庞大的电子管“王朝”诞生了

真空三极管的发明给刚刚兴起的无线电通信带来了光明前景。由于真空三极管的放大作用,通过以真空三极管为核心的放大器电路可以将电信号进行连续多次的放大,使微弱信号的功率提高成千上万倍甚至更高。过去人们对从遥远地区传来的无线电波束手无策,因为微弱的电信号根本无法驱动收报机的工作。现在通过真空三极管将接收天线中感应或激励出来的微弱高频电流或电压放大到足够强度,因而大大增加了通信的距离。另一方面,对发报机而言,也可以用类似的办法将发射信号放大,增加发送功率,也就增大了在空间传播的无线电波的强度,从而从另一侧面增大了通信距离。

后来当人们把真空三极管用于较高频率的放大器中时,又出现了令人头痛的问题,就是放大器会发生振荡,一振荡就不能实现信号的正常入大功能了。振荡的原因在于栅极与板极之间存在较大的电容,为了解决这个问题, 人们在两者之间加入了一个新的电极,称为帘栅极,因为它像一个用金属丝做成的帘子,起着静电屏蔽的作用,这就是四极管。1928 年,荷兰菲利浦公司的特勒根和霍尔斯特又发明了五极管,它是为克服四极管的缺陷而产生的,加入的新电极位于帘栅极和板极之间,称为抑制栅极,它是用于抑制四级管中出现的二次电子发射现象。随着广播事业的发展又出现了六极管、七极管和八极管,所增加的新极都是栅极。这些新的器件不仅能对电信号起放大作用,而且能做更为复杂的平理,譬如振荡、检波、混频等等。

早期的电子管是十分昂贵的东西,是博览会上展出的珍品,直到本世纪20 年代,电子管才开始得到普及和应用,这是因为此前电子管的工业生产基

础尚未莫定。虽然真空三极管和真空二极管分别早在 1907 年和 1904 年问世,

但有关发明的专利权分别属于几个不同的公司,到 1921 年,无线电报通信业务的蓬勃发展,无线电话和无线电广播技术的兴起,才促使“美国无线电股份有限公司”成立,从而将原先分属于马可尼、贝尔电话、通用电气、西屋和阿姆斯特朗等公司的有关专利技术汇集在一起,子电管才开始正式进入大规模的工业生产阶段,专门生产电子管的大工厂在世界各地相继建立起来, 电子管的年产量犹如雪崩一样成倍增加。

20 年代中期,无线电广播事业在无数无线电爱好者的努力下得到迅速发展,收音机开始潮水般涌上市场,巨大的需求刺激着电子管的进步,电子管从一个陌生的学术名词一下成为家喻户晓人皆有之的东西了。电子管工业空前壮大起来, 1918 年,荷兰菲利普灯泡厂还只生产了几百只真空三极

管,到 30 年代,这家工厂的电子管年产量已超过百万只。

到三四十年代时,电子管已渗入各个应用领域,在无线电的领地内它是“天之骄子”,没有任何东西可与之竞争。在第二次世界大战中,为了对付德国人出没无常的潜艇,英国在 1938 年开始使用雷达。最初,使用的雷达波长还比较长,后来为了通讯的保密起见雷达的工作频率越来越高,而频率太高时,普通的栅控电子管由于自身特性的限制就不再适用了。由于军事上的迫切需要,促成了电子管在微波领域内的进展。1939 年,英国伯明翰大学的布特和兰道尔在军事部门的资助下完成了能发生微波信号的多腔磁控管。之后,一位传奇性的人物,维也纳建筑师出生的考夫纳,来到伯明翰大学工作, 而他的工作竟然是为海军部研究电子管。更令人神奇的是对电子学本一无所知的他经过不懈努力终于在 1946 年发明了宽带新型微波管,成为科技史上的

一段佳话。此外,美国的瓦里安兄弟在 1939 年也发明了多腔速调管,这样一来,电子管无所不在了。

各种各样的电子管诞生了,一个繁荣的以真空三极管为核心的电子管王朝赫然屹立起来了。