什么是電子管？

一仁

為什么我們坐在屋子里，只要打開收音機，就能夠收聽國內(nèi)各地和國外的廣播？

為什么我們在郵電局里，只要拿起無線電話的話筒，就能夠跟遠在于萬里外的親友交談呢？

為什么我們能夠在銀幕上看到過去發(fā)生或正在發(fā)生的事情的同時，還能所到過去發(fā)出或正在發(fā)出的聲音呢？

為什么電子計算機能夠整理資料、進行翻譯呢？

為什么導(dǎo)彈能夠由地面上的人們操縱著，自動飛向命中目標(biāo)呢？

對于這些問題的簡單回答是：主要是因為在這些裝置里采用了電子裝備，采用了電子管（真空管）。

一個普通的收音機有四、五支電子管，好的收音機有十幾支，一架電視機有二十多支電子管，一架飛機有數(shù)百支以至上千支，一艘遠洋船舶有數(shù)千支電子管，而一部具有記憶、翻譯、整理和統(tǒng)計科學(xué)資料等效能的電子計算機有上萬支。

就是這些奇妙的電子管幫助我們變成了“千里眼”和“順風(fēng)耳”。已在今年10月15日正式開工生產(chǎn)的國營北京電子管廠就是專門生產(chǎn)這樣的電子管的。

先進的標(biāo)志

現(xiàn)代化的國家?guī)缀趺恳粋€生產(chǎn)和研究部門都離不開電子管。一個國家的國民經(jīng)濟、科學(xué)文化和國防等方面，不用或者少用電子管，就談不上是先進的。一個國家所擁有的電子管愈多，就表明這個國家的國民經(jīng)濟和科學(xué)文化愈發(fā)達，國防愈現(xiàn)代化。

沒有電子管，就談不到復(fù)雜的生產(chǎn)過程的自動化和遠距離操縱。只有電子管，才有可能讓我們只要坐在安靜的操縱室里，輕輕按動電鈕，就可以控制笨重復(fù)雜和遠至幾十百里以外的機器設(shè)備、水閘、電站……

沒有電子管，科學(xué)家就失去了有力的助手。只是靠著裝有許多電子管的電子顯微鏡的幫助，才能夠?qū)⑽矬w放大到近十萬倍，那就是說，本來是一根毛發(fā)，放在電子顯微鏡下，會變成兩層樓那么高大的龐然大物。也只是靠著裝有許多電子管的無線電接收機的幫助，才使我們有可能在將來收到甚至在其他星球上發(fā)出的無線電訊號，即使你在月球上劃一根火柴，把發(fā)出的微弱的光變成無線電訊號，地球上最靈敏的收訊機也能收至。

沒有電子管，就沒有無線電通訊，沒有雷達，沒有導(dǎo)彈，甚至飛機不能飛行，軍艦不能航行。

在我們這樣大的國家內(nèi)，不但在發(fā)屢無線電通訊方面需要電子管，就是建設(shè)現(xiàn)代化的全國有線電話綱，也需要數(shù)量很大的電子管。沒有電子管，一條電話線上只能有兩個人或最多四個人同時通話，而且只能在一定距離內(nèi)聽到；應(yīng)用電子管，一條線路就可以許多人同時通話：現(xiàn)在有的三路、十二路同時通話可以，幾百路、上千路同時通話也有可能。

整流、檢波、放大

為什么電子管會有這么廣大的神題呢？

十九世紀(jì)末，科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：在普通的電燈泡里離燈絲前面不遠放上一塊金屬板，當(dāng)燈絲接上電池負(fù)極、金屬板接上正題的時候，在這看來是斷路的線路上竟然產(chǎn)生了電流（圖一）。如果把金屬板接到電池負(fù)極，就沒有電流。

這是什么原因？人們長時期以來不能解答這個問題。后來才知道：燈絲通上負(fù)電，會放射出電子來。異性相吸，這些帶有負(fù)電荷的電子被帶有正電荷的金屬板所吸引，也就產(chǎn)生了電流。而當(dāng)金屬板帶負(fù)電荷的時候，就因同性相斥而排斥電子，所以不可能產(chǎn)生電流。

這樣的燈泡如果通上忽正忽負(fù)的交流電，很顯然，能通過的只能是向一個方向流動的電流，也就是直流電。所以，它有整流作用。同樣道理，它也能夠從有各種頻率的電波里檢出所需要的低頻率的電波來，這就是檢波。

這樣的燈泡就是最簡單的一種電子管——二極電子管。

如果在燈絲（陰極）和金屬板（陽極）之問再插上一個金屬柳狀或螺旋線狀的電極（柵極），情況將會怎樣呢？實驗證明：如果這個電極帶負(fù)電，它能夠阻礙電子從陰極上放射出來，因而電流就減弱。它所帶的負(fù)電壓越高，電流就越小。負(fù)電壓很高，電流就完全截止。

如果說，二極管好像水管上的活塞：水朝順方向流，活塞開放，水流暢通，朝反方向流，活塞自動關(guān)閉，水流截斷；那么，現(xiàn)在這樣裝置的燈泡就像水管上的龍頭：龍頭松開，水流得猛，龍頭扭緊，水就流得少或不流了。

