真空技术与电子技术史话
第二次世界大战期间,为了对付德军的飞机和潜艇,美国、前苏联等国先后开发微波波段的电子器件。1937年美国的瓦里安兄弟发明了双腔速调管振荡器。1940年,布特和兰道尔在英国伯明翰大学研制出多腔磁控管,美国麻省理工学院利用它很快就研制出微波雷达。1938年至1940 年期间,前苏联工程师在多控磁控管方面取得了重大成就。到1940 年9 月微波雷达已能发现!! 公里远处海面上的潜艇,从此德军潜艇优势即成泡影。在德军被击毁的1174艘潜艇中,有875艘是被微波雷达发现后炸沉的。第二次世界大战后,真空技术的发展目标转向民用,大约40 年代末期,第一台电视机问世。此后,电视机进入千家万户,人们可以在家里看到发生在远隔千山万水之外的事情。当今电视机的销量约占电真空器件销量的) 2/3此外,真空技术在核研究、真空冶炼、镀膜、冷却及干燥等方面也得到了广泛应用。50年代初,各种抽气泵已使真空度提高很多,人们臆测真空度已突破10-5帕,但是由于缺乏测量手段,这一事实未能证实。直到1950年贝耶得和阿尔伯特发明了超高真空规(B-A规),才打开了测量超高真空的途径。1953年离子真空泵的出现,使人们可以获得清洁的超高真空。
由此可见,真空技术为电子技术开辟了道路,电子技术的飞速发展又为真空技术提供了各种抽气和测量手段,两者密切相关。电真空器件就是内部为“真空”的电子器件。例如:白炽灯、电视机显像管、示波管、电子管、变像管、像增强器、光电管、光电倍增管等等都属于电真空器件。它们之所以需要良好的真空,主要原因在于:
(1)这些电真空器件的工作原理是基于电场、磁场等来控制电子流在空间的运动,以达到放大、振荡、显示图像等目的。如果器件中气体分子较多,电子流就不可避免地要与气体分子频繁碰撞,改变其运动规律。
(2)电真空器件一般都有一个发射电子的阴极,如各种热阴极、光电阴极等等,它们都有一些敏感的化学性能活泼的表面,极易受到气体的“中毒作用”影响而失效。因此只能在真空中才能制备和工作。