfaden; einige Typen glühen hell wie eine Lampe, aber der grösste Teil des Glühens ein dunkler orangeroter. Der "kluge Emitter" Typen besitzt einen Wolfram-Glühfaden, der mit 1-3-%-Thorium beeinträchtigt ist, das die Arbeitsfunktion des Metalls reduziert, ihm die Fähigkeit gebend, genügend Elektronen ungefähr in 2000 Grad Celsius auszustrahlen. Der "dumme Emitter" Typen besitzt auch einen Wolfram-Glühfaden, aber er wird in einer Mischung von Kalzium, Strontium und Barium-Oxyden angestrichen, der Elektronen leicht bei viel niedrigeren Temperaturen wegen einer Monoschicht des alkalischen Mischerdmetallüberzugs das Wolfram ausstrahlt; diese erreichen nur 800-1000 Grad Celsius.

Die zweite Form der Kathode ist die indirekt erhitzte Form, die gewöhnlich aus einem Nickel-Zylinder besteht, der auf der Außenseite mit demselben Strontium, Kalzium angestrichen ist, hat Barium-Oxydmischung, die im "dummen Emitter" direkt verwendet ist, Typen geheizt; innerhalb des Zylinders ist ein Wolfram-Glühfaden, um es zu heizen. Dieser Glühfaden wird gewöhnlich abgewickelt und in einer Schicht von Tonerde angestrichen (Aluminiumoxyd), der es von der wirklichen Kathode isoliert. Diese Form des Aufbaus berücksichtigt ein viel größeres elektronausstrahlendes Gebiet und erlaubt der Kathode, an einem potenziellen Unterschied, normalerweise 150 Volt gehalten zu werden, die positiver sind als die Heizung oder 50 Volt, die negativer sind als die Heizung. Für Tuben des kleinen Signals wie diejenigen, die in Radioempfängern verwendet sind, verzehren sich Heizungen zwischen 50 mW und 5 Watt, (direkt geheizt), oder zwischen 500 mW und 8 Watt für indirekt erhitzte Typen. So könnte sogar ein kleiner Signalverstärker ein Watt der Macht verbrauchen, um gerade seine Heizung im Vergleich zum milliwatts zu wärmen (oder weniger), den ein moderner Halbleiter-Verstärker für dieselbe Funktion verlangen würde. Sogar in Macht-Verstärkern kann die Glühfaden-Macht für die merkliche Verminderung der Leistungsfähigkeit verantwortlich sein.

Die zweite Quelle der erzeugten Hitze ist am Teller (Anode), weil durch seine Hochspannung beschleunigte Elektronen es schlagen, ihre kinetische Energie dort ablegend und seine Temperatur erhebend. In Tuben, die in Macht-Verstärkern oder Sender-Produktionsstufen verwendet sind, wird diese Quelle der Hitze weit die Macht wegen der Kathode-Heizung überschreiten. Die Teller unpassend bedienter oder überlasteter Balken-Macht-Tuben können manchmal sichtbar rot heiß werden; das sollte unter der normalen Operation der Verbraucherelektronik nie vorkommen und ist ein Vorgänger zum Tube-Misserfolg.

Hitze entkommt dem Gerät durch die schwarze Körperradiation von der Anode (Teller) als Infrarotradiation. Konvektion ist in den meisten Tuben nicht möglich, da die Anode durch das Vakuum umgeben wird. Rücksichten der Hitzeeliminierung können das gesamte Äußere von einigen Tuben betreffen. Die Anode wird häufig behandelt, um seine Oberfläche weniger glänzend und dunkler in infrarot zu machen (sieh schwarzen Körperheizkörper). Der Schirm-Bratrost kann auch beträchtliche Hitze erzeugen, die zum Teller ausgestrahlt wird, der diese zusätzliche Hitze zusammen mit der Hitze wiederausstrahlen muss, die es selbst erzeugt. Grenzen zur Schirm-Bratrost-Verschwendung, zusätzlich zur Teller-Verschwendung, werden für Macht-Geräte verzeichnet. Wenn diese dann überschritten werden, ist Tube-Misserfolg wahrscheinlich.

Tuben, die als Macht-Verstärker-Stufen für Radiosender verwendet sind, können zusätzliche Hitzeex-Wechsler, Kühlventilatoren, Heizkörper-Flossen oder andere Maßnahmen haben, um Wärmeübertragung an der Anode (Teller) zu verbessern. Hohe Macht-Senderröhren können die Oberfläche ihrer zur Tube äußerlichen Anoden haben, das Wasserabkühlen oder Evaporative-Abkühlen berücksichtigend. Solch ein Wasserkühlsystem muss elektrisch isoliert werden, um der Hochspannungsgegenwart auf der Anode zu widerstehen.

Tuben, die relativ wenig Hitze, wie der 1.4-Volt-Glühfaden direkt erhitzte Tuben erzeugen, die für den Gebrauch in der batterieangetriebenen Ausrüstung entworfen sind, haben häufig glänzende Metallanoden. 1T4, 1R5 und 1A7 sind Beispiele. Gasgefüllte Tuben wie thyratrons können auch eine glänzende Metallanode verwenden, da die Gasgegenwart innerhalb der Tube Hitzekonvektion von der Anode bis die Glaseinschließung berücksichtigt.

Die Außenelektrode in den meisten Tuben ist die Anode (Teller). Einige Typen des kleinen Signals, wie scharfe und entfernte Abkürzung R.F. und A.F. pentodes und einige pentagrid Konverter ließen ein Schild um alle Elektroden eignen, die die Anode einschließen. Dieses Schild ist manchmal eine feste Metallplatte, behandelt, um es dumm und grau zu machen, so dass es selbst Hitze wiederausstrahlen kann, die daraus erzeugt ist. Manchmal wird es vom ausgebreiteten Metallineinandergreifen fabriziert, als ein Käfig von Faraday handelnd, aber genügend Infrarotradiation von der Anode erlaubend, zu flüchten. Typen 6BX6/EF80 und 6BK8/EF86 sind typische Beispiele dieses beschirmten Typs mit dem ausgebreiteten Ineinandergreifen. Typen 6AU6/EF94 und 6BE6/EK90 sind Beispiele, die ein graues Metallblech zylindrisches Schild verwenden.

Tube-Pakete

Die meisten modernen Tuben haben Glasumschläge, aber metallener, verschmolzener Quarz (Kieselerde) und keramisch ist auch verwendet worden. Die erste Version 6L6 hat einen mit Glasperlen gesiegelten Metallumschlag verwendet, während eine zum Metall verschmolzene Glasplatte in späteren Versionen verwendet wurde. Metallen und keramisch werden fast exklusiv für Macht-Tuben über 2-Kilowatt-Verschwendung verwendet. Der nuvistor war eine moderne Empfang-Tube mit einem sehr kleinen metallenen und keramischen Paket.

Die inneren Elemente von Tuben sind immer mit dem Außenschaltsystem über Nadeln an ihrer Basis verbunden worden, die in eine Steckdose einstecken. Immerhin verschieden von modernen Halbleiter-Geräten, die größtenteils im Platz verlötet werden, mussten Tuben eher oft ersetzt werden. Subminiaturtuben wurden mit der Leitung erzeugt führt aber nicht Steckdosen, jedoch wurden diese auf ziemlich spezialisierte Anwendungen eingeschränkt. Zusätzlich zu den Verbindungen an der Basis der Tube haben viele frühe Trioden den Bratrost mit einer Metallkappe an der Oberseite von der Tube verbunden; das reduziert Streukapazität zwischen dem Bratrost, und der Teller führt. Tube-Kappen wurden auch für den Teller (Anode) Verbindung, besonders in Senderröhren und Tuben mit einer sehr hohen Teller-Stromspannung verwendet.

