Такое состояние воздуха называется вакуумом и достигается путем откачки воздуха из баллона.
Внутри баллона любой электронной лампы находится несколько электрически изолированных друг от друга металлических деталей, носящих название электродов.
Катод
Катод — накаливаемый электрод, из которого в нагретом до определенной температуры состоянии испускаются (эмиттируются) электроны. Процесс испускания электронов накаленным катодом называется термоэлектронной эмиссией или просто эмиссией, а максимальный ток, который может обеспечить катод, носит название тока эмиссии. Величина тока эмиссии определяется конструкцией и свойствами катода, а также условиями его работы.
Рис. 10-1. Устройство катодов.
а — простейший катод прямого накала; б — катод прямого накала зигзагообразной формы (1 — крепежные стойки; 2 — нить накала; 3 — амортизационные пружины; 4 — слюдяной или керамический изолятор); в — подогревный катод (1 — металлическая трубочка; 2 — жароупорное покрытие; 3 — нить накала; 4 — оксидный слой).
Простейший катод электронной лампы представляет собой нить (или тонкую узкую ленточку) из тугоплавкого материала (например вольфрама). Нить может быть прямой или изогнутой в виде буквы Л или М; встречаются нити и с большим числом изгибов (рис. 10-1, а и б).
Через нить-катод пропускается электрический ток, который нагревает его. Из вылетевших с поверхности катода электронов вокруг катода образуется «электронное облачко», которое носит название пространственного заряда.
Описанный катод называется катодом прямого накала, а электронные лампы с такими катодами — лампами прямого накала (рис. 10-4, б).
Поверхности катодов большинства электронных ламп покрываются окислами (оксидами) щелочноземельных металлов (бария, стронция и кальция). Такие катоды носят название оксидных. Оксидные покрытия повышают эффективность излучения электронов с поверхности катода.
Катод косвенного накала (рис. 10-1, в) представляет собой металлическую трубочку, на наружную поверхность которой нанесен слой оксидов (так называемый «активный слой»), являющийся источником электронов. Внутри трубочки помещается свернутая в спираль нить накала, покрытая жароупорным электроизоляционным веществом, и поэтому не имеющая электрического соединения с катодом. Нить накала в этом случае служит только для разогрева катода. Катод такой конструкции называют еще подогревным, а его нить — подогревателем.
Электронные лампы, имеющие такие катоды, называют подогревными лампами или лампами с косвенным накалом (рис. 10-4, в). Они предназначены главным образом для радиоаппаратуры, питаемой от сети переменного тока. Поэтому их называют также сетевыми лампами.
Анод
Слово анод означает электрод, имеющий положительный заряд. Когда напряжение на нем положительно по отношению к катоду, анод притягивает к себе электроны. Он имеет вид цилиндра, окружающего катод, или другую форму (рис. 10-2,а и б). Изготавливается анод из тугоплавкого металла.
Рис. 10-2. Аноды и сетки
а — цилиндрический анод; б — плоский анод; в, г — сетки для ламп с цилиндрическими анодами; д, е — сетки для ламп с плоскими анодами.
В электронных лампах, применяемых для усиления электрических сигналов, между катодом и анодом расположены еще один или несколько электродов, с помощью которых производится управление движением электронов, испускаемых катодом лампы к аноду. Эти электроды называются сетками. Конструктивно сетки выполняются в виде цилиндриче» ских спиралей из тонкой проволоки (рис. 10-2, в, г и 10-4, а).
Ножка
Рис. 10-3. Ножки электронных ламп.
а — гребешковая стеклянная ножка; б — ножка металлической лампы; 1 — наружные выводы; 2 — вводы; 3 — траверсы для крепления электродов; 4 — гребешок; 5 — штенгель; 6 — бортик для сварки с металлическим баллоном; 7 — металлическое кольцо; 8 — стеклянное дно.
Катод, анод и сетки укрепляют на специальных проволочках — траверсах, впаянных или заштампованных в стекло ножки электронной лампы (рис. 10-3). Ножка после приварки к ней электродов сваривается с баллоном лампы, из которого через стеклянную трубку в ножке (штенгель) откачивается воздух.
Баллон
Баллон лампы может быть стеклянный, металлический, иногда керамический. В баллоне создан вакуум, который необходим по следующим причинам. Во-первых, электроны, вылетающие из нагретого катода, могут достигнуть анода только в том случае, если они не будут сталкиваться на своем пути с частицами воздуха, иначе электроны потеряют свою скорость и не достигнут анода. Во-вторых, вакуум необходим для того, чтобы материал катода (подогревателя), нагретого до высокой температуры, химически не соединялся с кислородом воздуха, иначе катод (подогреватель) окислится и быстро перегорит.
Рис. 10-4. Устройство электронной лампы (а); схематическое обозначение ламп прямого накала (б) и подогревных (в).
1 — анод; 2 — катод прямого накала или подогреватель; 3 — сетка; 5 — баллон; 6 — стеклянная ножка; 7 — цоколь; 8 — ключ.
В некоторых лампах один из электродов выводят к металлическому колпачку, укрепленному на баллоне лампы (рис. 10-6, а — средний рисунок, 10-6, б — правый рисунок, 10-6, в — средний рисунок). В металлических лампах колпачок изолирован от баллона.
Цоколь
Цоколь сделан обычно из пластмассы и жестко скреплен с баллоном лампы (рис. 10-4, а). В цоколь впрессованы металлические штырьки, к ним выведены проводники от электродов лампы.
Октальный цоколь имеет в центре между металлическими штырьками (рис. 10-4, а) еще штырек из изоляционного материала. Этот штырек, называемый н а-правляющим или ключом, значительно толще, чем металлические контактные штырьки, и имеет продольный выступ, благодаря которому лампу можно вставить в панель только в одном определенном положении. Октальный цоколь может иметь от четырех до восьми штырьков в зависимости от числа электродов лампы. Конструкции других видов цоколей см. рис. 10-6.
