真空管发明,世界第一真空管

在我们之前的认知中，只有老式收音机才使用真空电子管，这是一篇让人大开眼界的文章，本文作者是真空电子管领域的专家，他给我们介绍了在过去60或70年代中无疑改变了世界的真空管。

您从未听说过的11个最伟大的真空管

这些真空装置在冷战期间站岗，先进的粒子物理技术，治疗过癌症的患者，并使甲壳虫乐队在收音机里听起来不错。

文：卡特·M·阿姆斯特朗（Carter M. Armstrong）

在数以百万计的固态设备支撑的时代，您是否还要关心真空管？你绝对应该！对于丰富性，戏剧性和纯粹的光彩，很少有技术时间表可以与真空管的116年（且不断增长）历史相匹配。为了证明这一点，我整理了一个系列，这些真空管在过去60或70年代中无疑改变了世界。

而且，从很好的角度来看，您还会在这里找到一些太独特，太酷或太奇怪而默默无闻的消逝。

我的清单并不全面。在这里，您找不到像Nixie管或闸流管那样的充气玻璃器皿，没有“超高”脉冲功率微波设备，也没有阴极射线管。我特意省略了一些著名的电子管，例如卫星行波管和微波炉磁控管。而且我非常迷射频管，因此我忽略了音频管的广泛应用，一个值得注意的例外。

但是，即使在我选择的参数范围内，也有如此多惊人的设备，以至于很难只选择其中的11种。因此，这是我对某些有影响的电子管的特殊顺序不分先后。

1医用磁控管

Medical Mangnetron的照片图片：Teledyne e2v

如果要以紧凑的封装有效地产生相干射频功率，则无法击败磁控管。

磁控管在第二次世界大战中首次崛起，为英国雷达提供动力。磁控管在雷达中的使用在1970年代开始减弱，但这种管在工业，科学和医学应用中找到了新的生命，并一直延续到今天。

医用磁控管正是为此用途而发光的。在线性加速器中，它会产生高能电子束。当束中的电子被靶中的原子核偏转时（由具有高原子序数的材料（例如钨）组成），会产生大量X射线，然后可以将X射线定向杀死肿瘤中的癌细胞。1952年，伦敦哈默史密斯医院安装了首个用于放射治疗的临床加速器。一个2兆瓦的磁控管为3米长的加速器提供了动力。

继续开发大功率磁控管以满足放射肿瘤学的需求。此处显示的医用磁控管由e2v Technologies（现为Teledyne e2v）制造，产生的峰值功率为2.6 MW，平均功率为3千瓦，效率超过50％。它只有37厘米长，重约8公斤，小巧轻便，足以容纳放疗机的旋转臂。

2回旋管

Gyrotron的照片图片：核聚变/国际原子能机构

回旋管是1960年代在苏联设想的，是一种大功率真空装置，主要用于在核聚变实验（如ITER）中加热等离子体，该实验现在在法国南部进行。这些实验性反应堆可能需要高达1.5亿摄氏度的温度。

那么兆瓦级回旋管如何工作？这个名字提供了一个线索：它使用在腔体内的强磁场中旋转或旋转的高能电子束。（我们管的人们喜欢我们的-trons和-trodes。）旋转电子和腔体电磁场之间的相互作用产生了高频无线电波，这些无线电波被引导到等离子体中。高频波会加速等离子体中的电子，从而在此过程中加热等离子体。

产生1兆瓦平均功率的灯管不会很小。聚变回旋管通常高约2至2.5米，重约1公吨，其中包括6或7特斯拉超导磁体。

除了加热聚变等离子体外，回旋管还用于材料处理和核磁共振光谱学中。在美国军方的主动拒绝系统中，还对非致命人群控制进行了探索。该系统投射出相对较宽的毫米波光束，直径可能为一米半。光束旨在加热人的皮肤表面，产生灼烧感，但不会穿透或损坏下面的组织。

3迷你行波管

迷你行波管照片图片：L3Harris电子设备

顾名思义，行波管（TWT）通过电路中行进或传播的电磁波的电场与流动的电子束之间的相互作用来放大信号。

20世纪大多数TWT被设计为具有极高的功率增益，放大率达到100,000或更高。但是您并不总是需要那么多收益。输入mini TWT，如L3Harris Electron Devices的示例所示。迷你TWT的增益约为1,000（或30分贝），适用于需要40至200瓦范围内输出功率且需要小尺寸和低电压的应用。例如，以14 GHz的频率运行的40 W迷你TWT可以放在您的手掌中，重量不到半公斤。