Hochleistungstuben wie Senderröhren ließen Pakete mehr entwerfen, um Wärmeübertragung zu erhöhen. In einigen Tuben ist der Metallumschlag auch die Anode. 4CX1000A ist eine Außenanode-Tube dieser Sorte. Luft wird durch eine Reihe von Flossen geblasen, die der Anode beigefügt sind, so es abkühlend. Macht-Tuben mit diesem kühl werdenden Schema sind verfügbare bis zu 150 Kilowatt Verschwendung. Über diesem Niveau werden Wasser oder das Wasserdampf-Abkühlen verwendet. Die zurzeit verfügbare Tube der höchsten Macht ist Eimac 4CM2500 Kg, eine erzwungene wasserabgekühlte Macht-Vierpolröhre, die dazu fähig ist, 2.5 Megawatt zu zerstreuen. (Vergleichsweise kann der größte Macht-Transistor nur ungefähr 1 Kilowatt zerstreuen.)

Namen

In vielen Fall-Herstellern und dem Militär hat Tube-Benennungen gegeben, die nichts über ihren Zweck (z.B, 1614) gesagt haben. In den frühen Tagen haben einige Hersteller Markennamen verwendet, die etwas Information, aber nur über ihre Produkte befördern könnten; der KT66 und KT88 waren "Kinkless Vierpolröhren". Später waren Verbrauchertuben Vornamen, die etwas Information befördert haben. In den Vereinigten Staaten umfassen Namen eine Zahl, die von einem oder zwei Briefen und einer Zahl gefolgt ist. Die erste Zahl ist die (rund gemachte) Heizungsstromspannung; die Briefe benennen eine besondere Tube, aber sagen nichts über seine Struktur; und die Endzahl ist die Gesamtzahl von Elektroden (ohne zwischen, sagen wir, einer Tube mit vielen Elektroden oder zwei Sätzen von Elektroden in einem einzelnen Umschlag — eine doppelte Triode, zum Beispiel zu unterscheiden). Zum Beispiel 12AX7 ist eine doppelte Triode (zwei Sätze von drei Elektroden plus die Heizung) mit 12.6V Heizung (den, wie es geschieht, auch verbunden werden kann, um von 6.3V zu führen). Die "AXT" hat keine Bedeutung.

Ein System, das weit in Europa verwendet ist, das als die Tube-Benennung des Mullard-Philips auch bekannt ist, die zu Transistoren erweitert ist, verwendet einen Brief, der von ein oder weitere Briefe und eine Zahl gefolgt ist. Der Typ designator gibt die Heizungsstromspannung oder den Strom, die Funktionen aller Abteilungen der Tube, des Steckdose-Typs und der besonderen Tube an. In dieser Systemspeziellen Qualität werden Tuben (z.B, für den Computergebrauch des langen Lebens) durch das Bewegen der Zahl sofort nach dem ersten Brief angezeigt: Der E83CC ist eine spezielle Qualität, die des ECC83 (die europäische Entsprechung von 12AX7), der E55L eine Macht pentode ohne gleichwertigen Verbraucher gleichwertig ist.

Tuben des speziellen Zwecks

Einige Tuben des speziellen Zwecks werden mit besonderem Benzin im Umschlag gebaut. Zum Beispiel enthalten Stromspannungsregelröhren verschiedenes träges Benzin wie Argon, Helium oder Neon, das an voraussagbaren Stromspannungen in Ionen zerfallen wird. Der thyratron ist eine mit dem Unterdruck-Gas- oder Quecksilberdampf gefüllte Tube des speziellen Zwecks. Wie Vakuumtuben enthält es eine heiße Kathode und eine Anode, sondern auch eine Kontrollelektrode, die sich etwas wie der Bratrost einer Triode benimmt. Wenn die Kontrollelektrode-Anfang-Leitung, das Benzin in Ionen zerfällt, nach dem die Kontrollelektrode den Strom nicht mehr aufhören kann; die Tube "klinkt" "sich" in die Leitung "ein". Wenn sie Anode (Teller) entfernt, lässt Stromspannung das Benzin de-ionize, seinen nichtleitenden Staat wieder herstellend. Ein thyratrons kann große Ströme für ihre physische Größe tragen. Ein Beispiel ist der Miniaturtyp 2D21, der häufig in Musikboxen der 1950er Jahre als Kontrollschalter für Relais gesehen ist. Eine Version der kalten Kathode des thyratron, der eine Lache von Quecksilber für seine Kathode verwendet, wird einen ignitron genannt; einige können Tausende von Ampere schalten. Thyratrons, die Wasserstoff enthalten, haben eine sehr konsequente Verzögerung zwischen ihrem, Puls und volle Leitung angemacht; sie benehmen sich viel wie moderne silikonkontrollierte Berichtiger, auch genannt thyristors wegen ihrer funktionellen Ähnlichkeit zu thyratrons. Thyratrons sind lange in Radarsendern verwendet worden.

Eine äußerst spezialisierte Tube ist der krytron, der für die äußerst genaue und schnelle Hochspannungsschaltung verwendet wird. Krytrons mit bestimmten Spezifizierungen sind passend, um die genaue Folge von Detonationen zu beginnen, hat gepflegt, eine Kernwaffe abzuheben, und werden an einer internationalen Ebene schwer kontrolliert.

Röntgenstrahl-Tuben werden in der medizinischen Bildaufbereitung unter anderem Gebrauch verwendet. Röntgenstrahl-Tuben, die für die Operation der dauernden Aufgabe in fluoroscopy und CT Bildaufbereitung der Ausrüstung verwendet sind, können eine eingestellte Kathode und eine rotierende Anode verwenden, um die großen Beträge der dadurch erzeugten Hitze zu zerstreuen. Diese werden in einer ölgefüllten Aluminiumunterkunft aufgenommen, um das Abkühlen zur Verfügung zu stellen.

Die Photovermehrer-Tube ist ein äußerst empfindlicher Entdecker des Lichtes, das die fotoelektrische Wirkung und Sekundäremission, aber nicht thermionische Emission verwendet, um elektrische Signale zu erzeugen und zu verstärken. Kernmedizin-Bildaufbereitungsausrüstung und flüssiges Funkeln entgegnen Gebrauch-Photovermehrer-Tube-Reihe, um Funkeln der niedrigen Intensität wegen der ionisierenden Strahlung zu entdecken.

Das Antreiben der Tube

Batterien

Batterien haben die Stromspannungen zur Verfügung gestellt, die durch Tuben in frühen Radioanlagen erforderlich sind. Drei verschiedene Stromspannungen waren allgemein, mit drei verschiedenen Batterien benannt als der A, B, und die C Batterie erforderlich. Die "A" Batterie oder der LEUTNANT (niederspannungs)-Batterie haben die Glühfaden-Stromspannung zur Verfügung gestellt. Tube-Heizungen wurden für den einzelnen, das doppelte oder die Leitungssäure-Batterien der dreifachen Zelle entworfen, nominelle Heizungsstromspannungen 2 V, 4 V oder 6 V gebend. In tragbaren Radios wurden Trockenbatterien manchmal mit 1.5 oder 1 V Heizungen verwendet. Das Reduzieren des Glühfaden-Verbrauchs hat die Lebensdauer von Batterien verbessert. Vor 1955 zum Ende des Tube-Zeitalters waren Tuben mit nur 50 mA unten an nur 10 mA für die Heizungen entwickelt worden.

Die Hochspannung, die auf die Anode (Teller) angewandt ist, wurde durch die "B" Batterie oder den HT (hochspannungs)-Versorgung oder Batterie zur Verfügung gestellt. Diese waren allgemein des Trockenelement-Aufbaus und sind normalerweise in 22.5, 45, 67.5, 90 oder 135 Volt-Versionen gekommen.

