[拼音]:zhenkong dianzi qijian
[外文]:vacuum electronic device
借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用,将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理的器件,既属真空电子器件也属量子电子器件。
真空电子器件都具有真空密封管壳和若干电极,管壳内部抽成真空,残余气体压强为10-4~10-8帕。有些真空电子器件,在抽出管壳内气体后,再充进所需成分和压强的气体。
真空电子器件主要包括静电控制电子管、微波电子管、电子束器件、光电管及光电倍增管、真空指示管、充气管、X射线管以及分子微波激射器和气体激光器等。
静电控制电子管借助改变管内电极上的电位,使电子管内各电极间的电场发生变化,从而控制电子的运动。静电控制电子管的功能,是实现直流电能和电磁振荡能量之间的转换。按照电子管内电极数目来分类,可分为二极管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管和八极管等类。有些电子管内包含两部分或更多的部分,成为复合管,如双二极管、二极-三极管、三极-五极管等。按用途可分为收信管和发射管。主要用途是:无线电广播、电视广播、无线电通信、雷达、工业加热和粒子加速器等。
微波电子管工作于微波波段的真空电子器件。微波电子管用来把直流能量转换成频率为300兆赫到 3000吉赫的电磁振荡能量,包括微波三极管与四极管、磁控管、正交场放大管、M型返波管、直射速调管、反射速调管、行波管、O型返波管和回旋管等。通常将微波气体放电管也划归微波电子管一类。微波电子管主要用于雷达、电视、微波通信、导航、电子对抗、遥控遥测、工业加热及粒子加速器等(见速调管、毫米波与亚毫米波真空电子器件、天线开关管)。
电子束器件在电子束器件中,通过形成和控制弱流电子束来实现多种信号转换功能,特别是电信号与光信号之间的转换。显示管和显像管用来实现电信号到光学图像的转换。摄像管用来将光学图像转换为电信号。存储管用来将电信号转换为电信号。各类电子束器件广泛应用于测量仪表、雷达、电视摄像与显像、电视传真、计算机终端显示、医学等领域(见电子束管、存储管)。
光电器件利用光电子发射现象,把光信号变成电信号(光电管与光电倍增管),或者将不可见辐射的图像变成可见光图像(变像管)以及将微弱可见光图像的亮度增强(像增强管)。主要应用于自动控制、有声电影、天文研究、核物理、传真通信、激光探测、空间研究、夜视仪器等(见像增强管与变像管)。
真空指示管用来把电信号变成数字、字符等光信号显示出来,包括荧光数码管、电光指示管等。用于测试仪表、信息显示设备、接收设备显示器等。
X射线管用于产生X射线的电子管。它的功能是将直流电能变成X射线能量。用于医学诊断、治疗,零件无损检验,物质结构分析、光谱分析。在生物学上用于确定复杂分子结构(见X射线管)。
充气管基于气体放电原理的真空电子器件。制造时,先将管壳内抽成真空、再充入一定量的、特定成分的气体。按照用途可以分为整流管、闸流管、稳压管、计数管、字码管、等离子体显示器件等。充气管广泛应用于雷达、通信、自动控制、辐射测量、显示、工业交通等领域(见引燃管)。
真空量子电子器件以真空为其工作条件的量子电子器件。在这类器件中,受激粒子在与电磁波相互作用时,产生受激辐射,将电磁波加以放大。主要包括自由电子微波激射器、自由电子激光器、分子微波激射器、气体激光器、量子频率标准器件(见毫米波与亚毫米波真空电子器件、量子频率标准器件、微波激射器)。
与固态器件的关系小功率静电控制电子管由于受到固态器件的竞争,自60年代以来生产数量锐减。低频率、小功率微波电子管的生产,也呈下降趋势。但同固态器件相比,真空电子器件具有功率容量大的显著特点。高频率、大功率领域仍将是真空电子器件的阵地。各类电子束器件和光电器件,虽面临固态器件的竞争,但近期内仍将广泛应用并有发展。真空电子器件与固态器件互相渗透,产生了一些新型电子器件(见电子束半导体器件)。