Различие между детектором и электронной лампы. Компьютеры на электронных лампах. Срок службы радиолампы

Проходим мимо!

Тома и столетнюю историю вкратце и попроще.

Согласно гипотезе Пуанкаре, трехмерная сфера - это единственный трехмерный обьект, поверхность которой может быть стянута в одну точку неким гипотетическим «гипершнуром».

Да....... .

Гипотеза Пуанкаре, которая уже не гипотеза - это "основа" фундамента ТОПОЛОГИИ.

Топология, слово довольно знакомое (сразу ассоциативный ряд "Графы" и "Сети" всплывает)
попроще - раздел математики,
исследующий явление непрерывности,
в частности свойства пространства, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях (связность, ориентируемость).
Это проще говоря явления в нашем окружающем мире, которые нам не приходит в голову измерить или разделить, дабы в общем случае они все непрерывны.
В отличие от геометрии, в топологии не рассматриваются метрические свойства объектов.

Ну вот опять - бесконечность, нет измерений - нет науки,
а непрерывность на выбранном обьекте (участке), а сам обьект - вот и место приложения и прикладная наука.

Вообщем, это философия - (изучает общие существенные характеристики и фундаментальные принципы реальности).

Визуально - обалденный пример:
Гомотопическая эквивалентность непрерывности бублика и кружки -

К Пуанкаре -
согласно гипотезе Пуанкаре, трехмерная сфера - это единственный трехмерный обьект, поверхность которой может быть стянута в одну точку неким гипотетическим «гипершнуром».

трехмерная сфера - это поверхность четырёхмерного шара.
откуда взялась?

Вот обьяснение краткое доступное всем (и мне)

Лев Борисович ВЕРТГЕЙМ, кандидат физико-математических наук, преподаватель кафедры геометрии и топологии Новосибирского госуниверситета, доктор философии (PhD) университета штата Мэриленд (США)

Каждый, кто когда-нибудь смотрел на ночной купол неба, наверное, задавался вопросом, конечна или бесконечна Вселенная в целом. Предположим, что мы полетели на корабле во вселенские дали. Можем ли мы дойти до "края" Вселенной, некоторой "стенки"? Тогда возникает вопрос - а что за ней? Там ведь тоже должно быть пространство. Иначе говоря, это маловероятно. Это свойство Вселенной математики называют "замкнутостью" или отсутствием края.

Вообще, математики рассматривают Вселенную как некоторое трёхмерное "многообразие", иначе говоря, некоторый сложный, искривлённый, вообще говоря, объект, который около каждой своей точки имеет три измерения (т.е. можно двигаться от неё ровно в трёх взаимно перпендикулярных направлениях).

Но возможны и искривлённые Вселенные конечного объёма, например, трёхмерная сфера, упомянутая в гипотезе Пуанкаре. Понять, что это такое, лучше всего по аналогии с одномерной сферой - окружностью, и двумерной сферой - поверхностью трёхмерного шара. Трёхмерная сфера - это поверхность четырёхмерного шара.

Двумерную сферу (с точности до деформации) вы можете получить, беря обычный круг и склеивая все его граничные точки в одну, как бы "схлопывая" граничную окружность в точку. (Это можно проделать практически для матерчатого круга, по окружности которого вшита резинка - затяните резинку и вы получите "мешочек" - деформированную двумерную сферу. Так ведь и делали раньше кошельки - вспомните фильмы о средних веках).

Аналогично, возьмите трёхмерный шар и склейте, "схлопните" все точки граничной сферы в одну. Вы получите, в точности до деформации, трёхмерную сферу.

Представьте себя также на месте древних людей, которые, наверное, были уверены, что Земля - плоская, и либо выглядит, как блин с краями или является бесконечной плоскостью. Но потом выяснилось, что если идти всё время в одном направлении, вы возвращаетесь в исходную точку с обратной стороны - т.е. совершаете кругосветное путешествие.

Теперь, если Вселенная - трёхмерная сфера, то двигаясь вдоль светового луча - всё время по прямой - вы вернётесь в исходную точку также с обратной стороны.

Предположим теперь, что наша Вселенная обладает свойством односвязности, т.е. произвольное "лассо" (петля) накинутое на Вселенную КАК УГОДНО может быть затянута в точку. (В точности, как затягивают обычное лассо ковбои, но только вплоть до сжатия петли в точку).

(Это было бы не так, если бы, например, вдоль всей Вселенной был бы прорезан бесконечный в обе стороны тоннель из пустоты. Тогда, петлю, накинутую на тоннель, вы не смогли бы затянуть - она бы обхватила его края плотно и дальше не пошла бы).

Итак, предположим (весьма правдоподобно кстати), что наша реальная трёхмерная Вселенная обладает свойствами 1. замкнутости (нет "стенок"-краёв) 2. односвязности (любое лассо затягивается в точку) - тогда Пуанкаре предположил, что в этом случае она обязательно должна быть трёхмерной сферой или ДЕФОРМИРОВАННОЙ трёхмерной сферой (подобно тому как, например, наша Земля - не идеальный шар, а слегка сплюснута с полюсов).

Разумеется, утверждение Пуанкаре относится к абстрактным трёхмерным многообразиям, а наша Вселенная - это лишь иллюстрация. (Подобно тому, как наша Земля может быть приближенно иллюстрацией шара, а математики со времён древних греков доказывают утверждения об идеальных объектах - идеально ровных прямых, кругах, шарах - в реальной природе их нет. Между прочим, это и вдохновило Платона на создание его идеалистической философии, в которой существует мир идеальных объектов, а реальные объекты - словно их искажённые тени).

Какая форма у нашей Вселенной?

Доказательство Перельмана позволяет весьма обоснованно предположить, что вселенная и есть та самая трехмерная сфера.

Выходит если Вселенная - единственная "фигура", которую можно стянуть в точку, то, можно и растянуть из точки.

Что служит косвенным подтверждением теории Большого взрыва, которая утверждает: как раз из точки Вселенная и произошла.

Получается, что Перельман вместе с Пуанкаре огорчили так называемых креационистов - сторонников божественного начала мироздания. Короче: создателя- бога нет.

И пролили воду на мельницу физиков-материалистов.

Мне стало понятней.
И пугающая непознанностью бесконечность отступила.

 

5.2.1 Эллипсоиды

Выпишем эллипсоид вращения - поверхность, которая получается в результате вращения эллипса \[ \frac{x^2}{a^2}+\frac{z^2}{c^2}=1 \] вокруг оси $z$. Соответствующее уравнение, в соответствии с (40), получается заменой $x \rightarrow \sqrt{x^2+y^2}$: \begin{equation} \frac{x^2+y^2}{a^2}+\frac{z^2}{c^2}=1. (41) \label{ellipsd1} \end{equation} В зависимости от соотношения величин $a,\,c$ мы получаем несколько разный вид поверхности. При $a>c$ поверхность называется сжатый эллипсоид вращения, при $a  

Рис 17: Сжатый эллипсоид вращения.

 

Рис 18: Вытянутый эллипсоид вращения.

Если растянуть координату $y$, то мы получим уравнение общего эллипсоида \begin{equation} \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1. (42) \label{ellipsd11} \end{equation} Если ввести сечение поверхности плоскостью, параллельной оси $z$ (т.е. зафиксировать значение $z=z_0$ в уравнении), то для эллипсоидов вращения мы получим окружность (при $|z_0| c$ плоскость и эллипсоид не пересекаются).

 

1. Написать параметрическое описание эллипсоида.

 

5.2.2 Гиперболоиды

Выпишем уравнение гиперболы в координатах $(x,z)$ в виде \[ \frac{z^2}{c^2}-\frac{x^2}{a^2}=1, \] и рассмотрим результат вращения этой кривой вокруг оси $z$. В этом случае получим уравнение однополостного гиперболоида вращения: \[ \frac{z^2}{c^2}-\frac{x^2+y^2}{a^2}=1, \]

 

Рис 19: Однополостный гиперболоид вращения.

см. рис. 19. Эта неограниченная поверхность, связная (т.е. такая, что из фиксированной точки можно достичь любой другой, не покидая поверхность). Ее сечения плоскостями $x=const, \, y=const$ представляют собой гиперболы, а сечения плоскостью $z=const$ являются окружностями. Иная поверхность получится, если мы рассмотрим результат вращения гиперболы \[ \frac{x^2}{a^2}-\frac{z^2}{c^2}=1, \] вокруг оси $z$, соответствующая поверхность называется двуполостным гиперболоидом вращения. Выпишем ее уравнение: \[ \frac{x^2+y^2}{a^2}-\frac{z^2}{c^2}=1. \] Это также неограниченная поверхность, однако она состоит "из двух кусков", см. рис. 19

 

Рис 20: Двуполостный гиперболоид вращения.