Frühe Sätze haben eine Bratrost-Neigungsbatterie oder "C" Batterie verwendet, die verbunden wurde, um eine negative Stromspannung zur Verfügung zu stellen. Da eigentlich kein Strom durch eine Bratrost-Verbindung einer Tube fließt, hatten diese Batterien sehr niedriges Abflussrohr und haben das längste gedauert. Sogar nachdem AC Macht-Bedarf gewöhnlich geworden ist, haben einige Radioanlagen fortgesetzt, mit C Batterien gebaut zu werden, weil sie fast das Ersetzen nie brauchen würden. Jedoch wurden modernere Stromkreise mit dem Kathode-Beeinflussen entworfen, das Bedürfnis nach einer dritten Macht-Versorgungsstromspannung beseitigend; das ist praktisch mit Tuben mit der indirekten Heizung der Kathode geworden.

Bemerken Sie, dass "C Batterie" eine Benennung ist, die keine Beziehung zu den 1.5 Volt "C Zelle" hat.

AC Macht

Batterieersatz war Hauptbetriebskosten für frühe Radioempfänger-Benutzer. Die Entwicklung der Batterie eliminator, und, 1925, batteryless durch die Haushaltsmacht bediente Empfänger, hat Betriebskosten reduziert und hat zur wachsenden Beliebtheit des Radios beigetragen. Eine Macht-Versorgung mit einem Transformator mit mehreren windings, ein oder mehr Berichtiger (der selbst Vakuumtuben sein kann), und große Filterkondensatoren hat die erforderlichen direkten aktuellen Stromspannungen von der Wechselstrom-Quelle zur Verfügung gestellt.

Als ein Kostendämmungsmaß, besonders in Großserienverbraucherempfängern, konnten alle Tube-Heizungen der Reihe nach über die AC-Versorgung mit Heizungen verbunden werden, die denselben Strom und mit einer ähnlichen Aufwärmen-Zeit verlangen. In einem solchem Design hat ein Klaps auf der Berichtiger-Tube-Heizung die für das Zifferblatt-Licht erforderlichen 6 Volt geliefert. Durch das Abstammen der Hochspannung von einem mit den AC Hauptleitungen direkt verbundenen Halbwelle-Berichtiger wurde der schwere und kostspielige Macht-Transformator beseitigt. Das hat auch solchen Empfängern erlaubt, auf dem Gleichstrom sowie den AC Standardhauptleitungen zu funktionieren. Vieler US-Verbraucher Radiohersteller von AM des Zeitalters hat einen eigentlich identischen Stromkreis mit der Tube-Ergänzung 12BA6, 12BE6, 12AV6, 35W4 und 50C5 verwendet, diesen Radios den Spitznamen Alle amerikanischen Fünf oder einfach "Fünf Tube-Radio gebend." Obwohl Millionen solcher Empfänger erzeugt wurden, sind sie jetzt Sammlerstücke geworden.

Wo die Hauptstromspannung in der 100-120V Reihe war, hat sich diese beschränkte Stromspannung passend nur für Empfänger der niedrigen Macht erwiesen. Fernsehempfänger entweder haben einen Transformator verlangt oder konnten einen Stromspannungsverdoppelungsstromkreis verwenden. Wo 230 V nominelle Hauptstromspannung verwendet wurde, konnten Fernsehempfänger ebenso auf einen Macht-Transformator verzichten.

Dieses Schaltsystem, das auch für den "Moment im" Fernsehen (und Radio) Empfänger in den späteren Jahren der Tube-Überlegenheit erlaubt ist. Das hat von der neuen Verfügbarkeit von Silikonberichtigern abgehangen. Anstatt AC Macht zum Schaltsystem völlig abzustellen, würde der Macht-Schalter des Satzes mit einem Silikonberichtiger beiseite geschoben. Wenn zugewandt, "von" der Position würde der Silikonberichtiger Strom erlauben, während einer Hälfte jedes AC Zyklus zu gehen, die Tube-Heizungen ziemlich warm, obwohl nicht bei der normalen Betriebstemperatur haltend. Der Silikonberichtiger wurde gegenüber dieser der Hauptsache (Tube) Berichtiger orientiert, der Gleichstrom-Macht liefert. Deshalb wurde keine Macht dem Schaltsystem geliefert, während die Tuben etwas warm 24 Stunden pro Tag geblieben sind. Das Drehen der Macht schaltet erlaubten Strom ein, um in der Richtung zu fließen, die durch die Macht-Versorgung erforderlich ist sowie Vollmacht den Heizungen der Tuben zur Verfügung stellend. Seitdem die Heizungen bereits an der teilweisen Macht gelaufen waren, hat das Einschalten des Macht-Schalters den Satz veranlasst, innerhalb von ein paar Sekunden zu funktionieren, die Frustrierenverzögerung für den Satz beendend, um sich "zu erwärmen."

Die Macht-Versorgung des Transformators weniger hat wirklich ein Sicherheitsproblem präsentiert, weil das Fahrgestell des Empfängers mit einer Seite der Hauptleitungen verbunden wurde, eine Stoß-Gefahr präsentierend. Diese Gefahr wurde durch das Umgeben des Fahrgestells in einem isolierten Fall reduziert, und das Laufen der AC Macht durch einen so genannten schachtelt Verbindung an der absetzbaren Rückseite des Empfängers ineinander. Das würde trennen, als das Radio geöffnet wurde, und so verhindern Sie eine Stoß-Gefahr. Techniker und tinkerers haben alltäglich das umgangen, indem sie eine getrennte Schnur, bekannt umgangssprachlich als eine "Betrüger-Schnur" oder "widowmaker" verwendet haben.

Zuverlässigkeit

Ein Zuverlässigkeitsproblem von Tuben mit Oxydkathoden ist die Möglichkeit, dass die Kathode "vergiftet" durch Gasmoleküle von anderen Elementen in der Tube langsam werden kann, die seine Fähigkeit reduzieren, Elektronen auszustrahlen. Gefangenes Benzin oder langsame Gasleckstellen können auch die Kathode beschädigen oder Teller (Anode) aktueller Ausreißer wegen der Ionisation von freien Gasmolekülen verursachen. Vakuumhärte und richtige Auswahl an Baumaterialien sind die Haupteinflüsse auf die Tube-Lebenszeit. Abhängig vom Material, der Temperatur und dem Aufbau, kann sich das Oberflächenmaterial der Kathode auch auf andere Elemente verbreiten. Die widerspenstigen Heizungen, die die Kathoden heizen, können gewissermaßen ähnlich Glühlampe-Glühfäden brechen, aber selten tun, da sie bei viel niedrigeren Temperaturen funktionieren als Lampen.

Die Misserfolg-Weise der Heizung ist normalerweise ein Betonungszusammenhängender Bruch der Wolfram-Leitung, oder an einer Schweißstelle weisen hin, und kommt allgemein nach dem Anfallen von vielen thermisch (Macht auf - von) Zyklen vor. Wolfram-Leitung hat einen sehr niedrigen Widerstand wenn bei der Raumtemperatur. Ein negatives Temperaturkoeffizient-Gerät, wie ein thermistor, kann in der Heizungsversorgung der Ausrüstung vereinigt werden, oder ein Stromkreis der Rampe kann verwendet werden, um der Heizung oder den Glühfäden zu erlauben, Betriebstemperatur mehr allmählich als wenn angetrieben in einer Stieffunktion zu erreichen. Preisgünstige Radios hatten Tuben mit Heizungen verbunden der Reihe nach mit einer Gesamtstromspannung, die dieser der Linie (Hauptleitungen) gleich ist. Folgender Zweiter Weltkrieg, Tuben, die beabsichtigt sind, um in Reihe-Heizungsschnuren verwendet zu werden, wurde zu allen neu entworfen haben dieselbe ("kontrollierte") Aufwärmen-Zeit. Frühere Designs hatten ganz verschiedene Thermalzeitkonstanten. Die Audioausgang-Bühne hatte zum Beispiel eine größere Kathode, und hat sich langsamer erwärmt als tiefer angetriebene Tuben. Das Ergebnis bestand darin, dass Heizungen, die sich schneller auch provisorisch erwärmt haben, höheren Widerstand wegen ihres positiven Temperaturkoeffizienten hatten. Dieser unverhältnismäßige Widerstand hat sie veranlasst, mit Heizungsstromspannungen ganz über ihren Einschaltquoten provisorisch zu funktionieren, und hat ihr Leben verkürzt.

