متنوع

تاريخ الأنبوب الفراغي / الصمام الحراري

تاريخ الأنبوب الفراغي / الصمام الحراري

جلب الأنبوب المفرغ أو الصمام الحراري فجر عصر الإلكترونيات. مكّن اختراعها التكنولوجيا اللاسلكية اليوم من المضي قدمًا.

يجمع تاريخ الأنبوب المفرغ أو الصمام الحراري العديد من الاكتشافات الفردية معًا والتي تمكن من صنع الاختراع.

ينتقل تاريخ الصمام الحراري أيضًا للتحدث عن التطورات الإضافية التي تم إجراؤها.

كل هذه العناصر الفردية تأخذ مكانها في التاريخ العام للصمام الحراري أو الأنبوب المفرغ.


بداية الصمام - ربما من حوالي عام 1910

ملخص تاريخ الصمام

خلال تاريخه ، لعب الأنبوب المفرغ أو الصمام الحراري دورًا محوريًا في العديد من الأحداث التاريخية ، وقد أدى اختراعه إلى تغيير طريقة الحياة اليومية.

على الرغم من اختراع الصمام لأول مرة في عام 1904 ، ولم يتم استخدامه على نطاق واسع حتى عام 1910 ، فقد كان الصمام محوريًا في وضع أسس ما نسميه تكنولوجيا الإلكترونيات اليوم. تكنولوجيا الراديو والاتصالات السلكية واللاسلكية والعديد من المجالات الأخرى احتضنت جميعها التكنولوجيا الحرارية الجديدة ، مما أرست الأسس الأساسية للعديد من مجالات التكنولوجيا التي تعتبر من المسلمات اليوم.

مع تزايد الحاجة إلى الصمامات / الأنابيب ، زادت أيضًا متطلبات أدائها. ولتلبية هذه الاحتياجات كانت هناك حاجة إلى التشغيل بترددات أعلى إلى جانب مستويات أعلى من الاستقرار والكسب والقدرة على التنبؤ.

إن الفهم الأكبر للفيزياء وراء الطريقة التي تعمل بها هذه الصمامات الحرارية / الأنابيب المفرغة أتاح تحقيق مستويات أداء أعلى بكثير. نتيجة لهذا الفهم ، تحسن أداء الصمامات مما مكنها من توفير مستويات أداء أعلى بكثير مما أدى بدوره إلى استخدامها على نطاق واسع.

في البداية كانت الصمامات باهظة الثمن ولم تستخدم إلا بكميات صغيرة جدًا. كدليل على أرقام النمو هذه من شركة RCA تظهر أنها باعت حوالي 1.25 مليون صمام أو أنابيب استقبال في عام 1922 ولكن بحلول عام 1924 ارتفع هذا إلى 11.35 مليون.

بعض المشكلات الرئيسية المتعلقة بالصمامات التي حالت دون اعتمادها لم تكن فقط تكلفة شرائها ، ولكن تكلفة تشغيلها. استخدمت الصمامات المبكرة كاثودات مسخنة مباشرة ونتيجة لذلك تطلبت البطاريات تشغيل الحافة. بمجرد تطوير الصمامات التي يتم تسخينها بشكل غير مباشر ، أدى ذلك إلى فتح استخدامها إلى حد كبير وتم استخدامها على نطاق واسع في أجهزة الراديو. بالإضافة إلى ذلك ، تطلب الراديو المتغاير الفائق استخدام عدد أكبر من الصمامات مقارنة بمستقبلات الترددات الراديوية المضبوطة المكافئة التي بدأ استخدامها في أواخر العشرينات وأوائل الثلاثينيات بسبب أدائها المتفوق. نظرًا لأن هذه المستقبلات تمت مقاضاتها بسبب أجهزة الراديو المحلية ، فقد ارتفعت الحاجة إلى الصمامات أكثر.

كان اندلاع الحرب العالمية الثانية نقطة رئيسية في تاريخ الصمامات الحرارية. ظهرت هذه الأجهزة بمفردها حيث كانت ضرورية للمعدات الإلكترونية من جميع الأنواع من أجهزة الاستقبال اللاسلكية إلى أجهزة الإرسال وأجهزة الرادار ومعدات الحرب الإلكترونية وأجهزة إعادة الإرسال للاتصالات السلكية واللاسلكية وغير ذلك الكثير.

خلال هذه الفترة ، تم إنتاج الصمامات بكميات كبيرة على كلا الجانبين.

بعد الحرب ، تم وضع متطلبات جديدة على الصمامات ويظهر تاريخ الصمام أو أنبوب التفريغ أنه كان هناك تحرك كبير نحو التصغير. كانت الصمامات المبكرة ومعداتها كبيرة. الآن هناك حاجة إلى معدات أصغر ونتيجة لذلك تم إنتاج صمامات أصغر.

ولكن مع اختراع الترانزستور في عام 1949 ، واستخدامه التجاري النهائي ، كان الترانزستور أصغر حجمًا وأكثر موثوقية واستهلاكًا لقدرة أقل. على الرغم من أنها في البداية لم تكن أرخص من الصمامات ، إلا أن الأسعار سرعان ما انخفضت تاركة الصمامات المستخدمة فقط في بعض المناطق التي كان أداؤها فيها أفضل. ومع ذلك ، مع تحسن أداء الترانزستور وأداء FET ، كان هناك عدد قليل جدًا من المجالات التي كانت فيها تكنولوجيا الصمام الحراري متفوقة على تكنولوجيا الترانزستورات. وفقًا لذلك ، يُظهر تاريخ الصمام أن استخدامها انخفض بشكل حاد في الستينيات وبحلول السبعينيات من القرن الماضي ، تم استخدام عدد قليل جدًا من الصمامات.