Ее сечения плоскостями $x=const, \, y=const$ представляют собой гиперболы, а сечения плоскостью $z=const$ (при тех значения $const$, при которых сечения существуют) являются окружностями. Предельным случаем гиперболоида является круговой конус - результат вращения вокруг оси $z$ пары прямых \[ \frac{x^2}{a^2}=\frac{z^2}{c^2}, \] см. рис. \ref{konus}. Уравнение этой поверхности получается в результате стандартной процедуры, \[ \frac{x^2+y^2}{a^2}=\frac{z^2}{c^2}. \]

 

Рис 21: Круговой конус.

Сечения этой поверхности плоскостями $x=const \neq 0, \, y=const \neq 0$, - гиперболы, сечения плоскостями $z=const \neq 0$ - окружности. Сечения плоскостями $x=0$, $y=0$ - пары пересекающихся прямых, плоскостью $z=0$ - точка. Разумеется, с помощью растяжений координат можно поверхности вращения превратить в более общие, которые мы здесь обсуждать не будем.

 

1. Написать параметрическое описание кругового конуса.

 

5.2.3 Параболоиды

Если мы рассмотрим результат вращения параболы $x^2=2pz$ вокруг оси $z$, то получим параболоид вращения \[ x^2+y^2=2pz, \] см. рис. 22.  

рис. 22: Параболоид вращения.

Растягивая оси $x$ и $y$, получим эллиптический параболоид \[ \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=2z. \] Сечения этой поверхности плоскостями $x=const, \, y=const$ представляют собой параболы, сечения плоскостями $z=const>0$ - эллипсы. Если в последнем уравнении поменять знак у второго слагаемого, получим гиперболический параболоид \[ \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=2z, \] см. рис. 23.

 

рис. 23: Гиперболический параболоид.

Эту поверхность используют для описания т.н. "седловых" точек. Ее сечения плоскостями $x=const, \, y=const$ - параболы, сечения плоскостями $z=const \neq 0$ - гиперболы, плоскостью $z=0$ - пара пересекающихся прямых.

 

1. Найти точки пересечения поверхности \[ \frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{12}+\frac{z^2}{4}=1 \] с прямой \[ \frac{x-4}{2}=\frac{y+6}{-3}=\frac{z+2}{-2}. \]

2. Найти прямые, проходящие через точку $(6,2,8)$ и лежащие целиком на поверхности \[ \frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{4}-\frac{z^2}{16}=1. \]

3. Через точку $(5,1,2)$ провести прямую так, чтобы она пересекла поверхность \[ \frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{4}-\frac{z^2}{1}=1. \] только один раз.

4. Вычислить длину диаметра поверхности \[ \frac{x^2}{27}+\frac{y^2}{2}-\frac{z^2}{9}=1 \] проходящего через точку $(4, -8/9, 8/3)$.

5. Через точку $(2,1,-1)$ провести такую хорду поверхности \[ \frac{x^2}{25}+\frac{y^2}{16}+\frac{z^2}{9}=1, \] которая делилась бы в этой точке пополам.

6. Найти прямые, проходящие через начало координат и целиком лежащие на поверхности $y^2+3xy+2yz-zx+3x+2y=0$.

7. Привести к простейшему виду поверхность $2x^2+10y^2-2z^2+12xy+8yz+12x+4y+8z-1=0$.

   

Рассмотрены обозначение и цоколевка следующих радиоламп: триод, двойной триод, лучевой тетрод, индикатор настройки, пентод, гептод, двойной диод-триод, триод-пентод, триод-гептод, кенотрон.

Немножко истории

Появление в середине XX века транзисторов казалось приведет к полному вытеснению из радиотехники господствующих тогда электронных ламп.

Одним из основных недостатков радиоламп считалась их низкая экономичность. Нагреваемый катод потреблял значительную энергию и имел малый срок службы. В упрек электронной лампе ставилась трудоемкость ее изготовления, необходимо было выдерживать высокоточную геометрию большого числа электродов в вакуумном баллоне лампы.

Производство радиоэлектронной аппаратуры на лампах постепенно сворачивалось. В нашей стране количество выпускаемой аппаратура на радиолампах хотя и постепенно снижалось, но заводы по производству ламп продолжали работать. Как ни странно, это принесло отечественной промышленности в начале 90-х годов определенную выгоду.

В этом основную роль сыграли меломаны. В конце концов оказалось, что усилители звуковой частоты на электронных лампах передают звукозапись лучше, более естественно, чем на полупроводниковых триодах.

В настоящее время рынок Hi-Fi аппаратуры заполнен звуковоспроизводящей аппаратурой на электронных лампах , в основном, российского производства.

Из всего этого можно сделать вывод, что конструирование радиоаппаратуры на электронных лампах на пороге начала XXI века не несет регресс в радиоэлектронику, а наоборот, позволяет по-новому, более разумно взглянуть на область применения электронных ламп.

Принцип работы радиоэлектронной лампы основан на явлении термоэлектронной эмиссии. Процесс вылета электронов с поверхности твердых или жидких тел называют электронной эмиссией.

Устройство радиолампы

Устройство радиолампы до гениальности простое. В стеклянном баллоне находятся расположенные определенным образом металлические электроды, один из которых нагревается электрическим током.

Этот электрод называется катодом. Катод и предназначен для создания термоэлектронной эмиссии. В баллоне лампы под действием электрического поля электроны летят к другому электроду — аноду.

Электронный поток управляется с помощью других электродов, находящихся в лампе, называемых сетками.

Условное графическое изображение радиоламп

Простейшей усилительной лампой является триод . Его условное графическое изображение на радиоэлектронных схемах представляется в виде окружности. Внутри окружности, в верхней ее части, нарисована вертикальная прямая с перпендикулярным отрезком на конце, что символизирует анод, по диаметру окружности в виде штрихов обозначается сетка, а в нижней части, дугой с отводами на концах — нить накала.

Дужкой над нитью накала обозначают подогреватёль катода. Лампы с прямым накалом нити в своем условном графическом изображении не имеют такой дужки, например, батарейного типа 2К2П, а также некоторые другие типы ламп. В одном баллоне лампы может находиться триод в комбинации с другим типом ламп.

Это так называемые комбинированные лампы. На схемах рядом с изображением лампы ставится ее буквенное обозначение (две латинские буквы V и L) с порядковым номером по схеме (например, VL1) и возле них тип используемой лампы в конструкции (например, VL1 6Н1П). Условное графическое изображение электронных ламп различных типов с буквенным обозначением приведено на рис. 1.

На рисунке буквами с цифрами обозначены: а — анод, С1 — управляющая сетка, к — катод и н — нить накала. Для генерации, усиления и преобразования сигналов в настоящее время в конструкциях радиолюбителей используются, в основном, электронные лампы с октальным цоколем, пальчиковой серии и миниатюрной серии с гибкими выводами.

Последние два типа ламп не имеют цоколя, выводы в них вплавлены прямо в стеклянный баллон. Баллоны перечисленных серий ламп, в основном, изготовлены из стекла, но встречаются и из металла (рис. 2).

Рис. 1. Условное графическое изображение и буквенное обозначение электронных ламп различного типа на радиоэлектронных схемах: а — триод; б, в — двойной триод; г — лучевой тетрод; д — индикатор настройки; е — пентод; ж — гептод; з — двойной диод-триод; и — триод-пентод; к — триод-гептод; л — кенотрон; м — двойной диод с раздельными катодами косвенного накала.

Рис. 2. Варианты конструктивного изготовления электронных ламп: а — стеклянный баллон, октальный цоколь; б — металлический баллон, октальный цоколь; в — стеклянный баллон с жесткими выводами (пальчиковая серия); г — стеклянный баллон с гибкими выводами (безцокольная серия).

Электрические параметры ламп

В современных высококачественных усилителях звуковой частоты, в основном, отдается предпочтение трехэлектродным лампам, называемых триодами. Общими основными электрическими параметрами приемо-усилительных ламп, которые обычно приводятся в справочниках, являются следующие: коэффициент усиления ц, крутизна характеристики S и внутреннее сопротивление Rj.

Важное значение имеют так называемые статические характеристики лампы: анодно-сеточная и анодная характеристики, которые представляются в виде графика.

Имея эти две характеристики, можно графически определить три приведенных выше основных параметра ламп. Для ламп различного назначения к перечисленным характеристикам добавляются специальные, характерные для них параметры.

Лампы, используемые в усилителях звуковой частоты, характеризуются еще такими параметрами, которые зависят от того или иного режима работы выходной лампы, в частности, выходной мощностью и коэффициентом нелинейных искажений.

У высокочастотных ламп характерными параметрами являются :

  • входная емкость,
  • выходная емкость,
  • проходная емкость,
  • коэффициент широкополосности
  • эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов.