Ein anderes wichtiges Zuverlässigkeitsproblem wird durch das Luftleck in die Tube verursacht. Gewöhnlich reagiert der Sauerstoff in der Luft chemisch mit dem heißen Glühfaden oder der Kathode, schnell es zerstörend. Entwerfer haben Tube-Designs entwickelt, die zuverlässig auf Robbenjagd gegangen sind. Das war, warum die meisten Tuben des Glases gebaut wurden. Metalllegierungen (wie Cunife und Fernico) und Brille waren für Glühbirnen entwickelt worden, die sich ausgebreitet haben und zusammengezogen in ähnlichen Beträgen als geänderte Temperatur. Diese haben es leicht gemacht, einen Isolieren-Umschlag des Glases zu bauen, während vorübergehende Verbindung durch das Glas zu den Elektroden telegrafiert.

Wenn eine Vakuumtube überladen oder vorbei an seiner Designverschwendung bedient wird, kann seine Anode (Teller) rot glühen. In der Verbraucherausrüstung ist ein glühender Teller allgemein ein Zeichen einer überlasteten Tube. Jedoch werden einige große Senderröhren entworfen, um mit ihren Anoden an rot, Orange, oder in seltenen Fällen, weißer Hitze zu funktionieren.

"Spezielle Qualität" Versionen von Standardtuben wurde häufig, entworfene für die verbesserte Leistung in etwas Rücksicht, wie langes Leben, niedriges Geräusch, mechanische Rauheit, niedrig mikrofalsch für Anwendungen gemacht, wo die Tube viel von seiner Zeit abgeschnitten usw. verbringen wird. Die einzige Weise, die besonderen Eigenschaften eines speziellen Qualitätsteils zu wissen, ist durch das Lesen der Datenplatte. Namen können den Standardnamen (12AU7 ==> 12AU7A, sein gleichwertiger ECC82 ==> E82CC, usw.) widerspiegeln, oder absolut irgendetwas sein (Standard und Entsprechungen der speziellen Qualität von derselben Tube schließen 12AU7, ECC82, B329, CV491, E2163, E812CC, M8136, CV4003, 6067, VX7058, 5814A und 12AU7A ein).

Das längste registrierte Klappe-Leben wurde durch einen Mazda AC/P pentode Klappe (Seriennr. 4418) in der Operation am Hauptsender von Nordirland der BBC an Lisnagarvey verdient. Die Klappe war im Betrieb von 1935 bis 1961 und hatte ein registriertes Leben von 232,592 Stunden. Die BBC hat peinlich genaue Aufzeichnungen der Leben ihrer Klappen mit dem periodischen Umsatz zu ihren Hauptklappe-Läden aufrechterhalten.

Vakuum

Das höchstmögliche Vakuum wird in einer Tube gewünscht. Restliche Gasatome werden ionisieren und Elektrizität zwischen den Elementen auf eine unerwünschte Weise führen. In einer fehlerhaften Tube wird restlicher Luftdruck zu Ionisation führen, sichtbar als eine rosa-purpurrote Glühen-Entladung zwischen den Tube-Elementen werdend.

Um Benzin davon abzuhalten, das Vakuum der Tube in Verlegenheit zu bringen, werden moderne Tuben mit "Hauern" gebaut, die gewöhnlich kleine, kreisförmige Tröge sind, die mit Metallen gefüllt sind, die schnell, Barium oxidieren, das das allgemeinste ist. Während der Tube-Umschlag ausgeleert wird, werden die inneren Teile außer dem Hauer durch die RF Induktionsheizung geheizt, um zu helfen, jedes restliche Benzin von den Metallteilen zu befreien. Die Tube wird dann gesiegelt, und der Hauer wird zu einer hohen Temperatur wieder durch die Radiofrequenzinduktionsheizung geheizt. Das veranlasst ein Material vom Hauer, zu verdampfen, mit jedem restlichen Benzin reagierend und gewöhnlich eine silberne metallische Ablagerung innerhalb des Umschlags der Tube verlassend. Der Hauer setzt fort, kleine Beträge von Benzin zu absorbieren, das in die Tube während seines Arbeitslebens lecken kann. Wenn eine Tube eine ernste Leckstelle im Umschlag entwickelt, dreht diese Ablagerung eine weiße Farbe, weil es mit atmosphärischem Sauerstoff reagiert. Das große Übertragen und die spezialisierten Tuben verwenden häufig exotischere Hauer-Materialien wie Zirkonium. Frühe gettered Tuben haben gestützte Hauer von Phosphor verwendet, und diese Tuben sind leicht identifizierbar, weil der Phosphor eine charakteristische Orange oder Regenbogen-Ablagerung auf dem Glas verlässt. Der Gebrauch von Phosphor war kurzlebig und wurde von den vorgesetzten Barium-Hauern schnell ersetzt. Verschieden von den Barium-Hauern hat der Phosphor weiteres Benzin nicht absorbiert, sobald er geschossen hatte.

Hauer handeln, indem sie sich mit dem restlichen chemisch verbinden oder Benzin eindringen lassen, aber sind unfähig (phasenfreiem) trägem Benzin entgegenzuwirken. Ein bekanntes Problem, größtenteils Klappen mit großen Umschlägen wie Cathode Ray Tubes und Kameratuben wie Iconoscopes und Orthicons/Image Orthicons betreffend, kommt aus der Helium-Infiltration. Die Wirkung, erscheint wie verschlechtert, oder abwesende Wirkung, und als ein weitschweifiges Glühen entlang dem Elektronstrom innerhalb der Tube. Diese Wirkung kann (knapp am Wiederevakuieren nicht berichtigt werden und auf Robbenjagd wiedergehend), und ist für Arbeitsbeispiele solcher Tuben verantwortlich, die seltener und seltener werden. Unbenutzt ("Neues Altes Lager") Tuben können auch träge Gasinfiltration ausstellen, also gibt es keine langfristige Garantie dieser Tube-Typen, die in die Zukunft überleben.

Senderröhren

Große Senderröhren haben carbonized Wolfram-Glühfäden, die eine kleine Spur (1 % bis 2 %) des Thoriums enthalten. Eine äußerst dünne (molekulare) Schicht von Thorium-Atom-Formen außerhalb der carbonized Schicht der Leitung und, wenn geheizt, dient als eine effiziente Quelle von Elektronen. Das Thorium verdampft langsam von der Leitungsoberfläche, während sich neue Thorium-Atome zur Oberfläche verbreiten, um sie zu ersetzen. Solche thoriated Wolfram-Kathoden liefern gewöhnlich Lebenszeiten in Zehntausenden von Stunden. Das Drehbuch des Endes des Lebens für einen Thoriated-Wolfram-Glühfaden ist, als die carbonized Schicht größtenteils zurück in eine andere Form des Wolfram-Karbids umgewandelt worden ist und Emission beginnt, schnell abzufallen; wie man nie gefunden hat, ist ein ganzer Verlust des Thoriums ein Faktor am Ende des Lebens in einer Tube mit diesem Typ des Emitters gewesen. Das höchste berichtete Tube-Leben wird durch eine Macht-Vierpolröhre von Eimac gehalten, die in einem Radiostationssender von Los Angeles verwendet ist, der vom Dienst nach 80,000 Stunden (~9 Jahre) von der Operation entfernt wurde. Es ist gesagt worden, dass Sender mit Vakuumtuben besser im Stande sind, Blitzschläge zu überleben, als Transistor-Sender. Während es allgemein geglaubt wurde, dass an RF Macht-Niveaus über etwa 20 Kilowatt Vakuumtuben effizienter waren als Stromkreise des festen Zustands, ist das nicht mehr der Fall besonders in der mittleren Welle (Sendung von AM) Dienst, wo Sender des festen Zustands an fast allen Macht-Niveaus messbar höhere Leistungsfähigkeit haben. FM hat gesandt Sender mit Macht-Verstärkern des festen Zustands bis zu etwa 15 Kilowatt zeigen auch bessere gesamte Hauptmacht-Leistungsfähigkeit als Tube-basierte Macht-Verstärker.

