电子管的发展历史

1883年,大发明家托马斯·爱迪生做了一个小实验,寻找电灯泡的最佳灯丝材料。他在真空灯泡内部的碳丝附近安装了一小段铜丝,希望铜丝能阻止碳丝蒸发。但是他失败了。他偶然发现,电路中没有连接的铜线,因为接收到碳丝发射的热电子,产生了微弱的电流。当时爱迪生全神贯注于城市电力系统的研究,没有注意到这一现象。但他为这一发现申请了专利,并命名为“爱迪生效应”。

1904年,世界上第一个电子二极管在英国物理学家弗莱明手下诞生,使爱迪生效应实用化。弗莱明还获得了这项发明的专利。

1906年,美国发明家deforest巧妙地在二极管的灯丝和极板之间加了一个栅极,从而发明了第一个真空三极管。

1947年,美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿共同发明了晶体管,一种有三个支点的半导体固体元件。

1904年,世界上第一根电子管在英国物理学家弗莱明手下诞生。弗莱明获得了这项发明的专利。第一支电子管的诞生标志着世界进入了电子时代。世界上第一台计算机用了18000个电子管,面积170m * 2,重30t,功耗150kW。

说起电子管的发明,还得从爱迪生效应说起。世界著名的发明家爱迪生在研究白炽灯的寿命时,在灯泡的碳丝附近焊接了一小块金属。结果他发现了一个奇怪的现象:虽然金属片不与灯丝接触,但如果在它们之间施加电压,灯丝就会产生电流,并趋向附近的金属片。这股神秘的电流从何而来?爱迪生也无法解释,但他不失时机地为这项发明注册了专利,并称之为“爱迪生效应”。后来证明,电流的产生是因为炽热的金属能在其周围放出电子。但是是英国物理学家和电气工程师弗莱明首先预见了这种效应的实际价值。

弗莱明二极管是一个全新的发明。它在实验室里工作得非常好。但由于某些原因,在检波器的实际应用中并不成功,还不如同时期发明的矿物检波器可靠。所以对当时无线电的发展没有影响。

此后不久,贫穷的美国发明家deforest巧妙地在灯丝和二极管的极板之间加了一个栅板,从而发明了第一个真空三极管。这个小小的改变带来了意想不到的结果。它不仅反应更灵敏,还能使音乐或声音振动,集探测、放大、振荡三种功能于一体。因此,很多人把三极管的发明视为电子工业的真正起点。deforest本人也非常惊讶,认为“我在空中发现了一个无形的帝国”。电子管的出现促进了无线电电子学的蓬勃发展。到1960年左右,西方国家的无线电工业年产量已达到100亿只电子管。电子管不仅用于电话放大器、海上和空中通信,还广泛渗透到家庭娱乐、广播新闻、教育节目、文学和音乐领域,走进千家万户。甚至飞机、雷达和火箭的发明和进一步发展都是由电子管帮助的。

魔术师的三条腿电子管曾经是电子学研究中的一个方便工具。电子管器件在电子技术领域占据主导地位已经超过40年。但不可否认的是,电子管体积很大,耗能多,寿命短,噪音大,制造工艺非常复杂。因此,电子管问世后不久,人们就在努力寻找新的电子器件。在二战中,电子管的缺点更加暴露无遗。雷达工作频带中使用的普通电子管极不稳定。移动军事仪器设备用的电子管比较笨拙,容易出故障。因此,电子管固有的弱点及其迫切的战时需求,促使许多科研单位和科学家集中力量,迅速研制出可以替代电子管的固体部件。

电子管的替代产品叫做晶体管。

随着科技的发展,人们生产的机器体积越来越小。由于电子管体积庞大,在移动过程中容易损坏,越来越多的缺点显现出来,人们开始寻找和开发电子管的替代产品。随着晶体管的出现,越来越多的机器不再使用电子管。晶体管的出现是电子学的一大飞跃。

早在20世纪30年代,人们就已经试图制造固体电子元件。但当时大部分人都是模仿真空三极管直接制作固体三极管,所以这些尝试无一例外都失败了。