При этом чем меньше суммарное значение входной и выходной междуэлектродных емкостей лампы и больше крутизна ее характеристики, тем больше усиление она дает на высших частотах.

Отношение крутизны характеристики лампы к ее проходной емкости служит показателем устойчивости усиления. Большее усиление от высокочастотной лампы можно получить на высоких частотах, в случае когда меньше суммарное значение входной и выходной емкостей лампы и больше крутизна ее характеристики.

При выборе лампы для первых каскадов усиления, особо следует обращать внимание на ее эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов.

Эффективность работы частотопреобразовательных ламп оценивается крутизной преобразования. Крутизна преобразования, как правило, в 3...4 раза меньше крутизны характеристики лампы. Ее значение возрастает при увеличении напряжения гетеродина.

Для кенотронов основным параметром является амплитуда обратного напряжения. Наибольшие значения амплитуды обратного напряжения характерны для высоковольтных кенотронов.

Кенотроны и диоды

На рис. 3 приведейы основные параметры, типовой режим и цоколевка некоторых типов электронных ламп, широко используйщихся в радиоэлектронных конструкциях в настоящее время и использовавшихся в прошлом.

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения.

Кенотроны и диоды

Преобразовательные лампы и электронно-лучевые индикаторы настройки

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Триоды

  • S - крутизна анодно-сеточной характеристики;
  • m - коэффициент усиления;
  • Rс - наибольшее сопротивление в цепи сетки;
  • Свх - входная емкость лампы (сетка катод),
  • Свых - выходная емкость лампы (катод-анод),
  • Спр - проходная емкость лампы (сетка-анод);
  • Ра - наибольшая мощность, рассеиваемая анодом лампы.

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение).

Двойные триоды

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение).

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение).

Выходные пентоды

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение).

Рис. 3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (окончание).

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Сам принцип действия лампы прост — все построено на том, что раскаленные предметы могут выбрасывать в пространство свободные электроны. Однако, за 50 лет использования ламп они настолько усложнились, что дискретным транзисторам до них далеко…

Итак, если раскалить металлический проводник и подать на него «минус», то свободные электроны будут вылетать из этого проводника, он называется катодом. Если же поставить недалеко другой проводник и присоединить к нему «плюс» (называется анодом), то электроны не только будут вылетать из катода и образовывать облако вокруг него, но и целенаправленно полетят к аноду. Потечет электрический ток.

Вся проблема постройки электронных ламп в том, что электроны должны лететь с катода на анод в вакууме. Причем в вакууме высоком, если внутри лампы останется газ, то он от движения электронов вспыхнет и получится газоразрядная лампа. Это, конечно, тоже результат, но совсем не тот, которого мы добиваемся (хотя с газонаполненными электронными лампами тоже есть варианты).

Итак, мы сделали металлическую колбу, откачали оттуда воздух и вставили два электрода. При этом продумали, как раскалить один из них, для этого часто делают дополнительную нагревательную проволочку, такие катода называются катодами косвенного накала. Включили в сеть, катод засветился добела — ток потек. Ну и что, зачем эта штука нужна? Вся фишка в том, что если поменять полюса батареи, то через лампу ток не потечет — анод ведь холодный и электронов не выбрасывает.
Поздравляю, мы получили ламповый диод .

Диод, несомненно, вещь неплохая. Можно даже детекторный приемник сделать.
Но толку от него немного.


А весь толк получился тогда, когда в 1906 году догадались ввести внутрь лампы третий электрод — сетку, поставив ее между катодом и анодом.
Дело в том, что если на сетку подать даже слабый «минус», то облако электронов, которое собралось возле катода не полетит к «плюсовому» аноду, потому что внутри лампы чистая электростатика, электроны толкает закон Кулона, а в таком виде лампа «заперта».
Но стоит на сетку подать «плюс», то лампа «откроется» и ток потечет.
И мы, подав слабое напряжение на сетку, можем управлять достаточно сильным током, который протекает между катодом и анодом — мы получили активный элемент, триод . Отношение напряжение между катодом и анодом и катодом и сеткой называется коэффициентом усиления, в хорошем триоде он может достигать близко к 100 (больше не выходит по теоретическим соображениям для триодов).

Однако, это еще не все. Дело в том, что между электродами лампы образуется как бы конденсатор. Ведь и катод и анод и сетка — это электроды, разделенные диэлектриком — вакуумом. Емкость такого конденсатора очень мала — порядка пикофарад, но если у нас высокие частоты (начиная от мегагерц), то эта емкость все гадит — лампа перестает работать. Более того — лампа может самовозбуждаться и превратится в генератор.


В данном случае самым эффективным методом оказалось экранирование самой вредной емкости — между сеткой и анодом. То есть кроме трех электродов нужно ввести еще одну экранирующую сетку. На нее подавалось напряжение, примерно в половину анодного. Такая лампа с четырьмя сетками стала называться тетродом . Коэффициент усиления у нее возрос — до 500-600.

Но и это оказалось не все. Дело в том, что экранирующая сетка дополнительно разгоняет электроны, летящие к аноду и они ударяются об анод с такой силой, что выбивают вторичные электроны, которые долетают до экранирующей сетке и создают там ток. Это явление назвали динатронным эффектом.


Ну и как бороться с динатронным эффектом? Правильно — поставить еще одну сетку!
Ее нужно втыкнуть между экранирующей сеткой и анодом и подключить к катоду. Такая лампа называется пентод .
Именно пентод стал самой популярной лампой, именно его выпускали миллионными тиражами для всяческих нужд.
Нельзя сказать, что все отрицательные стороны электронной лампы у пентода отсутствовали. Но это был великолепный баланс между цена/надежность/характеристики. Да почему был? Он и остался.

Конечно, на пентоде все не закончилось, были еще гексоды, гептоды и октоды. Но они или не получили распространения (например, гексодов в мире почти не выпускалось), либо были лампами узкого назначения — например для супергетеродинов.

Все, что здесь описано — вроде немного, но это 60 лет развития электронных ламп, годы «нащупывания» параметров.
Ведь поначалу вообще было слабое понимание того, что происходит в лампе. Лампы были газонаполненные до 1915 года, а так перемещаются не электроны, а ионы, которые ведут себя немного иначе.
Кроме того — возня с материалами и формами электродов, изобретение ламповой схемотехники, да и с самими принципами ламп тоже игрались. Были всякие лампы бегущей волны, клистроны и магнетроны. А чего стоят лампы с механическим (!) управлением? А газонаполненные лампы, фотоэлементы, умножители, видиконы? Да тот же кинескоп — это по принципу действия электронная лампа!

Электронные лампы — это огромная область знания, которая за 60 лет существования накопила огромное количество материала.
Накопила — и умерла.
Сейчас лампы применяют только в очень узких направлениях — например, сверхмощные усилители или специальная аппаратура, которая выдерживает ядерный взрыв. Ведь электромагнитный импульс ядерного взрыва не сжигает ламповую аппаратуру, как случается с транзисторной — просто лампы при взрыве на долю секунды сбойнут и дальше заработают как ни в чем не бывало.

Ну и последнее — ламповая аппаратура в производстве куда проще полупроводниковой, требования к точности и чистоте материалов на порядки ниже. А вот это для попаданца самое главное!

91 комментарий Электронная лампа, принцип действия

    Боюсь что для попаданца это все не имеет значения. Ну разве что его занесет в первую мировую и он сразу усовершенствует триод до пентода.

    Причина проста- слишком широко двигать надо науку и технику чтобы воспользоваться этими знаниями.
    Вся радиоэлектронная технология это совокупность очень большого числа очень специфических знаний и умений.
    Попаданец, обладая этими знаниями (например он радиоэлектронщик со стажем) теоретически может изготовить какой то агрегат, но вот научить местных его производить- вряд ли.
    В лучшем случае научить (а вернее надрессировать группу исполнителей) производить строго определенную модель простого устройства. Это никак не продвинет науку и технику, это устройство будет неведомым артефактом и его компоненты будут неприменимы ни для чего другого (с точки зрения местных). И, как очевидно, изготовление такого малополезного устройства будет результатом огромных усилий! Нужно такое попаданцу? Нет.

    Попаданцу нужны не технологии опережающие время а упущенные технологии.
    Отличными примерами здесь на сайте являются пуля Нейслера и полевая кухня. Простые и понятные изобретения которые появились через века после того как возникла в них необходимость и технологическая возможность их создать.
    Пригодны так же технологии вроде термоса, не для того чтобы внедрять а чтобы продавать.
    Нечто, что с небольшими технологическими изысками можно изготовить, но оно будет иметь непонятное местным ноу-хау. Это не двигает науку но обогащает попаданца.
    Радиоэлектроника из за своей сложности не попадает ни в одну из этих категорий. Она слишком сложна и абстрактна для объяснений и слишком высокотехнологична для самостоятельного изготовления.