這樣的燈泡也是電子管的一種——三極管。既然，三極管的柵極上的電壓的改變，能夠改變成控制陽極上的電流，如果各電極的構(gòu)造設(shè)計得當(dāng)，就能使柵極電壓的微弱改變影響到陽極電流產(chǎn)生劇烈的改變。這就是三極管的放大作用。普通一個三極管可以把電壓放大幾十倍，幾個三極管速在一起，就能放大幾百倍、幾萬倍，甚至上百萬倍。這樣，本來微弱的電壓訊號就變成了強大的訊號電壓和電流，本來聽不見的沙沙聲就變成了震耳欲聾的轟隆聲。

比二極管、三極管性能更好，作用更廣泛的電子管，還有四極管、五極管、六極管、七極管。

就是靠著這些電子管的幫助，廣播電臺才能把聲音變成強力的無線電訊號，向四面八方傳播出去，收音機又能把這些無線電訊號接收下來，經(jīng)過檢波、整流和放大，變成聽得見的聲音。如果一個地方同時有著和廣播機收音機作用相同的發(fā)射機和收訊機，這就變成了無線電話，可以同另一地方彼此通話了。

名種名樣的電子管

當(dāng)然，電子管的種類和作用遠不止上面所說的一些?，F(xiàn)在世界上有著成千上萬種不同種類和作用的電子管。不但有推動揚聲器發(fā)出聲音的電子管，也有顯現(xiàn)出電影或圖片的電視管。有測量微弱電能的測量管，也有見到光線就發(fā)出電流的光電管。有玻璃殼的電子管，也有金屬殼或瓷制的電子管。有花生那么小的“花生管”，也有比人還要高大的電子管。有輸出電能不足百分之一瓦的供聾人助聽器使用的電子管，也有輸出達數(shù)百千瓦的可以拆卸的電子管。

比頭發(fā)還細(xì)得多

要制造這樣精巧細(xì)致、種類繁多的電子管，在技術(shù)上是非常復(fù)雜和要求很高的。它需用的原料有幾千種，其中有比金子還貴重的稀有金屬和特殊的化學(xué)材料以及純度很高的氣體?；瘜W(xué)元素周期表上的九十多種元素中，有四五十種是電子管生產(chǎn)的必需材料。一個像大拇指那么大小的電子管，就需要幾百種材料。有些電子管中的燈絲（鎢絲）要拉得只有一根頭發(fā)的七分之一那么細(xì)。生產(chǎn)出來的玻璃殼電子管，必須能經(jīng)受攝氏七十度的高溫和零下六十度的酷寒，能在攝氏八十度的熱水中浸煮后又馬上放在冷水中而不會炸裂。

在電子管生產(chǎn)中需要非常注意清潔衛(wèi)生。電子管的陰極是非常嬌嫩的東西，管內(nèi)必須保持高度的真空，不能有極微量的氣體或有害物質(zhì)，否則陰極就會“中毒”，大大降低電子的放射作用而成為廢品。所以，電子管裝配工人在進廠前要經(jīng)過手汗檢查，手汗多的人，不能在廠內(nèi)做裝配工作。不大出手汗的人也得常常用水或酒精洗擦。

良好的開端

無線電工業(yè)在世界上從開始建立到現(xiàn)在，只有六十年的歷史，發(fā)明出電子管也才有五十多年的時間。不過，在許多科學(xué)技術(shù)發(fā)達的國家里，無線電工業(yè)已經(jīng)有了極大的發(fā)展。但是在舊中國，根本就沒有建立起電子管工業(yè)。

到了1935年，我國才在南京成立了一個電真空研究室。說來可憐，這個研究室一共只有三個人，其中兩個是工人，另一個是工程師，設(shè)備也極差，根本談不上什么研究。1937年，我國在長沙開始建立燈泡廠，計劃附帶地用美國的零件裝配電子管。但是未等開工生產(chǎn)，因為日本侵略者的進攻而遷到桂林等地，生產(chǎn)條件非常不好，連燒玻璃的煤氣設(shè)備也沒有；廠房是用草棚搭的，開工生產(chǎn)不久，就因技術(shù)落后而發(fā)生嚴(yán)重事故：整個廠房都被燒光了。1943年，日本侵略者迫近桂林，燒剩下來的機器設(shè)備再度撤走，可是交通擁塞，日軍又在后緊追，大部分器材就在運輸途中燒毀在貴州獨山。舊中國的電子管工業(yè)就此天折。

只是到了解放以后，南京一個電照工廠才把以前留下的舊設(shè)備接收過來，設(shè)立了電子管組，并且迅速發(fā)展成了現(xiàn)在的南京電子管廠，生產(chǎn)成績很好。但是因為設(shè)備陳舊，產(chǎn)量很少，遠遠不能滿足需要。

現(xiàn)在，在蘇聯(lián)幫助下，我國路于建成了在一年半以前才開始動工興建的國營北京電子管廠。這是一座近代化的工廠，設(shè)備堪稱是世界上第一流的。這就為我國無線電工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)立了一個良好的開端，我國的無線電工業(yè)必將迅速壯大和發(fā)展起來。