Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Дэшманом, английским ченым Н. Р. Кэмпбеллом и датским физиком М. Кнудсеном. 1 СССР становление вакуумной техники связано с именем академика Сергея Аркадьевн- >а Векшинского, организовавшего в !928 году вакуумную лабораторию в Ленинграде, а >атем возглавившего научно-исследовательский вакуумный институт в Москве. В 1928 году появился паромасляный диффузионный насос К. Р. Бэрча, а затем большое количество других (механических, пароструйных, молекулярных) насосов, которые ши- роко используются и сегодня в вакуумной технике и постоянно совершенствуются. Для получения сверхвысокого вакуума были изобретены новые насосы: турбомолекуляр- ный (Беккер, 1958), магниторазрядный (Джепсен и Холанд, 1959); были усовершенство- ваны паромасляные и криосорбционные насосы. При измерении низких давлений стати использоваться давления каждой компоненты ос- таточных газов.
Для обеспечения надежной сборки и эксплуатации сверхвысоковакуум- ных систем потребова>ась разработка чувствительных методов определения течи в ваку- умных системах: масс-спектрометрического, галоидного и других типов. для снижения газовыделения вакуумных конструкционных ь>атериалов начал применяться высокотем- пературный прогрев всей вакуумной установки. Вакуумные системы стали изготавли- ваться цельнометаллическими, интенсивно разрабатывались конструкции сверхвысокова- куумных уплотнений, вводов движения и электрических вводов в вакуум.
Были усовер- шенствованы технологические методы получения неразъемных соединений металла со стеклом, электронна-лучевая и газовая сварка. В 60-х годах прошлого века успешное раз- витие вакуумной техники позволило разработать стохасгические методы расчета вакуум- ных систем. Достижения криогенной техники в получении низких температур нашли применение в технологии получения вакуул>а. Криогенные вакуумные насосы начали применять в научных исследованиях, а затем и в промышленности.
Разработка откачных срелств, не загрязняющих откачиваемый объект, открыла новые перспективы для приме- нения вакуумной техники. 1, Кратная историческая справка Современная вакуумная техника способна обеспечить получение и измерение давления в 3 10 рвз меньшего атмосферного, при котором в 1 см остается всего лишь около 30 молекул газа. Параллельно с освоением техники высокого вакуума развивались теоретические исследования термоэмиссни и электровакуумное приборостроение. В 1896 году директор Кавендишской лаборатории Джозеф Джон Томсон, повторив опыт Эдисона, тщательно исследовал явление испускания электронов нагретыми телами. Он по праву стал первооткрывателем электрона. В 1901 году его двадцатилетний ученик Оун Вильямс Ричардсон.
исследуя термозлектронную эмиссию платины, вывел уравнение для тока термоэлекзронной эмиссии для металлов. Ричардсон основывался на предположеции, что эмнттированные нагретым телом частицы отрицательного электричества распределены по скоростям по закону Максвелла в соответствии с температурой испускающего их тела. В 1928 году работы Ричардсона в области термоэлектроннай эмиссии были отмечены Р!абелевской премией. Вггослез1ствии уравнение Ричардсона уточнялось с использованием методов квантовой статистики, общих принципов термодинамики, В это существенный вклад внес американский физик С. Дешман. В 1889 году Джон Амброуз Флеминг провел серию исследований явления терлгозлектронной эмиссии.
В 1904 году он изобрел вакуумный диод с накаленным катодом, обладающий односторонней проводимостью. Свой прибор Флеминг назвал термоионной лампой, или диодом. Этот прибор был способен не только выпрямлять переменный ток, но также являлся чувствительным детектором ллалых токов (рис. 1.1). Рис. 1Д. Диоды Флеминга В 1907 году американский инженер Ли де Форест запатентовал трехзлектродную лампу. Он обнаружил, что малые изменения напряжения на сетке приводят к заметным изменениям тока лампы, в связи с чем и появилась возможность производить электрическое усиление сигнала. Ли де Форест построил на основе своего триада усилитель низкочастотных колебаний — — иудггогг. В России первые вакуумные диоды и триоды были созланы В.
И. Коваленко, Н, Д. Папалекси, В. И. Волынкиным. В !914 году в лаборатории завода "Русско~о общества беспроволочных телеграфов и телефонов" !РОБТиТ) стали выпускаться "лампы Папалекси" или нанюдные реле, являгощиеся первыми в России усилительными и генераторными электровакуумными приборами, В этом же году Ли де Форест разработал генераторный ламповый триод с водяным охлаждением. Пе ервые электронные лампы диол и триод сразу нашли практическое прилгенегше в областг~ обработки радиосигналов и в значительной степени способствовали становлению радиосвязи.
Большой вклад в развитие радиолампостроеция внесли: американский ученый И рвицг Ленгмюр, немецкий физик Вачьтер Шотткн, советские ученые гллександр Михай- Часть!. Вакуумная и плазменная электроника нч Бонч-Бруевич, Влалимир Константинович Лебединский и другие известные ученые инженеры. Лампы были незаменимы в устройствах радиосвязи, ралиолокации, а также пгаиически вписались в вычислительные машины первого поколения. С появлением злевидения возрос спрос и произаолство электронных ламп для телевизоров. Особое есто занимшот ралиолачпы лля передающих станций. Эта одна из областей, в которой олупро води иковые приборы не вытеснили электровакуумные лампы.
