elektronrør
Store norske leksikon,Teknologi og industri,Elektronikk,Elektronikk
Elektronrør, også kalt radiorør eller forsterkerrør, lukket, rørformet beholder av glass eller metall, utpumpet til høyvakuum, og forsynt med glødekatode og en eller flere andre elektroder for å lede eller styre elektronstrømmen fra katoden.
Historikk, grunnprinsipper Elektronrør i den enkleste form, Flemings ventilrør, diode eller likeretter, ble oppfunnet av J. A. Fleming i 1904. Dette var en alminnelig glødelampe, hvor det foruten glødetråden var satt inn en metallplate med en ledning ut gjennom glassveggen. Når tråden gløder i lampen, sender den ut elektroner, altså negativ ladning, som treffer metallplaten (se elektronemisjon). Lampen slipper gjennom bare annenhver halvperiode av en vekselstrøm, og anodestrømmen blir derfor en pulserende likestrøm. Lampen virker som likeretter.Forsterkerrøret eller trioden ble oppfunnet av Lee de Forest i 1907. Han satte en tredje elektrode mellom glødetråden og anoden. Den var formet som et gitter, så elektronene kunne slippe gjennom. Små variasjoner av spenningen på gitteret kan gi store variasjoner i elektronstrømmen fra katoden til anoden. Man kan altså styre strømmen gjennom røret ved å regulere spenningen på gitteret, derfor kalles gitteret styreelektroden eller styregitteret. Styringen foregår uten merkbar effekt dersom gitterets spenning er negativ i forhold til katoden, for i så fall kan gitteret ikke oppta elektroner. Det går ingen strøm til gitteret, og det kreves derfor ingen energi til styringen.Flemings ventilrør ble brukt av Guglielmo Marconi til å motta radiobølger. De Forests tre-elektroderør ble brukt til det samme, men virkningsgraden var meget større, fordi radiosignalene bare ble brukt til å styre strømmen i lampen, mens de i Flemings to-elektroderør måtte levere energien til anodestrømmen. Kobler man en telefon inn, så anodestrømmen går gjennom den, høres signalene i telefonen, derav betegnelsen audionrør.Fra det første elektronrøret ble fremstilt i 1907 til omkring 1960 var elektronrørene nesten enerådende som aktive elementer i likerettere og forsterkere og i elektroniske instrumenter og kontrollkretser, og de har hatt avgjørende betydning for utviklingen av radio- og telekommunikasjonsteknikken.Fra begynnelsen av 1950-årene er elektronrørene i økende grad blitt avløst av transistorer og andre halvlederkomponenter, som blant annet er mer driftsikre og trenger mindre plass. Men elektronrør blir fortsatt brukt, spesielt i utstyr som skal arbeide ved høye frekvenser og høye spenninger. Oppbygning Moderne elektronrør er bygd etter samme prinsipp som De Forests audionrør, men det er oftest flere gitter.Elektronene som kommer ut av glødetråden, gjør at det er negativ ladning i rommet omkring glødetråden, romladning. Frastøtingen fra den hindrer elektronene i å komme ut og nedsetter derfor strømmen. For å hjelpe på det, satte den tyske fysikeren W. Schottky et gitter, romladningsgitteret, med positiv spenning like inne ved glødetråden. Et gitter mellom styregitteret og anoden reduserer den elektriske virkningen fra styregitteret til anoden og omvendt, det kalles skjermgitter. Et annet gitter mellom skjermgitteret og anoden, bremsegitteret, tjener til å hindre sekundærelektroner som dannes på skjermgitteret, i å nå anoden. Det holdes på et konstant lavt potensial og er oftest forbundet med katoden. Typer Etter antallet av elektroder har man dioder, trioder, tetroder, pentoder, heksoder og oktoder, med fra 2 til 8 elektroder. Elektronrør av denne typen var fullt utviklet i 1940-årene, og ble mye brukt i likerettere for vekselstrøm, i forsterkere og signaldetektorer, og i svingegeneratorer (oscillatorer) for radiosendere. For spesielle anvendelser innen radio- og høyfrekvensteknikken ble det utviklet en rekke spesielle typer elektronrør.I magnetronen (1921) forlenges elektronbanene ved at elektronene sendes gjennom et kraftig magnetfelt.Thyratronen er et gassfylt elektronrør som først blir ledende når spenningen over røret er så høy at elektronene får nok energi til å ionisere gassen. Det har blitt benyttet som relé i elektroniske kretser.Klystron brukes spesielt ved meget høye frekvenser. I dette røret får elektronene varierende hastighet i takt med en påtrykt styrespenning (hastighetsmodulasjon), og de avgir energi ved nedbremsing i en hulromsresonator.Elektronmultiplikatoren er et forsterkerrør hvor elektroner på veien fra høy til lav spenning gjentatte ganger støter mot elektroder, dynoder, og slår løs nye elektroner fra disse.Det er også utviklet en rekke spesielle rørtyper; katodestrålerør til bruk i oscilloskoper, eldre fjernsynsapparater (se billedrør), dataskjermer og lignende, røntgenrør for produksjon av røntgenstråling m.m. Les mer i Store norske leksikon elektronikk