    • Согласен.

      Но я бы выделил третью категорию — «технологии запечатанного конверта». То что можно оставить потомкам(ну в лучшем случае внукам на свою старость) для ускорения прогресса. А сюда можно и устройство атомной бомбы записать.

      • А я как-то к этим письмам в будущее очень скептически отношусь.
        Вообще письма без адресата — странное явление.

    • >>Ну разве что его занесет в первую мировую

      А вы посмотрите на статистику попаданцев. Половина из них попадает в вторую мировую, процентов тридцать в средневековье и еще процентов 15 — к батюшке Царю, спасать от революции. Электронные лампы более чем актуальны. 😀

      >>но вот научить местных его производить- вряд ли

      Ну, на самом деле этот сайт как раз для того, чтобы собрать данные по теориям для «научить местных».
      То есть расширить понимание попаданца.
      И проблема тут не в том, что в этом всем нельзя разобраться — а просто потому, что у обычного человека очень узкий круг интересов и в остальное он не влазил никогда.

      >>Радиоэлектроника из за своей сложности не попадает ни в одну из этих категорий. Она слишком сложна и абстрактна для объяснений и слишком высокотехнологична для самостоятельного изготовления.

      Полный бред, от начала и до конца.
      Нет сложных вещей, есть недостаток понимания.
      Для примера — почитайте то, как сам Пифагор описывал свою теорему (не доказательство, а только формулировка!) — у него это все получалось очень сложно там ощущение высшей математики, хотя для нас это все для четвертого класса (или в каком сейчас учат Пифагора?).

      Более того — я могу вырезать вам кусок из переводной книги про электронные лампы, автора Leon Chaffee, 1933 года.
      Там читаешь — просто кошмар как наворочено, а потом начинаешь понимать, что большая часть — это мусор, казавшийся важным, но таким не являющийся, побочные процессы, забивающие понимание основных процессов.

      Если попаданец не в состоянии объяснить принцип действия — значит он сам его не понимает. Это незыблемое правило.
      И пофиг, насколько сложна или абстрактна теория — все зависит от ее уложения в голове рассказывающего.

      Другой вопрос — что ему будут не верить без работающего образца, но это уж как водится.
      Ну и совсем третий вопрос — а стоит ли двигать это в массы или создать каких-нибудь «новых розенкрейцеров» (статью потихоньку пишу)?

      • Статистика то вещь хорошая 🙂
        но, повторюсь, лампы пригодятся попаданцу только в первую мировую. Покачать триод до пентода- это мощный ход.
        Во вторую мировую пентод уже изобретен. если быть точным то 1926 году. т.е. зазор применения около 20-30 лет (триод можно лет на 10-15 раньше успеть создать).
        Проблема в том что раньше двигать идею в массы не получится, развитие физики не позволит этого. Сделать вундервафлю можно, а вот прогресс сдвинуть не так просто.
        Говоря о абстрактности и сложности радиотехники я подразумевал что она опирается на огромный пласт неочевидных знаний который ранее 1900 года отсутствовал. Представление о электроне и атоме (1911), о электросопротивлении (1843) о индуктивности и емкости (лень искать но тоже 19 век). Все это придется предварительно открыть, продемонстрировать окружающим. Продвинут науку… С средствами связи того времени это задача на многие годы.

        >>создать каких-нибудь «новых розенкрейцеров»
        А вот эта идея весьма разумна. И действенна. Привлечь неофитов, продемонстрировать свое могущество вундервафлями, сообщит что лишь этому обществу известна Истина (тм)…
        Но стоит учитывать что это будет не прогрессорство 🙂 И после смерти носителя знаний все пойдет кувырком. Кстати, смерть может произойти и раньше времени 😉 власть -отличная приманка!

        • >>Говоря о абстрактности и сложности радиотехники я подразумевал что она опирается на огромный пласт неочевидных знаний который ранее 1900 года отсутствовал

          Тут неважно что отсутствовало до попаданца.
          Это реально можно развить и наука того времени это все поднимет.
          Вот как раз науку двинуть будет самое легкое — там есть инертность мышления, но она все же меньше, чем в промышленности, потому как в науке всегда можно найти молодых ученых, а среди промышленников молодежи не бывает.

          >>Привлечь неофитов, продемонстрировать свое могущество вундервафлями, сообщит что лишь этому обществу известна Истина

          Дык я уже несколько статей на эту тему написал.
          Тут тоже есть подводные камни, но локальный рывок может оказаться очень заметен.

          >>И после смерти носителя знаний все пойдет кувырком.

          Я про это тоже писал. Те же Мормоны и саентологи сумели это пережить. Что будет с мунистами — посмотрим.

          • >Радиолампы пригодятся в любую войну. А возможность их создать появится где-то в районе войны 1912 года (которая сто лет называлась «Великой Отечественной»), ну и вообще во времена Наполеоновских войн.

            1912+100=2012, задолго до 2012-го Великой Отечественной называлась война 1941-го-1945-го годов. И каким боком здесь Наполеон?

      Ну, для электроники, особенно для транзисторов, все же есть интервал в несколько десятилетий, когда можно сильно опередить текущее состояние. Но это конец 19 начало 20 века. Если раньше — малоперспективно
      В более ранние периоды лучше копать в сторону цифровых механических и гидравлических вычислителей. Булева алгебра, будучи очень простым и понятным разделом математики, оформилась только к концу 19 века, хотя могла существовать и в древней Греции

      • Попаданцу нести внедрять транзисторы выгодней чем лампы. Лампы- тупик. Если попаданец оказался в конце 19 начале 20 века и собрался продвинуть радиоэлектронику (раньше- бесполезно) — протолкнуть транзисторы не на много сложнее чем лампы (с учетом общих объемов того что придется проталкивать, разница незначительна), а выгода намного больше. Это ведь скорый переход на микросхемы…

        Механические вычислители типа железного феликса — разумный максимум…
        Машина Бебиджа- безумный проект. Он осуществим (теоретически) но из за ненадежности (сотни тысяч а то и миллионы подвижных частей) ее практическое применение почти невозможно. Даже ЭНИАК работал с частыми перерывами из за постоянного выхода из строя его элементов, что говорить о механике.


        • Однако, в сети можно найти ролики, как люди самостоятельно сделали триод.
          И есть грустные истории, когда пытались сделать транзистор…

          То есть сейчас — когда и материалы вроде можно купить и приборы есть — а вот поди ж ты!
          Транзистор — задача на порядок сложнее радиолампы.

          >>Механические вычислители типа железного феликса - разумный максимум

          Это конкретный тупик. Хотя в некоторых узких нишах употребим.

            • А я знал, знал что дойдет до атомных реакторов! 😀
              Итого — всего две технологии: выращивание сверхчистого монокристалла кремния и построение реактора с дозированным производством нейтронов.
              Лементарно! 😀

              • Не с дозированным а с постоянным 🙂 это немного другая и намного более простая задача.
                Кстати, реактор делать необязательно, можно сделать генератор нейтронов типа того который используется как нейтронный детонатор для плутониевых бомб.

                • Налицо полное непонимание принципов и количественных характеристик.

                  В бомбах нужна точность по времени, единовременный вброс с бетатронного источника 10Е5-10Е6 нейтронов — вполне достаточно. Главное — точность.

                  Но 10Е6 нейтронов в масштабах числа Авогадро (6Е23) — ничто.

                • Да ладно?! 🙂 Это, видимо, так творчески переосмыслен принцип действия ускорительных источников?

                  Не, принципиально разломать дейтерий можно, только для этого нужна энергия порядка десятка МэВ (электронно-лучевую трубку этими 10 мегавольтами запитывать — прикиньте сами), да только в силу отношения сечения этой реакции к сечению банальной ионизации, выход нейтронов будет исчисляться в штуках в секунду на киловатт.

                  Да, есть _подобные_ источники с бериллием. Но выход нейтронов там — миллионы в секунду (энергии электронов — примерно те, МэВы), и бериллий тут именно потому, что распад бериллия — экзотермичен, нужно только чуть вложиться, а дальше — оно само. Это радикально снижает требования к ускорителю.

                  Наиболее «продуктивны» ускорительные тритиевые источники — тритий ускоряется в дейтериевую мишень (до 10Е14 нейтронов за импульс с ресурсом в сотни тысяч-миллионы импульсов). То есть, просто нормальный тритиевый термояд (ессно, вырабатывать так не выйдет, но тут ценно то, что она тратится не так быстро и не так много).
                  Напряжения там требуются — десятки-сотни кВ, что уже более приемлимо (нужно только инициировать реакцию, а не откалывать нейтрон, кэВы на ядро, а не МэВы).