.'амостоятельное направление исслелований составили электронно-лучевые приборы, ерущне свое начало от "катодной" трубки Брауна !1907 г.). Он впервые применил ее качестве квтолного осциллографа с электростатическим отклонением луча, !907 году русский ученый, профессор Санкт-Петербургского университета Борис )ьвович Рознит предложил систему телевидения на основе усовершенствованной элекронно-лучевой трубки Брауна с электронной разверткой изображения.
Асс»стировал ему юлодой ученый Влалнмир Зворыкин, когорый в !913 голу эмигрировал в США и на пегове изобретенного иконоскопа создал промышленное телевидение, Справедливости рази нужно отметить, чзо ипею передающей трубки с накоплением заряда впервые выскагал в 1911 году русский инженер Сергей Иванович Катаев. 'усский ученый, советский академик Дмизрггй Аполлинариевич Рожанский в 19! 1 году :оздал трубку Брауна с холодными электролами и использовал ее для исследования бысгропратекающих процессов. В 20-х годах прошлого нека были опубликованы работы по электронной оптике, которые позволили поставить разработку электронно-лучевых при5оров на промышленную основу.
В !929 году американским физиком русского происхождения В. К. Зварыкиным был изобретен кгнгеекан — приемная телевизионная трубка, а в 1931 году он изобрел иконоскоп — передающую телевизионную трубку. Развитие телевизионной техники привело к созданию новых передаюгцих трубок — ортиконов, видиконов, суперортиконов, плюмбиконов и т. и. В 1933 голу П. В. Шмаков и П. В. Тимофеев изобрели еунернканоскон, а в !934 году Ф.
Фарнсфорг (США) изобрел днесекнюр — передающую ~елевизионную трубку. В 1939 году А. Роуз и Х. Ямсен !США) созлали аршнкан. Конструкция вггдикоггп была предложена П. Вейчером, С. Фортом, Р. 1 удричем !США) в 1950 году. Одновременно разрабатывались новые зины прием- ных трубок — кинескопов. Большой вюзал в этом направлении внесли советские ученые А. А.
Чернышев, А. П. Константинов, П. В. Шмаков, П. В. Тимофеева, Г. В. Брауде, Б. В. Круссер и лр. В 1905 голу А. Эйнштейн впервые папьпался теоретически сформулировазь явление внщннего г)гангазфг)гекнггг и вывел его закон, согласно которому энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой падающего света и не зависит от его интенсивности. За это открытие он был удостоен Нобелевской премии па физике. Советским физиком Леонидом Александровичем Кубецким в 1934 голу был создан первый многокаскадный фотоэлектронный умножителгь получивший название "трубка Кубецкого" !рис. 1.2).
Рис. 1.2 Трубка Кубецкого 1. Кратная историческая справка Большой вклад в развитие отечесгвенных фотоумножителей внесли советские ученые С. А. Векшинский, В. Н. Авдеев, Г. С. Вильдгрубе, П. В. Тимофеев и ар. Фотоэлектронные и электронно-лучевые приборы, пик расцвета которых пришелся на вторую треть прошлого века, сейчас постепенно вьпесняются соответствующими полупроводниковыми и плазменными приоорачи, дисгщеями на жидких кристаллах. Самостоятельным направлением развития вакуумного приборостроения стали приборы СВЧ-диап1жона, широко применяемые в радиолокации, систечах обороны и в других об- ластях человеческой деятельности. В 1936--37 голах Н.
Ф. Алексеевым и Д. Г. Маляровым был создан многарезонаторный магнетрон. В 1940 году академик Николай Дмитриевич Девятков и инженер Владимир Иванович Коваленко независимо друг от друга создали отражательный клистрон. Идею пролетного клистрона предложил советский академик Дмитрий Аполлинариевич Рожанский (рис. 1.3). Однако первый усилительный пролетный клисз ран был создан в 1937 году братьями Р. Вариан и С. Вариан в СГВ, Рис. 1.3. Первый отечественный прямопролетный усилительный клистрон, разработанный я 1940 г. Рис.
1.4. Импульсная генератсрная пампа мощностью 250 кбт генерирующая в 4-метровом диапазоне волн Использовалась в радиолокационной установке зйон-2" 1942 г. Парш1лельные исследования эа рубежом привели к созданию ламп бегущей волны (Р. Ком пфнер, ! 943), а также ламг1 обратной волны. Все эти разрабо~ки обеспечили создание радиолокационных систеч, СВЧ-систем радио- релейной связи, космической связи (рис. 1.4), Одновременно с развитием вакуумных приборов создавались новые и совершенствова- лись известные конструкции газоразрядпых приборов, прежде всего тиратронов, газораз- Рялных исгочников света, газоразрядных панелей. Приборы и устройства вакуумной электроники (ЭВП) занил1ают значительную нишу в рялу суцгествуюнзих классов приборов электроники (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
