Tyhjiöputki
Tyhjiöputki, englanniksi myös venttiili, on elektroninen laite, jota käytetään monissa vanhemmissa radioissa, televisioissa ja vahvistimissa. Katodi kuumennetaan, kuten hehkulampussa, jotta se emittoi elektroneja. Tätä kutsutaan termioniemissioksi. Anodi on osa, joka ottaa vastaan emittoituneet elektronit. Laitteessa voi olla muitakin osia. Tyhjiöputkien on oltava kuumia toimiakseen. Useimmat niistä on valmistettu lasista, joten ne ovat hauraita ja voivat rikkoutua. Tyhjiöputkia käytettiin ensimmäisissä tietokoneissa, kuten ENIACissa, jotka olivat suuria ja vaativat paljon työtä toimiakseen edelleen.
Tyhjiöputkitrion rakenne
Tyhjiöputki, tyyppi 6P1P
Historia
Vaikka tyhjiöputken keksi John Ambrose Fleming, Thomas Edison löysi myöhemmin "Edisonin efektin", jonka mukaan sähkö ei välttämättä tarvitse kiinteää materiaalia kulkeutuakseen, vaan se voi liikkua myös kaasun tai tyhjiön läpi. Ilman tätä oivallusta tyhjiöputkia ei olisi koskaan keksitty.
John Ambrose Fleming keksi ensimmäisen tyhjiöputken eli diodin vuonna 1904. Lee De Forest keksi "audion" vuonna 1906 (jota muut kehittivät triodiksi vuonna 1908), ja sitä käytettiin ensimmäisissä puhelinvahvistimissa. Monia muitakin putkityyppejä keksittiin eri tarkoituksiin.
Transistori tuli halvemmaksi 1960-luvulla, ja se oli paljon pienempi, toimi pienemmillä jännitteillä ja kulutti vähemmän virtaa. Lisäksi toisin kuin tyhjiöputket, ne eivät todennäköisesti vahingoittuneet pudotessaan, ja niiden käyttöikä oli erittäin pitkä. Lopulta ne olivat myös paljon halvempia kuin lasiset tyhjiöputket. Tällöin useimmissa radioissa, televisioissa ja vahvistimissa alettiin käyttää transistoreita. Suuritehoinen elektroniikka, kuten yleisradiolähettimet, transistoroitiin hitaammin. Televisiovastaanottimissa käytettiin edelleen katodisädeputkea 2000-luvun puoliväliin asti.
Nykyiset käyttötarkoitukset
2000-luvulla tyhjiöputkia käytetään harvoin yleisissä elektroniikkalaitteissa. Monissa laitteissa käytetään nykyään transistoria enemmän kuin tyhjiöputkea. Joitakin laitteita, joissa tyhjiöputkea käytetään edelleen, ovat kuitenkin mm. seuraavat:
- Järjestelmät, joissa tarvitaan suurtaajuuskäyttöä, suurta tehoa tai erittäin suurta vahvistusta, kuten televisiolähetykset, röntgenlaitteet, tutkat ja mikroaaltouunit.
- Ihmiset, jotka kuuntelevat mielellään musiikkia laadukkailla kotistereojärjestelmillä, ostavat joskus vahvistimia, joissa käytetään tyhjiöputkia. (Katso putkiääni).
- Muusikot, jotka soittavat sähköisiä soittimia, kuten sähkökitaraa, käyttävät joskus tyhjiöputkivahvistimia.
- Tyhjiöloisteputkinäytöt, jotka ovat ohuita tyhjiöputkinäyttöjä, jotka näyttävät yksinkertaisia tietoja, kuten numeroita, ovat edelleen melko yleisiä audio-/videolaitteissa ja kodinkoneissa, vaikka ne ovatkin korvautumassa LED-näytöillä.
- Useita kapean alan sovelluksia, kuten valomonistinputket.
Mikroaaltouunin ontelomagnetroniputki