事实证明，军事部门非常需要小型TWT。微型TWT在1980年代问世后不久，就被用于飞机和舰船的电子战系统中，以防御雷达制导导弹。在1990年代初期，设备设计人员开始将微型TWT与紧凑的高压电源集成在一起以为设备供电，并使用固态放大器来驱动设备。组合创建了所谓的微波功率模块或MPM。由于其体积小，重量轻和效率高，MPM放大器可立即用于诸如“捕食者”和“全球鹰”之类的军用无人机的雷达和通信发射器中，以及电子对策中。

4加速器速调管

加速器速调管照片图片：档案和历史办公室/ SLAC国家加速器实验室

速调管帮助开创了高能物理大科学时代。速调管将电子束的动能转换为射频能。该设备的输出功率比行波管或磁控管大得多。罗素（Russell）和西格德·瓦里安（Sigurd Varian）兄弟在1930年代发明了速调管，并与其他人一起创立了瓦里安（Varian Associates）进行销售。如今，瓦里安（Varian）的电子管业务在通讯和电力工业（Communications and Power Industries）上持续发展。

在速调管内部，由阴极发射的电子向阳极加速以形成电子束。磁场使光束在通过阳极的孔到达光束收集器时不会膨胀。在阳极和集电极之间是称为空腔谐振器的中空结构。高频信号被施加到最靠近阴极的谐振器，从而在腔体内建立了电磁场。当电子束通过谐振器时，该场对电子束进行调制，从而导致电子的速度发生变化，并且当电子向下游的其他空腔谐振器移动时，电子会聚束。大多数电子在通过最终谐振器时会减速，最终谐振器以高功率振荡。结果是输出信号远大于输入信号。

在1960年代，工程师们开发了速调管作为斯坦福大学正在建造的新型3.2公里线性粒子加速器的射频源。SLAC速调管的工作频率为2.856吉赫，并使用250千伏的电子束，产生的峰值功率为24兆瓦。为了获得高达500亿电子伏特的粒子能量，需要其中240多个。

SLAC速调管为真空管作为高级粒子物理和X射线光源设备的RF源的广泛使用铺平了道路。SLAC速调管的65兆瓦版本仍在生产中。速调管还用于货物筛选，食品灭菌和放射肿瘤学。

5环形棒行波管

环形杆行波管照片图片：L3Harris电子设备

仍然强大的一种冷战管是巨大的环形杆行波管。这种大功率灯管从阴极到集电极的距离超过3米，是世界上最大的TWT。北达科他州的Cavalier Air Force Station上有128个环形TWT，可为超强大的相控阵雷达提供射频信号。这种被称为“周边捕获雷达攻击特征系统”（PARCS）的440MHz雷达用于寻找向北美发射的弹道导弹。它还作为空间监视网络的一部分，监视空间发射和绕行物体。PARCS由GE于1972年建造，可以追踪地球上所有轨道物体的一半以上，据说它能够识别2,000英里（3218公里）范围内的篮球大小物体。

在距离阿拉斯加海岸约1900公里的偏远谢米亚岛上的相控阵雷达中，使用了甚至更高频率的环形棒管。雷达被称为“眼镜蛇戴恩”，它监视非美国弹道导弹的发射。它还收集有关低地球轨道的太空发射和卫星的监视数据。

在这个庞然大物中使用的电路称为环形棒，它由通过沿其长度重复的交替的条或棒连接的圆环组成。这种设置所提供的电子束在电子束上的电场强度要比花园式TWT高，后者的射频波沿螺旋形导线传播。环形管的场强较高，因此功率增益更高，效率更高。这里显示的管是雷神公司在1970年代初期开发的；现在由L3Harris Electron Devices制造。

6Ubitron

一个男人和Ubitron的照片照片：罗伯特·菲利普斯（Robert Phillips）

在“自由电子激光器”一词出现之前的十五年，有一个真空管以同样的基本原理工作-泛子，即“起伏束相互作用”的代表。

1957年泛素的发明是偶然发生的。加州帕洛阿尔托的通用电气微波实验室的工程师罗伯特·菲利普斯（Robert Phillips）试图解释为什么一个实验室的行波管发生振荡而另一个却没有。比较这两个灯管，他注意到它们的磁聚焦发生变化，这导致一个灯管中的光束摆动。他认为这种起伏可能会导致与波导中电磁波的周期性相互作用。反过来，这对于产生极高水平的峰值射频功率很有用。因此，泛素诞生了。