                  Если без трития, то по порядку выхода нейтронов: дейтериевые с комбинированым магнитно-инерциальным удержанием (фузор с катушками) — до 10Е11 нейтронов за импульс, инерциально-статическим (классический фузор) — до 10Е9, дейтериевые с холодной мишенью — до 10Е10, но расход энергии повыше, конечно.

                  Всё это — абсолютный хайтек, все цифры — достижения современной науки и техники (в частности, БП там — передний край электроники).

                  Наиболее простой и доступный интенсивный источник — какой-нить активный альфа-изотоп типа радия-226 в смеси с бериллием (металл или оксид). Калифорниевые или полониевые лабораторные источники дают до миллиона нейтронов в секунду.
                  Радиевый даст меньше, но это ЕДИНСТВЕННЫЙ реальный способ получить хоть сколь-нить значимое количество нейтронов.

                  А теперь вспомним число Авогадро: каждые 28 грамм кремния содержат 600 000 000 000 000 000 000 000 атомов. На каждые несколько сотен-тысяч атомов кремния нужно обеспечить атомом примеси.

                  Ядерное легирование без ПРОМЫШЛЕНЫХ, многомегаваттного уровня ядерных реакторов (причём, с заметным запасом реактивности) — это даже не бред, это безграмотная чушь, уж простите.

                  • Да, без атомного реактора похоже не получится.

                    При количестве фосфора 10^13 на см3 его проводимость только-только сравняется с собственной проводимостю кремния. На деле надо, видимо, порядка 10^17, у меня откуда то засела оценка порядка миллионов, про относительно низкую производительность источников и число Авогадро я то помнил. Но для начала 20 века и с реактором сгодится.

                    • Тут ещё не всякий реактор подойдёт. Например, плотность нейтронного потока в РБМК (в котором в России хотели как раз заниматься ядерным легированием) — порядка 4Е13 нейтронов/см2*с
                      Ессно, что оттуда отбирать можно только несколько процентов, иначе реактор встанет.

                      Если принять за целевой показатель 10Е17, то получается, нужно 10Е5-10Е6 секунд на достижение концентрации — дни-недели.

                      И это один из самых мощных/дешевых источников нейтронов, доступных нынче людям. Канду — запас реактивности меньше, а корпусные всех видов принципиально не подходят из-за необходимости остановки реактора на смену мишени…
                      Остаются исследовательские/медицинские, но там нейтроны уже куда как подороже…

                      >Но для начала 20 века и с реактором сгодится.

                      А ничего, что его впервые создали в 1946-м? То есть в середине века, а не в начале.

                • >Нейтронный генератор это тяжелая вода на которую направлена мощная электронная трубка.

                  Вода обогащается до тяжелой электролизом, электронные трубки в конце 19 века применялись(рентген).

                  Изотопное обогащение электролизом? Что серьёзно?

            • То что ты описал это какая то экзотика, возможно для сверхмощных приборов. Микросхемы легируют банальным методом ионной обработки в вакууме. Но, как я уже писал, с германием все намного проще — на предварительно легированный кристалл крадутся две таблетки индия и все это нагревается до его плавления. Таким способом промышленно изготавливали в свое время германиевые приборы.

              Ядерное легирование — всё-таки экзотика (тем более, что оно принципиально вносит только один тип примеси: фосфор). Обычно всё-таки банальная диффузия и ионная имплантация.

          • Это вовсе не тупик, просто понимание принципов действия по настоящему наступило, когда стили доступны электромеханическте реле и лампы. В их отсутствие механических вычислители позволяют решить ряд очень важных в практической плане задач. К примеру, автоматического слежение за целью в корабельных артустановках. Вводятся курсы и скорости собственного корабля и цели, после чего вычислитель самостоятельно управляет поворотными и наклонными механизмами башни.
            Так что максимализм тут неуместен

            • Упс, про этот род задач я подзабыл 🙂
              Действительно в области простой автоматики механика вполне рулит…

              Механический баллистический вычислитель на флоте дает ОГРОМНОЕ преимущество

              • Не только баллистический вычислитель — задач куча. Просто сейчас они решаются копеечными микроконтроллерами и никто даже не задумывается об этом. То же управление сложными станками из этой области, к примеру. Или классика жанра — управление ткацкой машиной.

            >>>Транзисторы, конечно, куда лучше чем лампы.

            Не всегда, в условиях высокой радиации или больших температур транзисторы просто не работают, а лампы чуствуют себя вполне сносно… Современные лампы естественно…

            Ну и выпрямление больших токов это по прежнему безраздельная вотчина электронных ламп…

            А миниатюрность для ламп тоже не проблема — планарные лампы можно делать практически настолько маленькими, что им не требуется вакуум… 🙂

            • Каким образом в вашем ответе «транзисторы не всегда лучше» трансформировалось в «лучше без транзисторов»?
              Понятно, что есть узкие ниши — ну так в таких нишах кое-где еще и паровозы зравствуют.

              • Вот что то не заметил чтобы у меня было написано «лучше без транзисторов»…

                Тем не менее лампы можно делать хоть в средние века, с массой гимора само собой, но можно, а вот транзисторы увы никак…

                \\Понятно, что есть узкие ниши - ну так в таких нишах кое-где еще и паровозы зравствуют.\\
                НЧ усилки на ламах, были есть и будут, лучше транзисторных. Лампа не рубит края синусоиды — звук бархатный.

        • Вот как раз с надежностью у механики все хорошо. Поинтересуйся корабельными механическими вычислит елями — удивительные конструкции.

          >>>Лампы- тупик.

          Кто вам такое сказал?

          Другой вопрос что мало кто про это знает…

          Лампы отнюдь не тупик, просто вам неизвестно что развитие ламп не завершилось с появлением транзисторов… 🙂

          А там много что еще нового изобрели…

          Например лампы без накала…

          И лампы без вакума… 🙂

          И микросхемы на лампах… 🙂

          Если интересно — погуглите

          • >И микросхемы на лампах…

            Если интересно - погуглите

            • >>>При том, что до сих пор не могут изготовить больше, чем две лампы с близкими харатеристиками. Харатеристики же транзисторов были стабильны ещё в прошлом веке. Так где ниже требования к точности? В случае одного простенького усилителя стабильность характеристик не критична, можно настроить. И тогда да, проще лампа. И требования к точности ниже у лампы. А в сложных устройствах она критична, вплоть до условия работоспособности. И вот здесь то даже современная промышленность не «тянет».

              Тут речь о других лампах, да и назначение иное…

              Для цифровой техники точность аналоговых параметров не особо важна, но если учесть что таки лампы делаются технологии схожей с той, что и транзисторы, то разброс параметров примерно одинаковый…

              Если интересно про это есть вот в этой книге:

              Настоящая книга хотя и посвящена такой специальной области техники, как электронные вакуумные лампы, тем не менее является научно-популярной. В доступной и увлекательной форме рассмотрены классификация электронных приборов, их история и эволюция, место электронных вакуумных ламп среди других приборов, их роль в развитии цивилизации, попытки гибридизации вакуумных и полупроводниковых либо вакуумных и газоразрядных приборов. Рассказано о принципах работы, конструкции и технологии сеточных ламп, клистронов, ламп бегущей волны, магнетронов и вообще приборов М-типа, о гиротроне, оротроне, виркаторе, проблемах увеличения мощности, частоты и КПД. Отдельно и более подробно рассмотрены проблемы источников электронов для приборов - термоэлектронных, вторично-электронных и иных катодов, а также антиэмитгеров, принципы конструирования и работы композиционных материалов. Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся техникой и ее историей. Немало полезного в ней найдут инженеры, специализирующиеся в области электроники, преподаватели и студенты технических вузов.

      • >Булева алгебра, будучи очень простым и понятным разделом математики, оформилась только к концу 19 века, хотя могла существовать и в древней Греции

        При ручных логических выкладках как раз проще не пытаться их математизировать. Булева алгебра могла быть создана хоть в древнем Египте, но по-настоящему может быть распространена только при наличии устройств для автоматических вычислений. Не управлявшихся всё таки вручную арифмометров, а именно автоматических вычислительных устройств. Мало того, до двоичных процессоров даже трёхзначная логика имеет больше шансов, так как не всегда известны все величины.

    А какие требования к металлу электродов? Насколько я помню у разных металлов эмиссия электронов идет по разному.

    И ктото обещfл рассмотреть керамические и металлические корпуса для электронных ламп. Чтоб не возиться с впаиванием электродов в стекло. 🙂

    • Электроды обыкновенные, кроме катода, который выбрасывает электроны.
      Тут вопрос именно в температуре эмиссии. Поначалу можно просто вольфрам, но у него эмиссия при температуре за 2 тыс. градусов.
      Ну а дальше — соли редкоземельных элементов, я еще буду описывать.

