Электронные приборы

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Родоначальник семьи электронных приборов — первая радиолампа появилась в начале прошлого века, а сейчас имеется бесчисленное множество потомков ее, различных по конструкции и назначению. Даже потомки по прямой линии, унаследовавшие родовое имя «радиолампа», по внешнему виду мало напоминают своего предка и совсем не похожи на прапредка — электрическую лампочку.

По особенностям конструкции электронные приборы можно разбить на несколько основных групп: электровакуумные, газонаполненные (ионные), полупроводниковые, квантовомеханические и приборы, основанные на сверхпроводимости. Каждое из этих названий характеризует либо среду, а которой происходит рабочий процесс, либо принцип действия прибора.

Сегодняшние электровакуумные приборы — это и многокиловаттные генераторные лампы мощных радиопередатчиков и миниатюрные лампочки для портативных аппаратов; это и привычные радиолампы приемника и необычные по внешнему виду приборы для усиления сверхвысоких частот, К ним относятся и такие специальные устройства, как клистроны и магнетроны, как кинескопы и передающие трубки студийных телевизионных камер, как вакуумные фотоэлементы и электронные умножители. Все эти приборы мало похожи друг на друга. Их объединяет общий принцип работы: использование потока электронов в вакууме.

Другая многочисленная группа — газоразрядные или ионные приборы. Простейший из них — неоновая лампочка. Если в радиолампах для нормальной работы необходим вакуум, то в ионных приборах рабочие процессы происходят в среде ионизированных паров или газов. Носителями зарядов, создающих ток, в таких приборах являются не электроны, а ионы.

Очень важное место в современной электронике занимают полупроводниковые усилительные и генераторные устройства. Наиболее известные из них — полупроводниковые триоды (транзисторы). К усилительным и генераторным устройствам относятся также туннельные диоды, появившиеся в последние годы. Солнечные батареи и термогенераторы преобразуют свет и тепло в электрический ток.

В электронике будущего важное место займут криогенные приборы, то есть приборы, работающие при сверхнизких температурах и использующие явление сверхпроводимости в металлах. Криотрон — один из таких приборов.

В последнее время электроника обогатилась еще одним видом приборов — квантовомеханическими усилителями и генераторами. Квантовомеханические усилители электромагнитных колебаний, или мазеры, как их называют иначе, представляют собой одно из самых замечательных достижений электроники, возможности которого трудно переоценить. Мазеры будущего — это надежная космическая связь и связь под водой, это обработка различных материалов и исследование термоядерных процессов; они найдут широкое применение в химии, биологии, медицине и других областях.

Наиболее многочислен класс приборов, предназначенных для генерации и усиления электромагнитных колебаний. Для этих целей применяются квантовомеханические, вакуумные и полупроводниковые приборы. Именно благодаря им стали возможны все великие достижения электроники наших дней: радио, телевидение, радиолокация, и конечно же компьютерная техника, благодаря им вы собственно и читаете этот текст.