从1957年到1964年，菲利普斯（Phillips）及其同事制造并测试了各种泛子。此处显示的1963年照片是GE同事Charles Enderby手持的无核子磁铁。该灯管在70,000伏的电压下工作，在54 GHz时产生的峰值功率为150 kW，创下十年来的最高水平。但是资助泛光子工作的美国陆军在1964年停止了研发工作，因为没有天线或波导可以处理如此高的功率水平。

当今的自由电子激光器采用了与泛素相同的基本原理。实际上，为了表彰他在泛子上的开拓性工作，菲利普斯于1992年获得了自由电子激光奖。现在，安装在粒子加速器的大型光和X射线源中的FEL产生强大的电磁辐射，该电磁辐射用于探索化学键的动力学，了解光合作用，分析药物如何与靶标结合，甚至产生温暖而稠密的物质，研究气体行星的形成方式。

7激子管

Carcinotron的照片图片：CSF

法国管称为回旋加速器，是冷战时代另一个引人入胜的例子。与磁控管有关，它是由Bernard Epsztein于1951年在CompagnieGénéraledeTélégraphieSans Fil（CSF，现为Thales的一部分）上构思的。

像泛子一样，回旋加速器是为了解决传统电子管的振荡问题而诞生的。在这种情况下，振荡的源头可以追溯到射频电路沿电子束电子束的相反方向倒流的功率。Epsztein发现，振荡频率可以随电压而变化，因此获得了电压可调的“反向波”管的专利。

在大约20年的时间里，美国和欧洲的电子干扰器都使用电子回旋加速器作为其射频电源。此处显示的电子管是CSF在1952年制造的第一支电子管。它在S波段提供了200 W的RF功率，该功率从2 GHz扩展到4 GHz。

考虑到它们可以处理的功率水平，回旋加速器非常紧凑。包括其永久聚焦磁体的500W型号重量仅为8千克，尺寸为24 x 17 x 15厘米，其阴影小于鞋盒。

还有这个奇怪的名字吗？Thales Electron Devices的真空电子科学家Philippe Thouvenin告诉我，它来自希腊语karkunos，意为小龙虾。当然，小龙虾会向后游。

8双模行波管

双模行波管照片图片：诺斯罗普·格鲁曼

双模TWT是1970年代和80年代在美国开发的一种用于微波对抗雷达的奇异球微波管。这种管子既可以进行低功率连续波也可以进行大功率脉冲操作，它遵循一句古老的格言：两个比一个更好：它有两个光束，两个电路，两个电子枪，两个聚焦磁体和两个收集器，全部封装在一个真空封套中。

该电子管的主要卖点是它扩大了给定应用的用途，例如，一种对策系统可以在连续波和脉冲功率模式下运行，但只需一个发射器和一个简单的天线馈源。电子枪中较短的脉冲功率部分中的控制网格可以迅速将电子管从脉冲转换为连续波，反之亦然。谈论将许多功能打包到一个小包装中。当然，如果真空泄漏了，您将失去两种电子管功能。

此处显示的灯管是由雷神公司的功率管部开发的，该部于1993年被利顿电子设备公司收购。雷神公司/利顿公司以及诺斯罗普·格鲁曼公司制造了双模TWT，但众所周知，这种管很难批量生产，因此已停产。2000年代初期。

9多光束速调管

多光束速调管照片照片：Thales

正如我们许多人所学到的那样，功率等于电压乘以电流。为了从真空管中获得更多功率，可以增加真空管电子束的电压，但这需要更大的管和更复杂的电源。或者您可以提高电子束的电流，但这也可能会带来问题。为此，您需要确保设备可以支持更高的电流，并且所需的磁场可以安全地将电子束传输通过电子管电路，即电子管与电子束相互作用的部分。

此外，由于功率转换所需的电子束受到影响，电子束的效率通常会随着电子束电流的增加而下降。

如果要谈论具有单个电子束和单个电路的常规真空管，则所有这些警告都适用。但是，如果您使用多束光束，这些束光束来自多个阴极并经过公共电路，该怎么办？即使单个电子束电流适中，总电流仍会很高，而器件的整体效率不会受到影响。

1960年代，在美国，苏联和其他地方研究了这种多光束装置。美国的工作逐渐减少，但苏联的活动仍在继续，从而成功部署了多光束速调管或MBK。苏联将其中许多电子管用于雷达和其他用途。