      Ну и про корпуса — да, поначалу можно и металлокерамику (с чистой керамикой возни будет не меньше, если вообще возможно).
      Но у стеклянных корпусов много плюсов, к тому же они много технологичнее. С впаиванием электродов проблем, как раз нет, просто электроды нужно делать из
      Это опять тема и опять буду еще писать.

      • А еще в туду торий пихали, который за счет радиоактивности давал электронное облако. Интересно, если что-то злобное напихать в катод, можно ли забабахать лампу без подогрева катода? Преимущества существенные — в эру ламповой техники наверняка очень бы хотелось такое, а раз не сделали — значит непреодолимая проблема. Кто в курсе — где и в чем?

        • Чистые бета-излучатели (никель-59 точно, про стронций-90 — слышал, но не видел) кое-где с этой целью использовали.
          «Преимущества» там сомнительные: уж очень большая энергия электронов, там не «облако», там «брызги», летящие с ОЧЕНЬ большой энергией постоянно во все стороны, что даёт «нулевой ток» и серьёзный шум. Даже обратным смещением это не лечится: очень велики энергии электронов.
          Кое-где имеет смысл (некоторые газоразрядные приборы, ионные лампы, особые лампы для стохастических усилителей), но в целом — не, бяка.

          Есть другая технология. И очень попаданская по сути.

          Лампы без подогрева катода делаются (в смысле, и сейчас делаются, для военки) на автоэмиссии, и это (с терморасширенным графитом). Вполне попаданская техника, технологически проще интеркалировать графит (даже чистота не критична), чем ваять цезиевый или бариевый электрод с подогревом.
          Но там свои замороки: высокое напряжение обязательно (от киловольт), относительно малая плотность эмиссионного тока.
          У усилительного триода будет слишком нелинейная ВАХ на начальном участке, для магнетрона — реально достижимые токи маловаты.

          Схемотехнику нужно будет строить несколько иначе.
          У технологии есть свои очень удобные ниши: классическая ЭЛТ, кинескоп с этой технологией значительно выигрывают. Старт мгновенный, потребление меньше, ресурс выше.
          Если рассматривать попаданство куда-то типа СССР 40-х — 50-х, то ламповая схемотехника и радиотехника вообще развивались бы иначе. Скажем, автоэмиссионные лампы — вполне реальная энергосберегающая альтернатива ртутным, и по цене сравнимой с лампами накаливания. Технология могла бы стартовать в те же 50-е, когда электричество было очень дорогим, и ртути просто не было бы ниши для появления.
          По эффективности технологии сравнимы, но катодные лампы (сами лампы) проще, дешевле, менее зависят от температуры и мгновенно включаются.

          Кроме того, развитие принципа могло бы привести к ламповым микросборкам, сравнимым с первыми гибридными ПП-микросхемами, конкуренция с полупроводниками была бы куда более жёсткой.

          В общем-то, эта технология могла бы куда шире отыграть чем в реальном мире, стартуй она хотя б на 20 лет раньше — пока не решилась проблема синего светодиода. Сейчас, наверное, уже поздновато.

          • Вполне любопытно. Интеркаляция тем же цезием или чем попроще можно? Тем же калием/барием?
            Трансформатор для ламп не дороговат ли выйдет, учитывая всего 50гц? Моргать не будет?

            Особливо у ЭЛТ ток стабильный будет с таким катодом? Почему в тех же электронных микроскопах сейчас не применяют, и вообще обычно греют?

            З.Ы. ДРЛки жалко — сколько из них на коленке мастрячилось… 🙂

            • Там не цезий, интеркаляция нужна только чтобы «распушить» графит на графеновые листы (серная кислота — обычный метод терморасширения).
              Из графеновых листов получаются своего рода «атомарные иголки», с _очень_ высокой напряжённостью поля на концах при приемлимом напряжении. Альтернативные электроды для автоэмиссии долгое время пытались растить из кремниевых нанопроволок, из цезиевых, из оксида олова и даже ставить пучки нанотрубок. Кое-что получается приемлимо, но ни одна альтернатива не приближается по характеристикам и их стабильности к графиту/графену.
              А технологически там просто пропасть: золото и цезий — это CWD, кремниевые нанопроволоки — аж литография + травление.

              Трансформатор — да, дороговат. Но ДРЛ тоже железа и меди в ПРА требует + фигнюшки в виде стартера.
              Моргать будет ровно настолько, насколько позволит люминофор. А между нами, девочками, сделать инерционный люминофор много проще, чем «моргающий» (то есть, быстрый): первые катодолюминофоры именно таковыми и были. Помните осциллографы для медленных процессов, где луч бежал чуть ли не полсекунды по экрану, а его путь запоминался долго высвечивающим люминофором? Это вовсе не беда. Тем более, что можно и сглаживать конденсатором. ЭЛТ — это диод.

              Это относительно недавняя технология — этот нанотех (без кавычек) раньше просто никому не приходил в голову. Да, пробовали делать острые катоды, но что такое «острый» по сравнению с атомной плоскостью? Даже графен и нанотрубки имеют вовсе не запредельные эмиссионные характеристики, даже при высоком напряжении.
              И электрод должен иметь ещё и ресурс, плотность тока там на острие дикая, чуть переборщил — и взрывная эмиссия. То есть, нужен именно лес атомно-острых электродов, простых в производстве, дико проводящих (да-да, поэтому графен рулит)… До определенного момента никому в голову не приходило, КАК такое ВООБЩЕ сделать?!
              Люди же не зря в 90-е тыкались с этой целью в кремниевые нанопроволоки (тогда автоэмиссионные экраны рассматривали как «плоскую» замену ЭЛТ). Не знали о нанотрубках, не знали о графене, анизотропную работу выхода считать вообще не умели (я не говорю, что сейчас хорошо умеют:)).

              Поэтому это истинно попаданская технология: за кажущейся простотой стоят знания и мысли, которые добыты на другом, высшем технологическом витке.

              Не применяется сейчас банально из-за инерции. Ну и плотность тока с нагретых катодов выше, линейность характеристик, отработаная, предсказуемая технология, совместимость с малыми напряжениями… у автокатодов тоже есть неудобства.
              Но главная причина: всё-таки электронно-лучевые приборы сейчас слишком малосерийны, чтобы вести НИОКР по улучшению их второстепенных характеристик. Там, где денег много и характеристики важны (вояки + ЛБВ, скажем), там внедряется(-лось).
              Но лампам даже у вояк и даже в СВЧ сейчас всё меньше места.

              • Насчёт медленного люминофора с хорошим квантовым выходом есть сомнения. И насыщаются оне соответственно, порядка эдак на 4 легче…
                Иначе б все газоразрядные лампы на них делали, и не ломали глаза на 50гц моргании.

                Насчёт конденсатора — не уверен… Графеновая шуба наверняка живёт своей жизнью, и при том же потенциале ток будет плясать. Впрочем, для лампочки может и не существенно.

                А вот трансформатор на киловольты и 50гц — это не только дорого, но и громоздко. Т.е. или импульсник какой мастрячить, или ещё чего… А с элементной базой — плохо!

                Т.е. технология интересная, но вопросы остаюццо.

                • Никаких сомнений: у меня диплом был по запасающим. Вопросы катодных тоже затрагивались. 🙂
                  На насыщение выйти? Мнэ… даже в классическом кинескопе, где площадь пятна под лучом меньше десятых квадратного миллиметра а мощность — десятки Вт (прикиньте плотность мощности:)), до такого ещё пилить и пилить. Да, деградация при этом знатная, да КПД падает (из-за нагрева), но чтоб выйти на насыщение, нужно очень хорошо поработать.
                  Самый классический сульфид цинка, известный чуть ли не с первых дней катодных лучей до сих пор один из рекордсменов по квантовому выходу. И да, он обычно очень медленный (он может стать относительно быстрым, но это требует запредельной технологии — дело в кислороде). Есть, есть нюансы (излучающих центров-то много, ловушек тоже много разных), но если не копать глубоко, чисто практически — всё ОК.

                  Газоразрядные — это, вообще говоря, иное. То есть, определенное сходство и пересечение есть, но возбуждение УФ имеет свою специфику, быстрые электроны — свою. И не знаю уж, что за лампами Вы пользуетесь, на 100Гц моргании глаза давно никто не ломает. Как только это стало хоть сколь-нить важным для потребителей — и добавили инерции, и спектр выправили. Совсем избавиться нельзя, там в большинстве процессов экспонента, а как её ни поворачивай, в самом начале она очень уж крута, ничего с этим не сделать.

                  Там не такая уж и интенсивная интимная жизнь у того графена. Конденсатор помогает.

                  Трансформатор — да, дорого, да, громоздко. Можно разводить высокие вольты, что тоже не очень заманивает.
                  Но у всех источников света свои замороки (ха! будто с ДРЛ или ДНаТ просто было!). В импульсник (достаточно дешевый), кстати, уткнулись ребята, которые сейчас в России эту технологию пытаются продвинуть на рынок как альтернативу ртутным энергосберегайкам. Есть такая группа, знаю людей.

