什么是真空管？有什么作用？
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问题描述:
什么是真空管？有什么作用？
解析:
什么是真空管?
电子管从根本上说就是控制电子流量的阀门。它的外观有点像灯泡(通常由玻璃制成)，其中已经被抽至几近真空。在这个近乎真空的密闭腔体内有两个主要设备：一个被称为加热极，位于电子管的中央位置，在电子管工作时会发出橙色的光(某些真空管有不止一个加热极)；另一个是由阴极、金属栅极和金属板(也被称为阳极)组成。阳极板是您能在电子管中看到的最大的金属构件。所有元件都用云母和陶瓷垫片定位和分隔。
为什么要用真空电子管?最简单、最直接的原因就是由于电子管所表现的音色对听众的吸引力。但那些推崇晶体管技术的人们却有着不同的观点，并由此进行了很多测试和试验用以证明自己的论点。甚至到最后连统计学家也参与到了对晶体管和电子管测试结果的分析中去。
一种论调认为即使是最普通的晶体管放大器的测试结果都要优于最好的电子管设备，但这个结论并没有考虑到音调的因素。简单来说—虽然电子管音乐的谐波失真(harmonic distortion)和频率响应(frequency response)都不及晶体管设备，但它对音乐的表现力却明显高出一筹。因此如果选用真空管，将使音乐变得更加动听！
摇滚吉他手Jimmy Page的"Stairway to Heaven"和AC/DC主音吉他手Angus Young的"Back in Black"都有一个共同的特点—那就是真空管给他们的吉他演奏注入了新的生命力，使得他们能够随心所欲的表现自己对音乐的感受！
真空管的工作原理
现在，我们更进一步来看看最简单的真空管工作原理。 整理一下刚刚所述，真空管具有几个极，由最内层到最外层分别为：灯丝，阴极，栅极，屏极。将一支真空管拆开之后，绘于附图之中，从图可知，当点亮灯丝，灯丝温度逐渐升高，虽然是真空状态，但灯丝温度以辐射热的方式传导至阴极金属板上，等到阴极金属板温度达到电子游离的温度时，电子就会从金属板飞奔而出。此时在电子是带负电的，在屏极加上正电压，电子就会受到吸引而朝屏极金属板飞过去，穿过栅极而形成一电子流。刚刚说到栅极犹如一个开关，当栅极不带电时，电子流会稳定的穿过栅极到达屏极，当在栅极上加入正电压，对于电子是吸引作用，可以增强电子流动的速度与动力；反之在栅极上加入负电压，同性相斥的原理电子必须绕道才能到达屏极，若栅极的结构庞大，则电子流有可能全数被阻隔。利用栅极可以轻易控制电子流的流量，将输入讯号连接在栅极上，并且加入适当的偏压，并且在屏极串上一个电阻，藉此即可达到讯号放大的目的。真空管也与电晶体一样，具有多种放大组态（事实上，电晶体的放大组态是从真空管延伸过来的应用），结合不同的电子材料如电阻、电感、变压器以及电容等，就可以创造出千变万化的电子产品。别忘了，第一部电脑可是使用真空管制成的，当然，它只能做简单的加减运算。 至此，真空管的基本工作原理已经报告完毕，还缺少了什么？请观察一下真空管的管壁内部，有一块类似水银的薄膜黏附在玻璃壁上，这是延长真空管寿命的设计。除了极少部份低压真空管外（并非指工作电压低，而是指真空管内部存在低压气体），大部分的真空管必须抽真空才能正常工作。真空管的接脚为金属脚，虽然以玻璃封装，但玻璃与金属接脚之间仍然有漏气的机会。玻璃管内的金属蒸镀物（即消气剂），会与气体进行作用，它存在的目的就在于吸收气体，以维持真空管内部的真空度。这一层薄薄的金属物氧化之后，会变成白色，表示真空管已经漏气不行了，所以若打破真空管时，这一层蒸镀物质也会变成白色。因此购买老真空管时，也要注意蒸镀物的情况，像水银一样的为佳，若开始苍白、剥落时，就表示这支真空管已经迈入老年了。使用300B真空管的用家一定有一个经验，将扩大机电源打开，室内灯光熄灭，此时300B的灯丝会发出昏黄的光线，同时在真空管的顶端，有时候会出现像极光一样的神秘蓝光。蓝光看起来是绵细的、柔软的，略带一些神秘。它像极光一样，有时会扭曲飘动，似有若无的在真空管内发亮。第一次见到蓝光的人不免对它产生好奇，有人说它无所谓，也有人说它是不正常的现象，基本上蓝光的产生基于几个因素。1.内部有低压气体。2.真空管设计或制造不良。3.屏极电压过高。蓝光的主要来源仍然是电子，当屏极的设计包覆不良，无法吸引电子流吸附在屏极金属板上，就会让电子到处流窜，真空管见到的蓝光就是电子在真空管内流窜的结果。蓝光看起来美丽，却有可能产生辐射，不过笔者并不确定是否对人体有伤害。蓝光的出现也与真空管厂牌有极大的关系，大陆管以及苏联管Sovtek出现蓝光的机会大于其他，而我自己使用的三部300B扩大机，使用四支大陆管与两支WE300B，只有大陆管会发出蓝光，久了也就视为正常了。1916年为有线电话用途制作的三极管，它是构造最简单的直热式三极管，一根发亮的灯丝，如栅栏状的栅极介于灯丝与屏极之间，而屏极位于最下方，就是一块金属片。