上面显示了MBK的现代示例，该示例由法国Thomson Tubes Electroniques公司（现已成为Thales的一部分）于2001年生产。该MBK是为德国电子同步加速器（DESY）开发的。欧洲X射线免费电子激光设备使用的是更高版本。该管有七束，总电流为137安培，峰值功率为10 MW，平均功率为150 kW；它的效率大于63％。相比之下，汤姆森（Thomson）开发的单束速调管可提供5 MW峰值功率和100 kW平均功率，效率为40％。因此，就其放大能力而言，一个MBK相当于两个传统的速调管。

10Coaxitron

Coaxitron的照片图片：RCA

到目前为止，我所描述的所有电子管都是专家所说的束波装置（在磁控管的情况下是束流波）。但是在这些设备问世之前，电子管具有栅格，栅格是透明的屏幕状金属电极，插在电子管的阴极和阳极之间，以控制或调节电子流。根据管子有多少个栅格，它被称为二极管（无栅格），三极管（一个栅格），四极管（两个栅格）等等。低功率管被称为“接收管”，因为它们通常用于无线电接收器或开关中。（在这里，我应该注意的是，我所说的“管子”被英国人称为“阀门”。）

当然，还有更高功率的电网管。您猜对了，发射管用于无线电发射器中。后来，高功率栅格管进入了许多有趣的工业，科学和军事应用。

三极管和高阶栅极管均包括阴极，电流控制栅极和阳极或集电极（或极板）。这些管中的大多数是圆柱形的，中心电极通常是细丝，被电极围绕着。

由RCA在1960年代开始研发的coaxitron，是圆柱设计的独特组合。电子从圆柱状同轴阴极径向流到阳极。但是，共辐射管的阴极没有一个单一的电子发射器，而是沿其圆周分割的，有许多加热的灯丝作为电子源。每个灯丝形成自己的电子小束。因为子束径向流向阳极，所以不需要磁场（或磁体）来限制电子。因此，考虑到它的兆瓦级功率水平，它是非常紧凑的。

一个1兆瓦，425 MHz的同轴加速器重130磅（59千克），高24英寸（61厘米）。虽然增益适中（10至15 dB），但作为紧凑型超高频功率增强器，它仍然是一种动力。RCA设想将同轴加速器作为驱动RF加速器的来源，但最终在高功率UHF雷达中找到了家。尽管近来，同轴设备已取代了同轴加速器，但某些仍在传统雷达系统中使用。

11德律风根音频管

图片：Thump / Soundgas

一个重要的传统带网格管位于与速调管和回旋管等兆瓦级野兽的功率/频谱相反的一端。在音频工程师和唱片艺术家的推崇下，Telefunken VF14M被用作弗兰克·辛纳屈（Frank Sinatra）和甲壳虫乐队的制片人乔治·马丁爵士（Sir George Martin）所钟爱的传奇Neumann U47和U48麦克风的放大器。有趣的事实：伦敦Abbey Road Studio展出了一个Neumann U47麦克风。VF14M电子管名称中的“ M”表示它适合麦克风使用，仅授予通过Neumann筛选的电子管。

VF14是五极管，这意味着它具有五个电极，包括三个栅格。但是，当用在麦克风中时，它就像一个三极管一样工作，其两个栅格捆绑在一起并连接到阳极。这样做是为了充分利用三极管的优越音质。VF14的加热器电路以55 V的电压运行，该电路加热阴极以使其发射电子。该电压经过选择，以便可以将两个电子管串联连接在110 V主电源上，以降低电源成本，这在战后德国。

如今，您可以购买VF14M的固态替代品，甚至可以模拟电子管的55 V加热器电路。但是它能复制那种温暖可爱的电子管声音吗？关于这一点，音频势利者将永远不会同意。

这篇文章刊载在2020年11月的印刷版上，标题为《您从未听说过的9个最伟大的真空管》。

source：ieee.org

小叔来啦：

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真空管专家的生活

Carter M. Armstrong的照片

拍摄：迈克尔·马丁

“如果您告诉我我会在真空管上度过我的职业，那我会说，‘没办法。太疯狂了！' ”

卡特·阿姆斯特朗（Carter M. Armstrong）这样说，实际上他在真空设备上工作了40多年。它开始于研究生院，当时他的博士学位是马里兰大学的顾问将他转向了电子束。在北卡罗来纳州立大学，利顿州诺斯罗普·格鲁曼公司，海军研究实验室以及最近在加利福尼亚托伦斯的L3Harris任职期间，他一直担任公司电子设备部门高级开发总监。