                  Вопросы есть, не без того, да. Тем более, что сейчас есть масса альтернатив.
                  Но какая технология без вопросов? И даже если технология не всеобъемлюща, есть ниши и времена, где она садится намертво, как влитая.

                  • \\В импульсник (достаточно дешевый), кстати, уткнулись ребята, которые сейчас в России эту технологию пытаются продвинуть на рынок как альтернативу ртутным энергосберегайкам. \\

                    Это он СЕЙЧАС дешёвый. А в 50х…

                    \\Как только это стало хоть сколь-нить важным для потребителей - и добавили инерции, и спектр выправили. Совсем избавиться нельзя, там в большинстве процессов экспонента, а как её ни поворачивай, в самом начале она очень уж крута, ничего с этим не сделать.\\

                    Можно питалово выпрямить. Но — да, экспонента, и хорошо её гасить — релаксация в секунды нужна. Такой инерции никто добавить не смог.

                    По насыщению — та же песня. Если вместо микросекунд — секунды, то считать уже надо. Может для электронов это и не важно, но в флуоресценции затык перманентный.

                    И ещё момент: электроны, они сцуки и рентген дадут, пусть мягкий. Т.е. тоненькое стёклышко не поставишь…

                    • В 50-х — только централизованое питание высоким током. Но беды тут не вижу: в сети переменного тока на ЖД у нас 30кВ, и ничего, как-то живёт. Почему бы в осветительной сети к городскому освещению не протянуть бы высокое? Да, изоляция дороже. Зато проводки тоненькие. 🙂

                      Питалово у ртутных выпрямить как раз нельзя: ассиметричный износ электродов будет. Можно увеличить частоту, как в современных ПРА (хотя, ПРА уже ли это? там даже яркость плавно регулируется, и поджиг высоким бывает).

                      С рентгеном интересно: есть две компоненты — характеристический (тут всё просто — не пихай под луч материалы с жёсткой К-линией, и всё будет ОК) и нормальное тормозное (тут, НЯП, что-то типа четвертой степени эффективного Z материалов). То есть, ежели под лучом алюминий (1.5кэВа характеристическое) и алюмогранаты (алюминий и кислород, эффективное Z где-то там у плинтуса), то рентген через тоненькое стёклышко не пройдёт. Разве что МэВами долбить, но это неудобно по другой причине. 🙂
                      Стёклышко может быть и свинцовым (для уличного освещения выгоднее брать высокие напруги), это не такая беда. В конце-то концов, жёсткий УФ из ДРЛ тоже беда та ещё, и двойная колба — не помеха для применения.

                      То есть, эти проблемы скорее умозрительные даже для нас с Вами.
                      В СССР 50-х, где гамма-реле могли ставить как датчик загруза бункера или для перевода стрелки трамвая (ага, вот так жёстко, никто не говорил, что в сказке живём) вопрос бы даже не поднимался.

                      Киловольты на фонарях? Ой какая жизнь интересная настанет, особенно у подростков:). Но, естественный отбор — это хорошо! 🙂

                      Питалово выпрямить можно (и нужно). Сгорела одна спираль — перевернул лампу, работает дальше. Ресурс почти вдвое выше!

                      Рентген — для мощных уличных фонарей с тяжёлой и дорогой колбой — да, нормально и незаметно. Для помещений, аналоги 40-60Вт накаливания — не надо. Не под это технология заточена.

                      Гамма-реле и т.д… Ну вот уринотерапией тоже занимаются, но это же не значит, что так надо делать:).

                  • И ещё — такие катоды доводить — по любому SEM нужен. В 50х это напряг.

                    Кстати, одна из вполне попаданческих технологий — АFM. Практической пользы не будет, но Нобелевку где-нить в 60х — легко.

                    • Нет. 🙂 SEM нужен не по-любому, а по-хорошему. 🙂
                      В принципе, после указания приблизительной области оптимума системно применяемый метод тыка даёт превосходные результаты.

                      Подход был другой, более практичный. 3 неизвестно как влияющих параметра? Десять вариаций по каждому по логарифмической шкале, тыща образцов… Делаем, измеряем, смотрим тенденции и области подозрительные на оптимум. Ещё тыща образцов — уточняем. Это даже не НИОКР, а так — тема для аспиранта.

                      ИМХО, попаданчество на сроки менее 50 лет — это уже не совсем попаданчество и прогрессорство. 🙂
                      Тут чем меньше срок заброса, тем ближе к «чтоб я был таким умным вчера, как моя теща завтра»…

                      Ну, в принципе всё так. Имея десяток статей в смартфоне — можно и без SEMу…

                      А про «50 лет» — так тут обычно до ВВ2 и не обсуждают:). Отчасти ещё и потому, что чем ближе — тем легче продемонстрировать незнание предмета;).

                      Думаю всеже сроки менее 50 лет не обсуждают по другой причине 🙂
                      Тут не сколько незнание сколько отсутствие по настоящему глобальных идей опередивших время которые может внедрить один эрудированный человек. Требуется огромная работа желательно мощного коллектива.
                      Например те же транзисторы или микросхемы: достаточно изложить общие принципы тому же Лосеву или Йофе и дело закрутится, но без вас.
                      Вспомнить что арсенид галлия используется в светодиодах можно, но не факт что это сразу даст результат, потребуется экспериментальный поиск, так что нобелевку получит тот, кто на основе этой подсказки сварганит сверхъяркие светодиоды.
                      А вот точные рецептуры уж больно конкретные, их из литературы не почерпнешь, только если долго этим сам на практике занимался. Тут вопрос в чем спец наш попаданец. Старший научный сотрудник из лаборатории полупроводников может весьма сильно продвинуть радиотехнику в СССР 30х-50х, специалист по синтезу полимеров сделает аналогичные прорывы в химии но вот в областях друг друга они почти ничем помочь не смогут.
                      В последние 50 лет наука стала намного менее глобальна и цена узкого специалиста возросла. Попаданец в это время может подкинуть несколько конкретных технических решений с которыми он знаком, может подтолкнуть науку на общее выгодное направление — электроника-компьютеры и генетика-ГМО-биотехнологии, но не более того.
                      А конкретные рецепты, они уж больно узкую вилку применения имеют.
                      Например есть несколько конкретных усовершенствований которым можно подвергнуть танк Т-34 в 40-42 годах. Раньше этого танка не было позже их сами придумали. Усовершенствования существенно повышают качество танка и снижают трудоемкость его изготовления.
                      Но как уже сказано они годятся только для 40-42 года. Ну и какой толк их обсуждать?

                      И кстати, да, пример с диодами — отличный. Про то, что арсенид галлия рулит знали с самого начала, заставить его светиться для индикаторных целей тоже смогли почти сразу. Но вот сверхъяркие СИНИЕ диоды — это такая история, про которую можно целый эпос написать. Или снять голливудский фильм когда гений работает-работает-работает, испытывая трудности, все ему не верят, жена бросает, он уже отчаивается, но постигает Восточную Мудрость и работает-работает-работает снова.
                      И в конце — абсолютная победа: синий диод (конкурс парикхмахеров выигран, сделка состоялась, первое место на олимпиаде и т.п).

                      Чтобы повторить такое на 20 лет раньше, нужно всё равно быть Накамурой или где-то около того.

                      //Чтобы повторить такое на 20 лет раньше, нужно всё равно быть Накамурой или где-то около того.
                      Ну или в точности знать секрет и уметь его повторять в лабораторных условиях в силу своей профессии.

                      Кстати, есть еще один момент: планер, паровую машину, воздушный шар- их может построить один человек. Разумеется при наличии материалов и местных работников которым можно поручить вырезать нужные детали.
                      А вот Су-27 или Т-90 во времена ВОВ один человек НИКАК сделать не сможет. Даже при наличии любых помощников! И Т-72 не сделает. И даже Т-55. Придется ему ограничится усовершенствованиями Т-34 или, в крайнем случае, при очень хорошем знании истории танкостроения, замутить разработку Т-44.
                      Опять же ни «Конкурс» ни «Метис» одному человеку не осилить, и даже РПГ-7 не повторить, придется ограничится организацией разработки помеси РПГ-2 и РПГ-7, тут уж что получится.
                      Заметьте, тут речь именно об организации разработки а не об непосредственном изготовлении. Даже ППС-43 изготовить не удастся. Вернее один экземпляр может и получится замутить, но секрет ППС-43 не в боевых а в технологических характеристиках, нужно знать КАК его дешево и быстро производить а не то как он устроен.

                      Паровую машину из списка вычеркните, одному не построить.