Empfang von Tuben

Kathoden in kleinen "Empfang"-Tuben werden mit einer Mischung von Barium-Oxyd- und Strontium-Oxyd, manchmal mit der Hinzufügung von Kalzium-Oxyd oder Aluminiumoxyd angestrichen. Ein elektrisches Heizgerät wird in den Kathode-Ärmel eingefügt, und davon elektrisch durch einen Überzug von Aluminiumoxyd isoliert. Dieser komplizierte Aufbau veranlasst Barium- und Strontium-Atome, sich zur Oberfläche der Kathode zu verbreiten und Elektronen, wenn geheizt, zu ungefähr 780 Grad Celsius auszustrahlen.

Misserfolg-Weisen

Katastrophale Misserfolge

Ein katastrophaler Misserfolg ist derjenige, der plötzlich die Vakuumtube unbrauchbar macht. Eine Spalte im Glasumschlag wird Luft in die Tube erlauben und es zerstören. Spalten können sich aus Betonung im Glas, den Begabungsnadeln oder den Einflüssen ergeben; Tube-Steckdosen müssen Thermalvergrößerung berücksichtigen, um Betonung im Glas an den Nadeln zu verhindern. Betonung kann anwachsen, wenn ein Metallschild oder anderer Gegenstand auf den Tube-Umschlag drücken und Differenzialheizung des Glases verursachen. Glas kann auch durch das Hochspannungsfunken beschädigt werden.

Tube-Heizungen können auch ohne Warnung, besonders wenn ausgestellt, zu über die Stromspannung oder infolge Produktionsdefekte scheitern. Tube-Heizungen scheitern durch die Eindampfung wie Lampe-Glühfäden nicht normalerweise, da sie bei der viel niedrigeren Temperatur funktionieren. Die Woge des Einströmen-Stroms, wenn die Heizung zuerst Ursache-Betonung in der Heizung gekräftigt wird, und durch das langsame Wärmen der Heizungen, allmählich die Erhöhung des Stroms mit einem NTC thermistor eingeschlossen in den Stromkreis vermieden werden kann. Tuben, die für die Operation der Reihe-Schnur der Heizungen über die Versorgung beabsichtigt sind, haben eine angegebene kontrollierte Aufwärmen-Zeit, um Überstromspannung auf einigen Heizungen zu vermeiden, wie sich andere erwärmen. Direkt geheizte Kathoden des Glühfaden-Typs, wie verwendet, in batteriebetriebenen Tuben oder einigen Berichtigern können scheitern, wenn sich der Glühfaden senkt, das innere Funken verursachend. Die Überstromspannung der Heizung zur Kathode in indirekt erhitzten Kathoden kann die Isolierung zwischen Elementen brechen und die Heizung zerstören.

Das Funken zwischen Tube-Elementen kann die Tube zerstören. Ein Kreisbogen kann durch die Verwendung der Stromspannung auf die Anode (Teller) verursacht werden, bevor die Kathode Betriebstemperatur, oder durch die Zeichnung des Überstroms durch einen Berichtiger erreicht hat, der den Emissionsüberzug beschädigt. Kreisbogen können auch durch jedes lose Material innerhalb der Tube, oder durch die Überschirm-Stromspannung begonnen werden. Ein Kreisbogen innerhalb der Tube erlaubt Benzin, sich von den Tube-Materialien zu entwickeln, und kann leitendes Material auf inneren Isolieren-Distanzscheiben ablegen.

Tube-Berichtiger haben aktuelle Fähigkeit beschränkt, und außerordentliche Einschaltquoten - sogar kurz - können eine Tube schnell zerstören.

Degenerative Misserfolge

Degenerative Misserfolge veranlassen die Leistung der Tube, sich mit der Zeit langsam zu verschlechtern.

Das Heißlaufen innerer Teile, wie Kontrollbratrost oder Glimmerschiefer-Distanzscheibe-Isolatoren, kann auf das gefangene Gasentgehen in die Tube hinauslaufen; das kann Leistung reduzieren. Ein Hauer wird verwendet, um Benzin zu absorbieren, das während der Tube-Operation entwickelt ist, aber hat nur eine beschränkte Fähigkeit, sich mit Benzin zu verbinden. Die Kontrolle der Umschlag-Temperatur verhindert einige Typen der Vergasung. Eine Tube mit sehr schlechtem innerem Benzin kann ein sichtbares blaues Glühen haben, wenn Teller-Stromspannung angewandt wird.

Benzin und Ionen innerhalb der Tube tragen zu Bratrost-Strom bei, der Operation eines Vakuumtube-Stromkreises stören kann. Eine andere Wirkung der Überhitzung ist die langsame Ablagerung von metallischen Dämpfen auf inneren Distanzscheiben, auf Zwischenelement-Leckage hinauslaufend.

Tuben, die seit langen Zeiträumen mit der angewandten Heizungsstromspannung einsatzbereit sind, können hohen Kathode-Schnittstelle-Widerstand entwickeln und schlechte Emissionseigenschaften zeigen. Diese Wirkung ist besonders im Puls und den Digitalstromkreisen vorgekommen, wo Tuben keinen Teller-Strom hatten, der seit verlängerten Zeiten fließt. Tuben bestimmt spezifisch für diese Verfahrensweise wurden gemacht.

Kathode-Erschöpfung ist der Verlust der Emission nach Tausenden von Stunden des normalen Gebrauches. Manchmal kann Emission einige Zeit durch die Aufhebung der Heizungsstromspannung, entweder seit einer kurzen Zeit oder seit einer dauerhaften Zunahme von einigem Prozent wieder hergestellt werden. Kathode-Erschöpfung war in Signaltuben ungewöhnlich, aber war eine häufige Ursache des Misserfolgs von monochromen Fernsehkathodenstrahlröhren. Das verwendbare Leben dieses teuren Bestandteils wurde manchmal durch die Anprobe eines Zunahme-Transformators erweitert, um Heizungsstromspannung zu vergrößern.

Andere Misserfolge

Vakuumtuben können haben oder Defekte in der Operation entwickeln, die eine individuelle Tube unpassend in einem gegebenen Gerät machen, obwohl sie hinreichend in einem anderen applicarion leisten kann. Microphonics bezieht sich auf innere Vibrationen von Tube-Elementen, die das Signal der Tube auf eine unerwünschte Weise abstimmen; Ton oder Vibrieren-Erholung können die Signale betreffen, oder sogar das nicht kontrollierte Heulen verursachen, wenn sich ein Feed-Back-Pfad zwischen einer mikroakustischen Tube und, zum Beispiel, ein Lautsprecher entwickelt. Der Leckage-Strom zwischen AC Heizungen und der Kathode kann sich in den Stromkreis paaren, oder Elektronen ausgestrahlt direkt von den Enden der Heizung können auch Summen ins Signal einspritzen. Leckage-Strom wegen der inneren Verunreinigung kann auch Geräusch einspritzen. Einige dieser Effekten machen Tuben unpassend für das kleine Signal Audiogebrauch, obwohl einwandfrei, zu vielen Zwecken. Das Auswählen der besten von einer Gruppe nominell identischer Tuben für kritische Anwendungen kann bessere Ergebnisse erzeugen.

