Elektronenröhre
Eine Vakuumröhre, im britischen Englisch auch als Ventil bezeichnet, ist ein elektronisches Gerät, das in vielen älteren Radio- und Fernsehgeräten und Verstärkern verwendet wird. Die Kathode wird wie bei einer Glühbirne erhitzt, so dass sie Elektronen aussendet. Dies wird als thermionische Emission bezeichnet. Die Anode ist der Teil, der die emittierten Elektronen aufnimmt. Das Gerät kann andere Teile haben. Vakuumröhren müssen heiß sein, um funktionieren zu können. Die meisten bestehen aus Glas, sind also zerbrechlich und können brechen. Vakuumröhren wurden in den ersten Computern wie dem ENIAC verwendet, die groß waren und viel Arbeit benötigen, um weiter zu funktionieren.
Aufbau einer Vakuumröhrentriode
Eine Vakuumröhre, Typ 6P1P
Geschichte
Obwohl die Vakuumröhre von John Ambrose Fleming erfunden wurde, war es Thomas Edison, der später den "Edison-Effekt" entdeckte, der besagt, dass Elektrizität nicht notwendigerweise ein festes Material benötigt, um sich hindurch zu bewegen; sie kann sich auch durch Gas oder Vakuum bewegen. Ohne diese Erkenntnis wären die Vakuumröhren nie erfunden worden.
John Ambrose Fleming erfand 1904 die erste Vakuumröhre, die Diode. Lee De Forest erfand 1906 die "Audion" (die 1908 von anderen als Triode verbessert wurde) und verwendete sie in den ersten Telefonverstärkern. Viele andere Arten wurden für verschiedene Zwecke erfunden.
Der Transistor wurde in den 1960er Jahren billiger und war viel kleiner, arbeitete mit niedrigeren Spannungen und verbrauchte weniger Strom. Darüber hinaus waren sie im Gegensatz zu Vakuumröhren viel weniger anfällig für Beschädigungen durch Fallenlassen und hatten eine extrem lange Lebensdauer. Letztendlich waren sie auch viel billiger als Glas-Vakuumröhren. Zu dieser Zeit begannen die meisten Radios, Fernsehgeräte und Verstärker stattdessen Transistoren zu verwenden. Hochleistungselektronik wie etwa Rundfunksender wurden langsamer transistorisiert. In Fernsehempfängern wurde bis Mitte der 2000er Jahre weiterhin die Kathodenstrahlröhre verwendet.
Derzeitige Verwendung
Im 21. Jahrhundert werden Vakuumröhren in gewöhnlichen elektronischen Geräten nur noch selten verwendet. Viele Geräte verlassen sich heute auf den Transistor über der Vakuumröhre. Einige Geräte, die immer noch die Vakuumröhre verwenden, gehören jedoch dazu:
- Systeme, die einen Hochfrequenzbetrieb, eine hohe Ausgangsleistung oder eine sehr hohe Verstärkung benötigen, wie z.B. Fernsehübertragung, Röntgengeräte, Radar und Mikrowellenöfen.
- Menschen, die gerne Musik auf hochwertigen Heimstereoanlagen hören, kaufen manchmal Verstärker, die Vakuumröhren verwenden. (Siehe Röhrensound).
- Musiker, die elektrische Musikinstrumente wie elektrische Gitarre spielen, verwenden manchmal Vakuumröhrenverstärker.
- Vakuumfluoreszenz-Displays, dünne Vakuumröhren-Displays, die einfache Informationen wie Zahlen anzeigen, sind in Audio-/Videogeräten und Haushaltsgeräten immer noch ziemlich verbreitet, obwohl sie durch LED-Displays ersetzt werden.
- Mehrere Nischenanwendungen, wie z.B. Photomultiplier-Röhren.
Hohlraum-Magnetronröhre aus einem Mikrowellenofen