阿姆斯特朗说，在整个过程中，这项工作一直在智力上激发和情感上的回报。他说：“解决棘手的问题很好。” “物理学很难，工程很难，而且都是相互关联的。并不是每个人都能做这种工作，但它确实会渗入您的血液。”

在这张照片中，IEEE院士Armstrong拥有他协助开发的两种设备：毫米波微型行波管和微波功率模块。他说，除了微波炉中无处不在的磁控管和通信卫星中的行波管之外，真空设备仍然可以在令人惊讶的广泛应用中找到自己的方式，在这些应用中，“您需要高效，大功率和宽放大带宽”。这些应用包括癌症治疗，聚变反应堆，工业加热，粒子加速器，雷达，导弹防御和电子战。

在阿姆斯特朗的文章中，几乎所有的管子都是他在职业生涯中曾帮助设计或接触过的，但根据他的儿子德里克（Derek）的推荐，他也加入了其中。那就是Telefunken VF14M，这是一种在声望很高的Neumann U47和U48麦克风中使用的专用音频管。几十年来，包括Ella Fitzgerald，Frank Sinatra和Beatles在内的许多录音师都喜欢这些麦克风。

“我是甲壳虫乐队的忠实粉丝，所以我很乐意加入其中。”阿姆斯特朗说。

电子管 晶体管

基本电子管一般有三个极,一个阴极(K)用来发射电子,一个阳极(A)用来吸收阴极所发射的电子,一个栅极(G)用来控制流到阳极的电子流量.阴极发射电子的基本条件是:阴极本身必须具有相当的热量,阴极又分两种,一种是直热式,它是由电流直接通过阴极使阴极发热而发射电子;另一种称旁热式阴极,其结构一般是一个空心金属管,管内装有绕成螺线形的灯丝,加上灯丝电压使灯丝发热从而使阴极发热而发射电子,现在日常用的多半是这种电子管(如图所示).由阴极发射出来的电子穿过栅极金属丝间的空隙而达到阳极,由于栅极比阳极离阴极近得多,因而改变栅极电位对阳极电流的影响比改变阳极电压时大得多,这就是三极管的放大作用.换句话说就是栅极电压对阳极电流的控制作用.我们用一个参数称跨导(S)来表示.另外还有一个参数μ来描述电子管的放大系数,它的意义是说明了栅极电压控制阳流的能力比阳极电压对阳流的作用大多少倍.www.ShareDIY.net
为了提高电子管的放大系数,在三极管的阳极和控制栅极之间另外加入一个栅极称之为帘栅极,而构成四极管,由于帘栅极具有比阴极高很多的正电压,因此也是一个能力很强的加速电极,它使得电子以更高的速度迅速到达阳极,这样控制栅极的控制作用变得更为显著.因此比三极管具有更大的放大系数.但是由于帘栅极对电子的加速作用,高速运动的电子打到阳极,这些高速电子的动能很大,将从阳极上打出所谓二次电子,这些二次电子有些将被帘栅吸收形成帘栅电流,使帘栅电流上升这会导致帘栅电压的下降,从而导致阳极电流的下降,为此四极管的放大系数受到一定而限制.www.ShareDIY.net
为了解决上述矛盾,在四极管帘栅极外的两侧再加入一对与阴极相连的集射极,由于集射极的电位与阴极相同,所以对电子有排斥作用,使得电子在通过帘栅极之后在集射极的作用下按一定方向前进并形成扁形射束,这扁形电子射束的电子密度很大,从而形成了一个低压区,从阳极上打出来的二次电子受到这个低压区的排斥作用而被推回到阳极,从而使帘栅电流大大减少,电子管的放大能力得而加强.这种电子管我们称为束射四极管,束射四极管不但放大系数较三极管为高,而且其阳极面积较大,允许通过较大的电流,因此现在的功放机常用到它作为功率放大
电子技术发展的里程碑——晶体管
谈到晶体管，也许很多人会感到很陌生．然而，就是小小的晶体管的发明给电子学带来了一场革命．这场革命发展之迅速、波及范围之广泛，完全超出了人们的想象．
现在晶体管和微型电路几乎无所不能，无处不在．小到人们日常生活中的助听器、收音机、录音机和电视机，大到实验室仪器、工业生产及国防设备、计算机、机器人、宇宙飞盘等，都离不开晶体管．可以毫不夸张地说，晶体管奠定了现代电子技术的基础．
可是，晶体管究竟是什么样的?它又是怎样发明出来的?必不可少的一步——电子管的问世1883年，闻名世界的大发明家爱迪生发明了第一只白炽照明灯．电灯的发明，给一直生活在黑暗之中的人们送去了光明和温暖．就在这个过程中，爱迪生还发现了一个奇特的现象：一块烧红的铁会散发出电子云．后人称之为爱迪生效应．1884年的一天，一位叫弗莱明的英国发明家，远涉重洋，风尘仆仆地来到美国，拜会了他慕名已久的爱迪生．就在这两位大发明家的会见中，爱迪生再次展示了爱迪生效应．遗憾的是，由于当时技术条件的限制，不论是爱迪生，还是弗莱明，都对这一效应百思不得其解，不知道利用这一效应能做些什么．