Tube-Nadeln werden entworfen, um Installation und Eliminierung von seiner Steckdose zu erleichtern, aber, wegen der hohen Betriebstemperaturen dieser Geräte und/oder des Eingangs des Schmutzes und Staubs mit der Zeit, können Nadeln das Nichtleiten oder die hohen Widerstand-Oberflächenfilme entwickeln. Nadeln können leicht gereinigt werden, um Leitfähigkeit zu normalen Standards wieder herzustellen.

Das Abkühlen

Wie jedes elektronische Gerät erzeugen Vakuumtuben Hitze, während sie funktionieren. Diese überflüssige Hitze ist einer der Hauptfaktoren, die Tube-Leben betreffen. In Macht-Verstärkern entsteht die Mehrheit dieser überflüssigen Hitze in der Anode, obwohl Schirm-Bratrost auch das Abkühlen verlangen kann. Zum Beispiel wird der Schirm-Bratrost in einem EL34 durch zwei kleine Heizkörper oder "Flügel" in der Nähe von der Spitze der Tube abgekühlt. Eine Heizung einer Tube (Glühfaden) trägt auch zur überflüssigen Gesamthitze bei. Eine Datenplatte einer Tube wird normalerweise die maximale Macht identifizieren, die jedes Element sicher zerstreuen kann.

Die Methode des Anode-Abkühlens ist vom Aufbau der Tube selbst abhängig. In der Verbraucherausrüstung verwendete Tuben haben innere Anoden, so kühl zu werden, kommt durch die schwarze Körperradiation von der Anode (Teller) zum Glasumschlag vor; natürliche Konvektion (Luftumwälzung) entfernt dann die Hitze vom Umschlag. Tube-Schilder, die Hitzestreuung geholfen haben, können retrofitted auf bestimmten Typen der Tube sein; sie verbessern Hitzeleitung von der Oberfläche der Tube zum Schild selbst mittels Zehnen von Kupferzungen im Kontakt mit der Glastube, und haben einen undurchsichtigen, schwarzen Außenschluss für die verbesserte Hitzeradiation. Die Fähigkeit, Hitze zu entfernen, kann weiter durch die erzwungene Luftkühlung und das Hinzufügen eines Außenhitzebeckens vergrößert werden, das der Anode durch die Einschließung der Tube beigefügt ist. Diese Maßnahmen werden beide in der 4-1000A Senderröhre durchgeführt, deren Anode entworfen wurde, um während rotes heißes, sich zerstreuendes bis zu ein Kilowatt zu funktionieren.

Der Betrag der Hitze, die von einer Tube mit einer inneren Anode entfernt werden kann, wird beschränkt. Tuben mit Außenanoden können mit gezwungener Luft, Wasser, Dampf, und mehrphasig abgekühlt werden. 3CX10,000A7 ist ein Beispiel einer Tube mit einer durch erzwungene Luft abgekühlten Außenanode. Wasser, Dampf und mehrphasige kühl werdende Techniken hängen alle von der hohen spezifischen Hitze und latenten Hitze von Wasser ab. Die wasserabgekühlten 80 Kg, 1.25 MW 8974 sind unter den größten kommerziellen Tuben verfügbar heute.

In einer wasserabgekühlten Tube erscheint die Anode-Stromspannung direkt auf dem kühl werdenden Wasserspiegel, so das Wasser verlangend, ein elektrischer Isolator zu sein, um Hochspannungsleckage durch das kühl werdende Wasser zum Heizkörper-System zu verhindern. Wasser, hat wie gewöhnlich geliefert, Ionen, die Elektrizität führen; Deionized-Wasser, ein guter Isolator, ist erforderlich. Solche Systeme haben gewöhnlich einen eingebauten Wasserleitfähigkeitsmonitor, der die Hochspannungsversorgung schließen wird (häufig Zehnen von Kilovolt), wenn die Leitfähigkeit {gemessen in Mhos} zu hoch wird.

Andere Vakuumtube-Geräte

Viele Geräte wurden während der 1920-1960 Periode mit Vakuumtube-Techniken einschließlich gebaut, die mehrere Tube-Funktionen innerhalb eines Umschlags wie Loewe 3NF integriert haben. Die meisten dieser Geräte sind durch Halbleiter ersetzt worden. Jedoch durchleuchtet eine Vakuumtube elektronische Geräte sind noch in der üblichen Anwendung einschließlich des magnetron, klystron, Photovermehrers, Tube, Tube der Reisen-Welle und Kathode-Strahl-Tube. Der magnetron ist der Typ der in allen Mikrowellengeräten verwendeten Tube. Trotz des zunehmenden Standes der Technik in der Macht-Halbleiter-Technologie hat die Vakuumtube noch Zuverlässigkeit und Kostenvorteile für die RF Hochfrequenzenergieerzeugung.

Einige Tuben, wie magnetrons, Tuben der Reisen-Welle, carcinotrons, und klystrons, verbinden magnetische und elektrostatische Effekten. Diese sind (gewöhnlich engbandig) RF Generatoren effizient und finden noch Gebrauch im Radar, den Mikrowellengeräten und der Industrieheizung. Tuben der Reisen-Welle (TWTs) sind sehr gute Verstärker und werden sogar in einigen Nachrichtensatelliten verwendet. Klystron Hochleistungsverstärker-Tuben können Hunderte von Kilowatt in der UHF-Reihe zur Verfügung stellen.

Kathode-Strahl-Tuben

Die Kathode-Strahl-Tube (CRT) ist eine Vakuumtube verwendet besonders zu Anzeigezwecken. Obwohl es noch viele Fernsehen und Computermonitore mit Kathode-Strahl-Tuben gibt, werden sie durch flache Tafel-Anzeigen schnell ersetzt, deren sich Qualität außerordentlich verbessert hat, gerade als ihre Preise fallen. Das trifft auch auf Digitaloszilloskope zu (gestützt auf inneren Computern und Analogon zu Digitalkonvertern), obwohl traditionelle analoge Spielraume (Abhängiger auf dem CRT'S) fortsetzen, erzeugt zu werden, wirtschaftlich, und durch viele Techniker bevorzugt sind. Auf einmal haben viele Radios "magische Augentuben verwendet" ist eine Spezialsorte von CRT im Platz einer Meter-Bewegung gewöhnt gewesen, Signalkraft anzuzeigen, oder Niveau in einem Tonbandgerät einzugeben. Ein modernes Anzeigegerät, die Vakuumleuchtstoffanzeige (VFD) ist auch eine Art Kathode-Strahl-Tube.

Gyrotrons oder Vakuummasern, verwendet, um Hochleistungsmillimeter-Band-Wellen zu erzeugen, sind magnetische Vakuumtuben, in denen eine kleine relativistische Wirkung, wegen der Hochspannung, verwendet wird, für die Elektronen zu bündeln. Gyrotrons kann sehr hohe Mächte (Hunderte von Kilowatt) erzeugen.

Freie Elektronlaser, verwendet, um zusammenhängendes Hochleistungslicht und sogar X Strahlen zu erzeugen, sind hoch relativistische durch energiereiche Partikel-Gaspedale gesteuerte Vakuumtuben. So sind das Sorten von Kathode-Strahl-Tuben.

