หลอดสุญญากาศ

หลอดสุญญากาศ (อังกฤษ: Vacuum tube) หลอดอิเล็กตรอน (อังกฤษอเมริกัน: Electron tube) หรือวาล์วเทอร์มิออนิค (ภาษาอังกฤษบริติช: Thermionic valve) ในทางอิเล็กทรอนิกส์ หมายถึงอุปกรณ์ที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าผ่านขั้วอิเล็กโทรดภายในบริเวณที่มีอากาศหรือก๊าซเบาบาง ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่ใช้อธิบายการนำไฟฟ้าคือการปล่อยเทอร์ไมออน (Thermionic emission) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลหะถูกทำให้ร้อนจนถึงระดับหนึ่งด้วยการป้อนกระแสไฟฟ้า ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกมาที่ผิวของโลหะ และเมื่อป้อนศักย์ไฟฟ้าเพื่อดึงดูดอิเล็กตรอนที่หลุดออกมาอยู่ที่ผิวด้วยขั้วโลหะ อีกขั้วหนึ่งที่อยู่ข้าง ๆ จะทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ เราเรียกหลอดสุญญากาศที่มีขั้วโลหะสองขั้วว่าหลอดไดโอด (Diode) โดยขั้วที่ให้อิเล็กตรอนเรียกว่าแคโทด (Cathode) และขั้วที่รับอิเล็กตรอนเรียกว่าแอโนด (Anode) โดยปกติจะมีรูปร่างเป็นแผ่นโลหะธรรมดา ในบางครั้งเรียกขั้วทั้งสองนี้ว่าเพลท (Plate) การไหลของกระแสไฟฟ้าของหลอดไดโอดเป็นแบบไม่เชิงเส้น (Non-linear current) คือเมื่อป้อนศักย์ไฟฟ้าบวกให้กับขั้วแอโนดและป้อนศักย์ไฟฟ้าลบให้กับขั้วแคโทด กระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้ แต่ในทางกลับกัน เมื่อป้อนศักย์ไฟฟ้าบวกให้กับแคโทดและป้อนศักย์ไฟฟ้าลบให้กับแอโนด กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ เนื่องจากอิเล็กตรอนถูกผลักด้วยผลของสนามไฟฟ้า คุณสมบัติข้อนี้ทำให้สามารถนำหลอดไดโอดไปใช้เป็นตัวเรียงกระแส (Rectifier) ได้

ต่อมาได้มีการพัฒนาหลอดไดโอดโดยใส่ขั้วโลหะตาข่ายระหว่างขั้วแอโนดและขั้วแคโทด เรียกว่า กริด (Grid) มีรูปร่างเป็นตาข่ายซึ่งมีลวดเส้นเล็ก ๆ พันอยู่รอบ ๆ โดยหลอดสุญญากาศบางชนิดอาจไม่มีขั้วชนิดนี้ มีเพียงขั้วเดียว หรือมี 2-3 ขั้วขึ้นไป กริดทำหน้าที่เป็นส่วนควบคุมปริมาณกระแสให้ไหลมากน้อยได้ตามศักย์ไฟฟ้าที่ป้อนให้กับขั้วกริด โดยอุปกรณ์ที่มีขั้วโลหะ 3 ขั้วเรียกว่า หลอดไตรโอด (Triode) สามารถใช้ทำเป็นเครื่องส่งวิทยุได้

อ้างอิง

บทความเทคโนโลยี หรือ สิ่งประดิษฐ์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล