В наше время умещающихся на ладони компьютеров и всеобщей миниатюризации электронных устройств сложилось превратное мнение о радиолампах как о безнадежно устаревших и ни на что не годных приборах, место которым разве что только в музеях.
Да, электронные лампы уже не играют былой роли, однако многие типы электровакуумных приборов не просто находят применение, но и вовсе незаменимы.
Внешне принцип работы электронных ламп и других электронных вакуумных приборов достаточно прост. Каким-либо образом в замкнутом объеме с глубоким вакуумом создается поток электронов, которым можно управлять с помощью электрических или магнитных полей. Электрический ток, текущий сквозь вакуум, обладает множеством замечательных свойств, благодаря которым электронные лампы могут генерировать или усиливать электрические колебания самых разных частот — от звуковых до радиоволн сверхвысоких частот.
Впервые с эффектом возникновения электрического тока в вакууме столкнулся великий Томас Эдисон еще в 1883 году, однако в то время это открытие не нашло практической пользы — в нем просто не было надобности. А в 1905 году появилась первая электронная лампа — диод, созданный англичанином Джоном Флемингом. Эта лампа, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный, была устроена очень просто: в стеклянном баллоне заключены два металлических электрода — анод и катод. Во время работы катод нагревался, испуская электроны, которые через пустоту текли к аноду. В обратном направлении электроны идти не могли, на этом и основан принцип выпрямления.
Уже в 1906 году американец Ли де Форест, экспериментируя с диодом, ввел в колбу лампы третий электрод — он помещался между анодом и катодом. Этот электрод получил название сетки (потому что он действительно похож на сеть из тонких проволочек) и служил для управления потоком электронов, а сама лампа была названа триодом. Впоследствии в лампы вводились другие электроды, улучшающие характеристики этого прибора.
С 20-х по 40-е годы прошлого века был разработан еще целый ряд электровакуумных приборов, в которых также использовался поток электронов, однако назвать эти устройства лампами довольно сложно. Все эти приборы — магнетроны, пролетные и отражательные клистроны, несколько видов ламп бегущей или обратной волны и т. д. — вовсе не имеют стеклянных колб, а принципы их работы лишь отдаленно схожи с принципами работы триодов. Но все равно те же магнетроны и триоды имеют близкие «родственные» связи, что дает право рассказывать о них вместе.
Итак, еще 20-30 лет назад электронные лампы применялись повсеместно — от радиоприемников до телевизоров, а еще раньше, в 50-х годах XX века, на лампах и реле работали первые компьютеры. Постепенно частота применения электронных ламп снизилась и почти сошла на нет. Однако некоторые отрасли так и не смогли отказаться от ламп, так как только эти приборы обеспечивают необходимые характеристики.
В частности, в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре класса Hi-End все строится только на радиолампах (примечательно, что многие зарубежные компании закупают некоторые типы радиоламп в России). Конечно, этот пример не показателен, более сильным аргументом в сторону незаменимости электровакуумных приборов является факт их применения в микроволновых печах. В них работают такие устройства, как магнетроны, вырабатывающие мощные радиоволны сверхвысоких частот.
Магнетроны также применяются в мощных радиопередатчиках и приемниках, но в некоторых случаях более удобными и мощными оказываются клистроны, лампы обратной или бегущей волны, а также другие виды электровакуумных приборов. Эти устройства установлены в приемниках и передатчиках спутников связи, центрах связи на Земле, на радиостанциях самолетов и кораблей. И везде, где необходимы большие или даже огромные мощности, очень высокие частоты и стабильность, работают только вакуумные электронные приборы — транзисторы на это не способны.
Так что нельзя говорить о полном забвении электронных ламп и электровакуумных приборов вообще. Они активно применяются в технике, и только благодаря им существует радиосвязь на очень коротких волнах, связь и передача данных через космические спутники, радиолокация и многое другое.