Elektronvermehrer

Ein Photovermehrer ist eine Phototube, deren Empfindlichkeit durch den Gebrauch der Elektronmultiplikation außerordentlich vergrößert wird. Das arbeitet am Grundsatz der Sekundäremission, wodurch ein einzelnes durch die Photokathode ausgestrahltes Elektron eine spezielle Sorte der Anode schlägt, die als ein dynode das Veranlassen von mehr Elektronen bekannt ist, davon dynode veröffentlicht zu werden. Jene Elektronen werden zu einem anderen dynode an einer höheren Stromspannung beschleunigt, mehr sekundäre Elektronen veröffentlichend; nicht weniger als stellen 15 solche Stufen eine riesige Erweiterung zur Verfügung. Trotz großer Fortschritte in Photoentdeckern des festen Zustands lässt die Entdeckungsfähigkeit des einzelnen Fotons zu Photovermehrer-Tuben dieses Vakuumtube-Gerät in bestimmten Anwendungen hervorragen. Solch eine Tube kann auch für die Entdeckung der ionisierenden Strahlung als eine Alternative zur Tube von Geiger-Müller (selbst nicht eine wirkliche Vakuumtube) verwendet werden. Historisch hat das Image orthicon Fernsehkameratube, die weit im Fernsehstudio vor der Entwicklung der modernen CCD-Reihe auch verwendet ist, Mehrstufenelektronmultiplikation verwendet.

Seit Jahrzehnten haben Elektrontube-Entwerfer versucht, Verstärkerröhren mit Elektronvermehrern zu vermehren, um Gewinn zu vergrößern, aber diese haben unter dem kurzen Leben gelitten, weil das für den dynodes verwendete Material die heiße Kathode der Tube "vergiftet" hat. (Zum Beispiel wurde die interessante RCA 1630-Sekundäremissionstube auf den Markt gebracht, aber hat nicht gedauert.) Jedoch, schließlich, hat Philips Der Niederlande die EFP60 Tube entwickelt, die eine befriedigende Lebenszeit hatte, und in mindestens einem Produkt, einem Laborpulsgenerator verwendet wurde. Bis dahin, jedoch, verbesserten sich Transistoren schnell, solche Entwicklungen überflüssig machend.

Eine Variante hat gerufen ein "Kanalelektronvermehrer" verwendet individuellen dynodes nicht, aber besteht aus einer gekrümmten Tube wie eine Spirale, die auf dem Inneren mit dem Material mit der guten Sekundäremission angestrichen ist. Ein Typ hatte einen Trichter von Sorten, um die sekundären Elektronen zu gewinnen. Der dauernde dynode war widerspenstig, und seine Enden wurden mit genug Stromspannung verbunden, um wiederholte Kaskaden von Elektronen zu schaffen. Der Mikrokanalteller besteht aus einer Reihe von einzelnen Bühne-Elektronvermehrern über ein Bildflugzeug; mehrere von diesen können dann aufgeschobert werden. Das kann zum Beispiel als ein intensivierendes Bildwort verwendet werden, in dem die getrennten Kanäle das Konzentrieren auswechseln.

Tektronix hat ein Hochleistungsbreitbandoszilloskop CRT mit einem Kanalelektronvermehrer-Teller hinter der Phosphorschicht gemacht. Dieser Teller war eine gestopfte Reihe einer riesigen Zahl von kurzen individuellen c.e.m. Tuben, die einen Balken des niedrigen Stroms akzeptiert haben und ihn verstärkt haben, um eine Anzeige der praktischen Helligkeit zur Verfügung zu stellen. (Die Elektronoptik der Breitbandelektronpistole konnte genug Strom nicht zur Verfügung stellen, um den Phosphor direkt zu erregen.)

Vakuumtuben im 21. Jahrhundert

Nische-Anwendungen

Obwohl Vakuumtuben durch Halbleitergeräte im grössten Teil der Verstärkung, Schaltung und dem Korrigieren von Anwendungen größtenteils ersetzt worden sind, gibt es bestimmte Ausnahmen. Zusätzlich zu den speziellen Funktionen, die oben bemerkt sind, haben Tuben einige Nische-Anwendungen.

Vakuumtuben sind viel weniger empfindlich als entsprechende Halbleiterbestandteile gegen vergängliche Überspannungen, wie Hauptstromspannungswogen oder Blitz oder die elektromagnetische Pulswirkung von Kernexplosionen. Dieses Eigentum hat sie im Gebrauch für bestimmte militärische Anwendungen behalten, lange nachdem praktischere und weniger teure Halbleitertechnologie für dieselben Anwendungen verfügbar war.

Vakuumtuben sind noch praktische Alternativen zum festen Zustand im Erzeugen hoher Macht an Radiofrequenzen in Anwendungen wie Industrieradiofrequenzheizung, Partikel-Gaspedale und Sendungssender. Das ist an Mikrowellenfrequenzen besonders wahr, wo solche Geräte wie der klystron und Tube der Reisen-Welle Erweiterung an Macht-Niveaus unerreichbare Verwenden-Halbleiter-Geräte zur Verfügung stellen. Das Haushaltsmikrowellengerät verwendet eine magnetron Tube, um Hunderte von Watt der Mikrowellenmacht effizient zu erzeugen.

Hi-Fi-Fans

Genug Menschen, um gewerblich lebensfähig zu sein, bevorzugen den Ton, der durch tubed erzeugt ist, aber nicht, Ausrüstung in drei Gebieten Halbleiter-ist: Musikinstrument, hauptsächlich Gitarre, Verstärker, einige in einer Prozession gehende Geräte, die in der Aufnahme des Studios und eines kleinen, aber wachsenden Prozentsatzes von Käufern der teuren Hi-Fi-Fan-Ausrüstung verwendet sind. Die Macht-Produktionsstufen von Audioverstärkern mit Tuben schließen Transformatoren ein, um den Sprecher-Scheinwiderstand zum höheren Scheinwiderstand-Niveau des Tube-Stromkreises zu vergleichen; der Gebrauch von Transformatoren führt frequenzabhängige Phase-Verschiebungen ein, die den Betrag des negativen Feed-Backs beschränken, das vor dem Verursachen der Instabilität angewandt werden kann. Macht-Verstärker des festen Zustands werden andererseits direkt verbunden und wenden einen hohen Grad von linearisation durch das negative Feed-Back an. Der Produktionstransformator wird den Ton des Verstärkers (Umfang an verschiedenen Frequenzen) als Antwort auf den Scheinwiderstand des Sprechers betreffen, und wird den Charakter der Verzerrung des Verstärkers betreffen, weil es sich maximaler Macht nähert — erzeugt der Gebrauch von weniger Feed-Back als in einem Halbleiter-Verstärker mehr Verzerrungsprodukte, aber sie sind für eine allmähliche Änderung, aber nicht einen plötzlichen Anfall der Sättigung charakteristisch, wie es mit großen Beträgen des Feed-Backs geschieht. Es gibt Gesellschaften, die sich auf teure Audioverstärker mit der Tube-Technologie spezialisieren, um diesem Markt zu dienen. Außer der Produktionsbühne des Verstärkers werden mehr umstrittene Ansprüche für Tuben erhoben, die in Signalerweiterungsstufen verwendet sind und um sogar Tuben als Macht-Versorgungsberichtiger zu verwenden. Berufsmusik-Aufnahme-Studio und öffentliche Lautsprecheranlagen verwenden manchmal Mikrofon-Vorverstärker mit Tuben.

Tube-basierte elektrische Gitarrenverstärker werden auch der Halbleiter-Ausrüstung von vielen bevorzugt. In dieser Anwendung suchen Benutzer die genaueste Fortpflanzung eines ursprünglichen Tons, aber eher für die Ausrüstung nicht, um seine eigenen Eigenschaften hinzuzufügen. Der durch einen Tube-Macht-Verstärker erzeugte Ton, hat wenn abgehetzt, die Textur von einigen Genres der Musik wie klassischer Felsen und Niedergeschlagenheit definiert. Anstatt der harten Ausschnitt-Eigenschaft von Macht-Verstärkern des festen Zustands, einem Tube-Verstärker und Produktionstransformator erzeugt hörbar verschiedene und kennzeichnende Verzerrung. Gitarrenspieler zitieren häufig den Ton von Tube-Verstärkern für die "Wärme" ihres Tons und der natürlichen Kompression, die, wenn abgehetzt, resultiert (wie Gitarrenverstärker alltäglich sind).