تقنية الصمامات

تم تطوير تقنية الصمام الحراري أو الأنبوب المفرغ لتمكين إدخال درجات كبيرة من الوظائف في أجهزة الاستقبال الراديوية ومن ثم المجال الأوسع للإلكترونيات.

ملاحظة حول تقنية أنبوب التفريغ:

تعتمد الأنابيب المفرغة أو الصمامات الحرارية على مفهوم الانبعاث الحراري. يتيح استخدام قطبين كهربائيين صنع الثنائيات التي يمكنها تصحيح الإشارات - يمكن إضافة المزيد من الأقطاب لتمكين عمل مكبرات الصوت وتنفيذ التطبيقات الأخرى.

اقرأ المزيد عن تقنية أنبوب التفريغ

الجدول الزمني لتاريخ الصمام

هناك بعض التواريخ الرئيسية في تطوير الصمام الحراري أو الأنبوب المفرغ. يتم جدولة هذه التواريخ في الجدول الزمني لتاريخ الصمام أدناه:


الجدول الزمني لتاريخ الصمام
تاريخحدث
1640ينتج Otto von Guericke أولاً مضخة هواء قادرة على إنشاء فراغ جزئي. مطلوب فراغ لتشغيل الصمامات الحرارية.
1858يوضح Julius Plucker أن الحقول المغناطيسية يمكنها أن تثني أشعة ما يسمى لاحقًا أشعة الكاثود
1860جوزيف سوان براءة اختراع لمصباح خيوط الكربون
1871يستنتج السير وليام كروكس أن أشعة الكاثود تتكون من جسيمات سالبة الشحنة.
1879قدم توماس إديسون براءة اختراع أمريكية للمصباح المتوهج ذو الفراغ العالي باستخدام خيوط الكربون
1883توماس إديسون يرصد الانبعاث الحراري في الفراغ.
1883يقدم البروفيسور جون أمبروز فليمنج John Ambrose Fleming من كلية لندن الجامعية ورقة إلى الجمعية الفيزيائية حول "الظل الجزيئي".
1885يكرر السير ويليام بريس تأثير إديسون ويجعل القياسات ، ويقدم ورقة إلى الجمعية الملكية.
1897أسس Guglielmo Marconi شركته Wireless Telegraph and Signal Company لاستغلال الراديو أو التكنولوجيا "اللاسلكية".
1900أمبروز فليمنغ يصبح مستشارًا لماركوني.
1901يقوم ماركوني بأول إرسال لاسلكي عبر المحيط الأطلسي ، ولكن واجهته صعوبات في اكتشاف إشاراته
1904يقوم أمبروز فليمينغ بتصحيح الإشارات اللاسلكية باستخدام ما يسميه صمام التذبذب الخاص به - وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام تأثير Edison. كان عبارة عن صمام ثنائي بسيط ويشار إليه أحيانًا باسم Fleming Diode.
1904في 16 نوفمبر 1904 ، تقدم أمبروز فليمنج بطلب للحصول على براءة اختراع لصمام التذبذب الخاص به.
1906بعد إجراء العديد من التجارب ، أضاف Lee de Forest في الولايات المتحدة قطبًا كهربائيًا ثالثًا إلى الصمام الثنائي Fleming لإنتاج ما أطلق عليه اسم Audion الخاص به. كان هذا الجهاز لا يزال يستخدم فقط للتصحيح.
1908يستبدل أمبروز فليمينغ خيوط الكربون المستخدمة عادة في صمام الصمام الثنائي بشعيرة تنجستن.
1912لي دي فوريست يصنع أول مكبر للصوت بالصمام.
1915في فرنسا ، تم صنع أول صمام تفريغ صلب. كان يطلق عليه Type TM وخلال الحرب العالمية الثانية تم تصنيع أكثر من 100000 منها.
1916بدأ تصنيع المكافئ البريطاني لصمام Type TM - وكان يُعرف باسم صمام R-Type.
1920يشكل الكابتن S R Mullard شركة Mullard Radio Valve Co. Ltd. وكان من المفترض أن تصبح الشركة المصنعة الرئيسية للصمامات ثم الترانزستورات.
1920خيوط التنغستن الثورية للصمامات / الأنابيب المفرغة التي طورها إيرفينغ لانجموير
1927يبدأ تصنيع أول صمام بشبكة غربال - S625.
1936تم تقديم أوكتال الدولي ، أو القاعدة الثمانية فقط بواسطة RCA.
1938تقدم مازدا قاعدة صمام Mazda Octal كمنافسة للقاعدة الثمانية الدولية
1939تم إدخال قاعدة الصمام الحلقية (B8B) أو مقبس الأنبوب في الولايات المتحدة الأمريكية
1939تقدم Philips صمامًا / أنبوبًا زجاجيًا بالكامل بقاعدة B9G.
1939تم طرح قاعدة الصمام B7G في الولايات المتحدة الأمريكية للاستخدام مع الأنابيب الزجاجية المفرغة بالكامل.

يُظهر تاريخ الصمام في تاريخ الأنبوب العديد من التحسينات والتطورات التي تم إجراؤها على المفهوم الأساسي. على مر السنين ، تحسن أداء هذه التكنولوجيا بشكل يفوق كل التقدير. لعب العديد من الأشخاص المختلفين دورهم في تاريخ الصمام.


شاهد الفيديو: مكونات دائرة التبريد الميكانيكية (ديسمبر 2021).