Назад в будущее - электронные вакуумные лампы могут стать будущим вычислительной техники.

Устройство на электронных вакуумных лампах


Было время, когда вся электроника создавалась на основе электронных вакуумных ламп, которые по внешнему виду напоминают маленькие лампочки, и которые выполняют функции усилителей, генераторов и электронных коммутаторов. В современной электронике для выполнения этих всех функций используются транзисторы, которые изготавливаются в промышленных масштабах при весьма низкой их себестоимости. Теперь же, исследователи из Исследовательского центра НАСА имени Эймса (NASA Ames Research Center) разработали технологию производства наноразмерных электронных вакуумных ламп, что позволит в будущем создать более быстро и более надежно работающие компьютеры.

Электронную вакуумную лампу называют вакуумной из-за того, что это стеклянный сосуд с вакуумом внутри. Внутри лампы есть нить накаливания, но она разогревается до более низкой температуры нежели нити обычных осветительных ламп. Так же, внутри электронной вакуумной лампы имеется положительно заряженный электрод, одна или несколько металлических сеток, с помощью которых управляют электрическим сигналом, проходящим через лампу.

Нить накала нагревает электрод лампы, который создает в окружающем пространстве облако электронов, и чем выше температура электрода, тем на большее расстояние от него могут удалиться свободные электроны. Когда это электронное облако достигает положительно заряженного электрода, то через лампу может течь электрический ток. Тем временем, регулируя полярность и значение электрического потенциала на металлической сетке, можно усилить поток электронов или прекратить его вообще. Таким образом, лампа может служить усилителем и коммутатором электрических сигналов.

Электронные вакуумные лампы, хоть редко, но используются сейчас, в основном для создания высококачественных акустических систем. Даже самые лучшие образцы полевых транзисторов не могут обеспечить того качества звука, которое обеспечивают электронные лампы. Это происходит по одной главной причине, электроны в вакууме, не встречая сопротивления, перемещаются с максимальной скоростью, чего невозможно добиться при движении электронов сквозь твердые полупроводниковые кристаллы.

Электронные вакуумные лампы более надежны в работе нежели транзисторы, которые достаточно просто вывести из строя. К примеру, если транзисторная электроника попадает в космос, то рано или поздно ее транзисторы выходят из строя, "поджаренные" космическим излучением. Электронные лампы же практически не подвержены воздействию радиации.

Создание электронной вакуумной лампы, размерами не превышающей размеры современного транзистора, является огромной проблемой, особенно в массовом производстве. Изготовление крошечных индивидуальных вакуумных камер - это сложнейший и дорогой процесс, который применяют только в случаях острой необходимости. Но ученые НАСА решили эту проблему достаточно интересным путем, оказалось, что при уменьшении размеров электронной лампы менее некоторого предела наличие вакуума перестает быть необходимым условием. Наноразмерные вакуумные лампы, у которых имеется нить накаливания и один электрод, имеют размеры в 150 нанометров. Зазор между электродами лампы настолько мал, что наличие в нем воздуха не является помехой для их работы, вероятность столкновения электронов с молекулой воздуха стремиться к нулю.

Естественно, впервые новые наноэлектронные лампы появятся в электронном оборудовании космических кораблей и аппаратов, где устойчивость электроники к радиации имеет первостепенное значение. Помимо этого, электронные лампы могут работать на частотах, в десятки раз превышающих частоты работы самых лучших экземпляров кремниевых транзисторов, что в будущем позволит на их основе создавать компьютеры, намного более быстрые, чем те, которые мы используем сейчас.




Ключевые слова:
Электронная, Вакуумная, Лампа, Транзистор, Сигнал, Управление, Усиление, Коммутация, Электрон, Сопротивление, Частота, Радиация, Излучение

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Транзисторы с вакуумным каналом - комбинация лучших черт полупроводников и ...
  • Создана самая маленькая на сегодняшний день лампочка накаливания
  • Ученым удалось "скрестить" полевой транзистор с вакуумной электронной лам ...
  • Китайцы построили первую в мире автомагистраль, освещенную более чем миллио ...
  • Лазер делает лампы накаливания суперяркими.

  • вакуумные насосы ко.


    3 июня 2012 07:55
    #1 Написал: adnnin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 142
    Ну вот наконецто и изобретены микросхемы-Ламповые с предсказуемым временем работы! Катод будет выгорать точно к дню окончания гарантийного срока!! А у Оверклокеров - сразу!))

    Вспоминаю старый ламповый телевизор у деда, к которому накопилось 10 запасных ламп разной степени выработки, и главная севшая лампа- Кинескопа!))
        
    3 июня 2012 11:08
    #2 Написал: romich

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Та да, некоторые конечно ходили и более 10 лет, но только не силовые особенно ели не было стабилизаторов то первыми вылетали силовые 6п36 в чёрно-белых, а в цветных 6п45 вообще как электропилка пахала в критических режимах winked
        
    3 июня 2012 13:25
    #3 Написал: topin89

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Вот теперь реально обидно за российскую науку. Подобные разработки велись в Ростове, опытные образцы даже использовались в матрицах приборов ночного видения(с многократным увеличением качества из-за уменьшения шумов). Но финансирования не было, разработки приостановлены.
        
    5 июня 2012 07:29
    #4 Написал: Imranus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    позвольте товарищи.Если в них такой маленький зазор, то как управлять током?где размещать сетки? Или это будут только диоды?
        
    12 июня 2012 19:03
    #5 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Насчёт устойчивости к радиации, низких собственных шумов и большой надёжности - это так, но вот по поводу остального... что- переборщили они со списком достоинств.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.