Vakuumleuchtstoffanzeige

Eine moderne Anzeigetechnologie mit einer Schwankung der Kathode-Strahl-Tube wird häufig in Videokassettenrekorders, DVD-Spielern und Recorder, Mikrowellengerät-Bedienungsfeldern und Automobilarmaturenbrettern verwendet. Anstatt des Rasters, diese Vakuumleuchtstoffanzeigen (VFD) scannend, schalten Kontrollbratrost und Anode-Stromspannungen ein und von, getrennte Charaktere zum Beispiel zu zeigen. Der VFD verwendet phosphorgekleidete Anoden als in anderen Anzeigekathode-Strahl-Tuben. Weil die Glühfäden in Sicht sind, müssen sie bei Temperaturen bedient werden, wo der Glühfaden sichtbar nicht glüht. Das ist mögliche verwendende neuere Kathode-Technologie, und diese Tuben funktionieren auch mit ziemlich niedrigen Anode-Stromspannungen (häufig weniger als 50 Volt) verschieden von Kathode-Strahl-Tuben. Häufig gefunden in Automobilanwendungen erlaubt ihre hohe Helligkeit, die Anzeige im hellen Tageslicht zu lesen. VFD Tuben sind flach und rechteckig, sowie relativ dünn. Typische VFD Leuchtmassen strahlen ein breites Spektrum des grünlich-weißen Lichtes aus, Gebrauch von Farbenfiltern erlaubend, obwohl verschiedene Leuchtmassen andere Farben sogar innerhalb derselben Anzeige geben können. Das Design dieser Tuben stellt ein helles Glühen trotz der niedrigen Energie der Ereignis-Elektronen zur Verfügung. Das ist, weil die Entfernung detween die Kathode und Anode relativ klein ist. (Diese Technologie ist von der Neonbeleuchtung verschieden, die eine Entladungstube verwendet.)

Vakuumtuben mit Feldelektronemittern

In den frühen Jahren des 21. Jahrhunderts dort ist Interesse an Vakuumtuben dieses Mal mit dem Elektronemitter erneuert worden, der auf einem flachen Silikonsubstrat, als in der einheitlichen Schaltungstechnik gebildet ist. Dieses Thema wird jetzt Vakuum nanoelectronics genannt. Das allgemeinste Design verwendet eine kalte Kathode in der Form einer großflächigen Feldelektronquelle (zum Beispiel eine Feldemitter-Reihe). Mit diesen Geräten werden Elektronen von einer Vielzahl nah individueller Emissionsseiten unter Drogeneinfluss feldausgestrahlt.

Ihre geforderten Vorteile schließen viel größere Robustheit und die Fähigkeit ein, hohe Macht-Produktion beim niedrigen Macht-Verbrauch zur Verfügung zu stellen. Auf denselben Grundsätzen wie traditionelle Tuben funktionierend, sind Prototyp-Gerät-Kathoden auf mehrere verschiedene Weisen fabriziert worden. Obwohl eine einheitliche Methode eine Feldemitter-Reihe verwenden soll, ist eine interessante Idee, Elektroden zu ätzen, um sich zu formen, eingehängte Schläge - ähnlich der Technologie haben gepflegt, die mikroskopischen Spiegel zu schaffen, die in der Digitallicht-Verarbeitung verwendet sind - die aufrecht durch eine elektrostatische Anklage gestanden werden.

Solche einheitlichen Mikrotuben können Anwendung in Mikrowellengeräten einschließlich Mobiltelefone, für Bluetooth und Wi-Fi Übertragung im Radar und für den Satellitenverkehr finden. sie wurden für mögliche Anwendungen in der Feldemissionsanzeigetechnologie studiert, aber es gab bedeutende Produktionsprobleme.

Siehe auch

• Alle amerikanischen fünf
• Batterie (Vakuumtube)
• Tube von Crookes
• Irving Langmuir
• Liste von Vakuumtuben, eine Liste von Typ-Zahlen.
• Liste von Vakuumtube-Computern
• Magische Augentube
• Tube-Benennung des Mullard-Philips
• Tube von Nixie, ein gasgefülltes Anzeigegerät manchmal misidentified als eine Vakuumtube
• RETMA Tube-Benennung
• RMA Tube-Benennung
• Reisen-Welle-Tube
• Tube-Teedose
• Tube-Ton
• Tube-Prüfer
• Vakuumleuchtstoffanzeige
• Klappe-Verstärker
• Zetatron

Patente

• - Instrument, um abwechselnde elektrische Ströme in dauernde Ströme (Flame-Klappe-Patent) umzuwandeln

• - Gerät, um schwache elektrische Ströme zu verstärken

• - De Waldaudion
• Millman, J. & Seely, S. Electronics, 2. Hrsg.-McGraw-Hügel, 1951.
• Shiers, George, "Die Erste Elektrontube", Wissenschaftlicher Amerikaner, März 1969, p. 104.
• Tyne, Gerald, Saga Der Vakuumtube, Ziff, der, 1943 Veröffentlicht, (drucken 1994 Schnelle Veröffentlichungen nach), Seiten 30-83.
• Schürt John, 70 Jahre von Radiotuben und Klappen, Vestalin-Presse, New York, 1982, Seiten 3-9.
• Werfer, Keith, Geschichte Der britischen Radioklappe bis 1940, MMA International, 1982, Seiten 9-13.
• Eastman, Austin V, Grundlagen von Vakuumtuben, McGraw-Hügel, 1949
• Philips Technical Library. Bücher, die im Vereinigten Königreich in den 1940er Jahren und 1950er Jahren durch die Presse von Cleaver Hume an Design und Anwendung von Vakuumtuben veröffentlicht sind.
• RCA "Radiotron Entwerfers Handbuch" 1953 (4. Ausgabe) Enthält Kapitel über das Design und Anwendung, Tuben zu erhalten.
• Radiowelt. "Das Handbuch des Radioentwerfers". Nachdruck des Vereinigten Königreichs des obengenannten.
• RCA "Empfang des Tube-Handbuches" RC15, RC26 (1947, 1968) Ausgegeben alle zwei Jahre, enthält Details der technischen Spekulationen der Tuben das verkaufter RCA.

Links

• http://www.pentalabs.com/tubeworks.html - Die Geschichte von Vakuumtuben
• http://www.cfp-radio.com/realisations/rea03/rea03.html - (FR), Wie man einen Vakuumtube-Prüfer baut.
• Der Thermionische Entdecker - HJ van der Bijl (Oktober 1919)
• Wie Vakuumtuben wirklich - Thermionische Emission und Vakuumtube-Theorie mit der einleitenden Universitätsniveau-Mathematik arbeiten.
• Die häufig gestellten Vakuumtube-Fragen - häufig gestellte Fragen von rec.audio
• Die Erfindung der thermionischen Klappe. Fleming entdeckt das thermionische (oder Schwingung) Klappe oder 'Diode'.
• Tuben Gegen Transistoren: Gibt Es Einen Hörbaren Unterschied? - AES 1972-Papier auf hörbaren Unterschieden in der gesunden Qualität zwischen Vakuumtuben und Transistoren.
• Das virtuelle Klappe-Museum
• Die Kathode-Strahl-Tube-Seite
• Das elektronische Museum von O'Neill - Vakuumtube-Museum
• Vakuumtuben für Anfänger - japanische Version
• NJ7P Tube-Datenbank - das Datenhandbuch für Tuben in Nordamerika verwendet.
• Vakuumtube-Datenplatte locator
• Eigenschaften und datasheets
• Video des Amateurbordfunkers, der seine eigenen Vakuumtube-Trioden macht
• Einstimmung von Augentuben.
• Archiv-Film der Fabrik von Mullard Blackburn
• Elektrische Westspezifizierungsplatten für das Elektron der 1940er Jahre und 1950er Jahre und die Vakuumtuben