ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
приборы для
преобразования электромагнитной энергии одного вида в электромагнитную
энергию др. вида, осуществляемого посредством взаимодействия электронов
(движущихся в вакууме, газе или полупроводнике) с электромагнитными полями.
К Э. п. относятся электровакуумные приборы (кроме ламп накаливания)
и полупроводниковые приборы.
Протекающие в Э. п. процессы чрезвычайно
разнообразны. Так, в электронных лампах и вакуумных приборах СВЧ
(клистронах,
магнетронах, лампах бегущей волны и т. д.) электроны, испускаемые катодом,
взаимодействуют с постоянным и переменным электрич. полями. В результате
взаимодействия с постоянным полем кинетич. энергия электронов увеличивается;
в результате взаимодействия с переменным полем постоянный электронный поток
превращается в переменный и часть кинетич. энергии электронов преобразуется
в энергию электрич. колебаний. В вакуумных индикаторах и электроннолучевых
приборах электроны ускоряются постоянным электрич. полем и бомбардируют
мишень (напр., экран, покрытый люминофором);
при взаимодействии
электронов с мишенью часть их кинетич. энергии преобразуется в электромагнитную
энергию (напр., световую). В вакуумных фотоэлектронных приборах (вакуумных
фотоэлементах,
фотоэлектронных умножителях и др.) электроны, эмиттируемые
фотокатодом
под действием оптич. излучения, ускоряются постоянным электрич. полем
и направляются на анод. В результате энергия оптич. излучения преобразуется
в энергию электрич. тока, текущего в анодной цепи такого Э. п. В рентгеновских
трубках энергия электронов, ускоренных на пути от катода к аноду (антикатоду),
при ударе электронов об анод частично преобразуется в энергию рентгеновского
излучения. В ионных приборах
(газоразрядных приборах) электроны,
ускоренные постоянным электрич. полем, сталкиваются с молекулами газа и
либо ионизируют их, либо переводят в возбуждённое состояние. Такие газоразрядные
приборы, как ртутные вентили, газотроны, тиратроны, таситроны, по
принципу преобразования энергии аналогичны электровакуумным диодам и триодам;
осн. отличие состоит в том, что в газоразрядных приборах ионы газа нейтрализуют
пространственный заряд потока электронов и этим обеспечивают прохождение
через прибор огромных токов (напр., в ртутных вентилях - до тысяч а)
при сравнительно малых анодных напряжениях (15- 20 в). В газоразрядных
источниках света
и
индикаторах газоразрядных каждая возбуждённая
молекула газа при переходе в равновесное состояние излучает световую энергию.
В люминесцентных лампах световую энергию излучают молекулы люминофора,
возбуждённые ультрафиолетовым излучением разряда. В квантовых газоразрядных
приборах
(газовых лазерах, квантовых стандартах частоты и др.) возбуждённые
молекулы газа, взаимодействуя с электромагнитными колебаниями, усиливают
их при своём переходе в невозбуждённое состояние.
Преобразование энергии в полупроводниковых
приборах основано на том, что в полупроводнике, как и в вакууме, можно
создавать постоянные электрич. поля и осуществлять управление движением
носителей
заряда. В основе работы полупроводниковых приборов лежат след, электронные
процессы и явления: эффект односторонней проводимости при протекании тока
через запирающий слой электронно-дырочного перехода (р - п-перехода)
или потенциального барьера на границе металл-полупроводник (см.
Шотки
диод); туннельный эффект; явление лавинного размножения носителей в
сильных электрич. полях; акусто-, оптико-, термоэлектрич. эффекты в ди-электрич.
и полупроводниковых материалах и т. д. На использовании эффекта односторонней
проводимости основана работа полупроводниковых диодов. В транзисторах
для
усиления электрич. колебаний используют т. н. транзисторный эффект - управление
током запертого перехода с помощью тока отпертого перехода. В Ганна
диодах и лавинно-пролётных полупроводниковых диодах лавинное
умножение в р - я-переходах, обусловленное ударной ионизацией атомов носителями,
используется для генерации электрич. колебаний. В светоизлучающих диодах
электрич.
энергия преобразуется в энергию оптич. излучения на основе явления инжекционной
электролюминесценции.
Э. п. находят применение в радиотехнике,
автоматике, связи, вычислит, технике, астрономии, физике, медицине и т.
д.- практически во всех областях науки и техники. Мировая пром-сть ежегодно
выпускает (70-е гг.) св. 10 млрд. Э. п. различных наименований.
Лит.: Власов В. Ф., Электронные
и ионные приборы. 3 изд.. М., 1960; К у ш м а н о в И. В., Васильев Н.
Н., Л е-о н т ь е в А. Г., Электронные приборы, М , 1973. ,
В. Ф. Коваленко.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я