真空技術與電子技術史話
第二次世界大戰期間,為了對付德軍的飛機和潛艇,美國、前蘇聯等國先后開發微波波段的電子器件。1937年美國的瓦里安兄弟發明了雙腔速調管振蕩器。1940年,布特和蘭道爾在英國伯明翰大學研制出多腔磁控管,美國麻省理工學院利用它很快就研制出微波雷達。1938年至1940 年期間,前蘇聯工程師在多控磁控管方面取得了重大成就。到1940 年9 月微波雷達已能發現!! 公里遠處海面上的潛艇,從此德軍潛艇優勢即成泡影。在德軍被擊毀的1174艘潛艇中,有875艘是被微波雷達發現后炸沉的。第二次世界大戰后,真空技術的發展目標轉向民用,大約40 年代末期,第一臺電視機問世。此后,電視機進入千家萬戶,人們可以在家里看到發生在遠隔千山萬水之外的事情。當今電視機的銷量約占電真空器件銷量的) 2/3此外,真空技術在核研究、真空冶煉、鍍膜、冷卻及干燥等方面也得到了廣泛應用。50年代初,各種抽氣泵已使真空度提高很多,人們臆測真空度已突破10-5帕,但是由于缺乏測量手段,這一事實未能證實。直到1950年貝耶得和阿爾伯特發明了超高真空規(B-A規),才打開了測量超高真空的途徑。1953年離子真空泵的出現,使人們可以獲得清潔的超高真空。
由此可見,真空技術為電子技術開辟了道路,電子技術的飛速發展又為真空技術提供了各種抽氣和測量手段,兩者密切相關。電真空器件就是內部為“真空”的電子器件。例如:白熾燈、電視機顯像管、示波管、電子管、變像管、像增強器、光電管、光電倍增管等等都屬于電真空器件。它們之所以需要良好的真空,主要原因在于:
(1)這些電真空器件的工作原理是基于電場、磁場等來控制電子流在空間的運動,以達到放大、振蕩、顯示圖像等目的。如果器件中氣體分子較多,電子流就不可避免地要與氣體分子頻繁碰撞,改變其運動規律。
(2)電真空器件一般都有一個發射電子的陰極,如各種熱陰極、光電陰極等等,它們都有一些敏感的化學性能活潑的表面,極易受到氣體的“中毒作用”影響而失效。因此只能在真空中才能制備和工作。