                      Это не «или». Тут как раз дело не в том, чтобы знать некий один «секрет» (ну вот как со светодиодами — использовать твердый раствор нитрида галлия). Нужно точно знать именно всю совокупность технологий — выращивание гетероструктур, например, за неё Алфёров свою Нобелевку не зря получил, это не идея, это технология.

                      То есть, да, человек должен именно работать в этой самой области, и именно над этим самым предметом. Общей эрудиции и даже курса физики полупроводников не хватит.

                    \\сейчас в России эту технологию пытаются продвинуть на рынок как альтернативу ртутным энергосберегайкам\\ Оффтоп, но онанизмом они занимаются. При нынешних светодиодах-то…

                    • Стартовали они лет пять назад, расклады были иные… Засели в типичной «долине смерти» для стартапов.

                      Резон был, и какой-то всё ещё есть.
                      — катодные лампы экономичнее энергосберегаек и где-то на уровне «длинных» ламп.
                      — катодные лампы дёшевы, и они могут выпускаться на том же самом производстве, что и лампы накаливания. Не без вмешательства в процесс 🙂 , но альтернатива — полное закрытие заводов. Они реально дёшевы. Без БП — на уровне ЛН.
                      — в катодных лампах нет ртути. Это на самом деле очень сильный аргумент если не для потребителей, то для людей на отвественных постах в государстве. Реально все ртутные лампы идут не на пункты сбора, а просто на свалку, а рассеяная около мест обитания ртуть — это не то, что на самом деле нужно людям.

                      Светодиоды сейчас очень хороши, но в массовых мощных лампах они только-только подтягиваются к 100Лм/Вт, то есть, только сейчас они _начали_ обгонять «длинные» ртутные трубки, для которых 80-90Лм/Вт — сейчас уже норма. При несравнимой цене за люмен.
                      Катодные лампы на самом деле убийцы ртути. Не светодиодов — те слишком хороши. И слишком дОроги. 🙂

                      Даже 5 лет назад было ясно, что ртутные — устаревают. Сейчас — тем более. Цены на светодиоды уже сравнимы, и будут падать до абсолютных копеек.

                      Насчёт же экологичности — рентген. Не важно, насколько он реально плох — сам факт наличия не даст получить «зелёные» плюшки.
                      В общем, перспективы нулевые с самого начала, разве что денежек на стартапы отъесть, пока давали…

            • В принципе, углеродные катоды тоже можно (и наверное, нужно) чуток греть. Получим выше плотность эмиссии, линейность и всякие прочие прелести обычных термоэмиссионных электродов.

              Углерод всё равно лучше цезия. При всей дешевизне работа выхода у правильных углеродных катодов сравнима с лучшими цезиевыми катодами при бОльшем ресурсе, стабильности характеристик и даже плотности тока.
              То есть, при той же температуре такой углерод лучше. Цезий/барий в большинстве случаев не нужны (только для ФЭП, динатронов и им подобных), ИМХО, это путь в обход идеала, каприз технической истории Человечества, который не нужно было б повторять.

              • Впрочем, нет. Графит наверняка не выдержит и нагрева, и больших токов…

                • Про графит статью нужно писать отдельно. Там были приключения с добычей, когда шахту открывали на несколько месяцев раз в семь лет (точные цифры не помню, надо нарыть).

                  И графит — не для электродов электронных ламп (не верю в это), а для электродов электролизеров (тот же алюминий из расплава), для для муфельных печей, для щеток генераторов. Ну и бытовуха разная, карандаш наше всё.

                  Ну а про графен — вообще чистая фантастика, ИМХО.

                  • Что значит «не верю»? 🙂
                    А в вольфрам и цезий — веруете, сталыть? Сталыть, канонически, без апокрифов и ентих новых нехристей? 🙂

                    Это физика и техника. Ладно б, это была абстрактная теорфизика, но это реально существующая техника. Фантастика, не фантастика… работает.
                    Собссно, с листами чистого графена там никто дела и не имеет, если смотреть под электронным микроскопом, это всё выглядит весьма неопрятно. Но конечный результат всех устраивает, а это главное, верно?

                    А Вы полагаете, что сейчас технический графит именно добывают в шахтах, что ли? 🙂 Нет. Там, где нужны контролируемые свойства, он пиролизный.

                    • Давайте ссылочку с деталями как оно там работает.
                      Если действительно вменяемо с точки зрения древности — соберу статью.

                      А то вот вчера про бариевые магниты писал, были тут утверждения что оно несложно…

                      Ащё — сцылки на портируемую в древность технологию пиролизного графита — приветствуются.

                      Эти схемы это просто демонстрация характеристик лампы и не более того… для работы лампового генратора, даже самого простейшего нужно усложнить схему… например добавить коллебытельный контур и обратную связь что бы генератор не самовозбуждался… нужна будет точная стабилизация рабочей точки в схеме вч… малореализуемо…

                      Нужна практическая схема, работающая… посмотрите журналы по ссылке выше, там много схем простайших ламповых устройств, которые реально будут работать…
                      Отдельное вниание изготовлению детектора, и детекторным парам…

                      Вот про искровой передатчик: http://sergeyhry.narod.ru/rv/rv1926_03_08.htm , такой реально сделать самому имея медь и железо…. батарею медь, цинк, медный купорос или соль. или ваш столб или банка…

                      «Радио Всем», №7, апрель 1928 год Статья Всё о регенераторах А то ведь сдвинули на полмиллиметра стержни сетки в одну сторону а анодный стержань в другую и вольтамперная характеристика девайса стала ну совсем уж уникальной, н на одну другую лампу не похожа.

                      • 1) С точностью установки могут помочь стандартные изоляторы — пластинки сверху и снизу. Можно из горячего стекла штамповать или из керамики какой. Стального штампа на пару сотен хватит, потом еще один вырежем.
                        2) ВАХ и так и так от лампы к лампе плавать будет, так что от подстроечников никуда деться не получиться.

                        Сама конструкция стержневых ламп содержит 3 пластинки из слюды пробитые на автомате плюсом направляющие пистоны запрессованные в эту слюду (латунные к стати) сами стержни сеток симметричные и предварительно отформованные как и пластины первых сеток и анода(там лепестки для загиба или сварки) — так что ничего не сдвинешь — конструкция анодов не позволяет, но только ручная сборка под микроскопом (самое сложное установка и натяжение нити накала).

                  • Предлогаю открыть отдельное обсуждение темы о освещении в истории мира и о возможностях попаданца в его улучшении!

                    Приветствую! Видел на youtube видео с приборами без колбы, точностей не знаю, но похоже оно работает. Даже показан усилитель и генератор.
                    Катод такой лампы, будь то триод или диод греется горелкой. Сам пробовал делать диод, проводимость наблюдалась, дальше не проверял.
                    Пока успешно осваиваю промышленные лампы, но очень хочется сделать свою, для эксперимента.
                    Чем-то отдалённо напоминает один генератор, где пламя помещалось меж электродами и подвергалось действию сильного постоянного магнитного поля, возникал электрический ток. Названия не помню только.
                    Создатели сайта молодцы, очень интересный ресурс!

                    Неплохо было бы еще рассказать о газонаполненных лампах (тиратронах, например), которые не требуют вакуума. С аналоговыми сигналами у них не очень, но вот, например, генератор-мультивибратор или выпрямитель для переменного тока можно легко сделать. Ну и довольно навороченные цифро-аналоговые девайсы, вроде логических элементов (системы управления и контроля, сумматоры там разные для простейших вычислений), реле времени и так далее.

                    • Небольшое количество галогенных газов можно легко выделить при успешном химическом производстве. А ртутные пары даже в мощных тиратронах используются для атомных бомб. 🙂

                    >>>>Лампы- тупик.

                    Кто вам такое сказал?

                    Они по прежнему используются и мало того развиваются, а не так давно перешагнули 100 нанометровый рубеж…

                    Микролампы? А это не извращение?

                    >Вот как раз науку двинуть будет самое легкое - там есть инертность мышления, но она все же меньше, чем в промышленности, потому как в науке всегда можно найти молодых ученых, а среди промышленников молодежи не бывает.

                    И это я взял пример того, кто создал своё состояние сам. А унаследовать завод можно и в три, и даже в грудном возрасте.

                    >выпрямляющий контакт. Комбинируя, можно ХОТЬ САМИМ клепать диоды, полевые транзисторы, тиристоры и первые примитивные микросхемы. Практически на коленках, ага… Cильно сложно?

                    Что серьзно? Ядерный реактор на коленке? А ни как проще себе и окружающим проблем нельзя создать?

                    В этой статье Nyle Steiner описывает эксперименты по электропроводности пламени спиртовки. http://www.sparkbangbuzz.com/flame-amp/flameamp.htm
                    Ему удалось построить действующий «пламенный» (аналогичный вакуумному)триод. А также используя двойной «пламенный» собрать мультивибратор.

                    • Забавно… вполне попаданческий подход))




Top