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生或正在發生的事情的同時，還能所到過去發出或正在發出的聲音呢？

為什么電子計算機能夠整理資料、進行翻譯呢？

為什么導彈能夠由地面上的人們操縱著，自動飛向命中目標呢？

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，一架飛機有數百支以至上千支，一艘遠洋船舶有數千支電子管，而一部具有記憶、翻譯、整理和統計科學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“順風耳”。已在今年10月15日正式開工生產的國營北京電子管廠就是專門生產這樣的電子管的。

先進的標志

現代化的國家幾乎每一個生產和研究部門都離不開電子管。一個國家的國民經濟、科學文化和國防等方面，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濟和科學文化愈發達，國防愈現代化。

沒有電子管，就談不到復雜的生產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，就可以控制笨重復雜和遠至幾十百里以外的機器設備、水閘、電站……

沒有電子管，科學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，才能夠將物體放大到近十萬倍，那就是說，本來是一根毛發，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出的無線電訊號，即使你在月球上劃一根火柴，把發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，不但在發屢無線電通訊方面需要電子管，就是建設現代化的全國有線電話綱，也需要數量很大的電子管。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聽到；應用電子管，一條線路就可以許多人同時通話：現在有的三路、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？

十九世紀末，科學家在實驗中發現了一個有趣的現象：在普通的電燈泡里離燈絲前面不遠放上一塊金屬板，當燈絲接上電池負極、金屬板接上正題的時候，在這看來是斷路的線路上竟然產生了電流（圖一）。如果把金屬板接到電池負極，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：燈絲通上負電，會放射出電子來。異性相吸，這些帶有負電荷的電子被帶有正電荷的金屬板所吸引，也就產生了電流。而當金屬板帶負電荷的時候，就因同性相斥而排斥電子，所以不可能產生電流。

這樣的燈泡如果通上忽正忽負的交流電，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。它所帶的負電壓越高，電流就越小。負電壓很高，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，活塞自動關閉，水流截斷；那么，現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，如果各電極的構造設計得當，就能使柵極電壓的微弱改變影響到陽極電流產生劇烈的改變。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

當然，電子管的種類和作用遠不止上面所說的一些。現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出聲音的電子管，也有顯現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，也有輸出達數百千瓦的可以拆卸的電子管。

比頭發還細得多

要制造這樣精巧細致、種類繁多的電子管，在技術上是非常復雜和要求很高的。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材料以及純度很高的氣體。化學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的七分之一那么細。生產出來的玻璃殼電子管，必須能經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。

在電子管生產中需要非常注意清潔衛生。電子管的陰極是非常嬌嫩的東西，管內必須保持高度的真空，不能有極微量的氣體或有害物質，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過手汗檢查，手汗多的人，不能在廠內做裝配工作。不大出手汗的人也得常常用水或酒精洗擦。

良好的開端

無線電工業在世界上從開始建立到現在，只有六十年的歷史，發明出電子管也才有五十多年的時間。不過，在許多科學技術發達的國家里，無線電工業已經有了極大的發展。但是在舊中國，根本就沒有建立起電子管工業。

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，因為日本侵略者的進攻而遷到桂林等地，生產條件非常不好，連燒玻璃的煤氣設備也沒有；廠房是用草棚搭的，開工生產不久，就因技術落后而發生嚴重事故：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備接收過來，設立了電子管組，并且迅速發展成了現在的南京電子管廠，生產成績很好。但是因為設備陳舊，產量很少，遠遠不能滿足需要。

現在，在蘇聯幫助下，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，設備堪稱是世界上第一流的。這就為我國無線電工業的發展創立了一個良好的開端，我國的無線電工業必將迅速壯大和發展起來。