20世纪初，有线电报问世了．这一发明给人们带来了很多便利．有线电报发出的信号是高频无线电波，收信台必须进行整流，才能从听筒中听出声音来．当时的整流器结构复杂，功效又差，亟待改进．正在研究高频整流器的弗莱明灵机一动，他想，如果把爱迪生效应应用在检波器上，结果会怎样呢?就这样，引出了一个新的发明．
1904年弗莱明在真空中加热的电丝(灯丝)前加了一块板极，从而发明了第一只电子管．他把这种装有两个极的电子管称为二极管．利用新发明的电子管，可以给电流整流，使电话受话器或其它记录装置工作起来．如今，打开一架普通的电子管收音机，我们很容易看到灯丝烧得红红的电子管．它是电子设备工作的心脏，是电子工业发展的起点．
弗莱明的二极管是一项崭新的发明．它在实验室中工作得非常好．可是，不知为什么，它在实际用于检波器上却很不成功，还不如同时发明的矿石检波器可靠．因此，对当时无线电的发展没有产生什么冲击．
此后不久，贫困潦倒的美国发明家德福雷斯特，在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．这一小小的改动，竟带来了意想不到的结果．它不仅反应更为灵敏、能够发出音乐或声音的振动，而且，集检波、放大和振荡三种功能于一体．因此，许多人都将三极管的发明看作电子工业真正的诞生起点．德福雷斯特自己也非常惊喜，认为“我发现了一个看不见的空中帝国”．电子管的问世，推动了无线电电子学的蓬勃发展．到1960年前后，西方国家的无线电工业年产10亿只无线电电子管．电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域，将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户．就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展，也有电子管的一臂之力．
三条腿的魔术师电子管在电子学研究中曾是得心应手的工具．电子管器件历时40余年一直在电子技术领域里占据统治地位．但是，不可否认，电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂．因此，电子管问世不久，人们就在努力寻找新的电子器件．第二次世界大战中，电子管的缺点更加暴露无遗．在雷达工作频段上使用的普通的电子管，效果极不稳定．移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙，易出故障．因此，电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要，都促使许多科研单位和广大科学家，集中精力，迅速研制成功能取代电子管的固体元器件．
早在30年代，人们已经尝试着制造固体电子元件．但是，当时人们多数是直接用模仿制造真空三极管的方法来制造固体三极管．因此这些尝试毫无例外都失败了．
年6月的一天，在美国贝尔实验室的一个房间里，一架样式很普通的收音机正在播放着轻柔的音乐，许多参观者在它面前驻足不前．为什么大家都对这台收音机情有独钟呢？原来这是第一架不用电子管，而代之以一种新的固体元件——晶体管的收音机．虽然人们对这架收音机显露出浓厚的兴趣．然而，他们对晶体管本身却不以为然．美国《纽约先驱论坛报》的记者在报道中写道：“这一器件还在实验室阶段，工程师们都认为它在电子工业中的革新是有限的．”事实上，晶体管发明以后，在不长的时间内，它的深远影响便很快地显示出来．它在电子学领域完成了一场真正的革命．
什么是晶体管呢？通俗地说，晶体管是半导体做的固体电子元件．像金银铜铁等金属，它们导电性能好，叫做导体．木材、玻璃、陶瓷、云母等不易导电，叫做绝缘体．导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，就叫半导体．晶体管就是用半导体材料制成的．这类材料最常见的便是锗和硅两种．
半导体是19世纪末才发现的一种材料．当时人们并没有发现半导体的价值，也就没有注重半导体的研究．直到二次大战中，由于雷达技术的发展，半导体器件——微波矿石检波器的应用日趋成熟，在军事上发挥了重要作用，这才引起了人们对半导体的兴趣．许多科学家都投入到半导体的深入研究中．经过紧张的研究工作，美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人捷足先登，合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件．晶体管被人们称为“三条腿的魔术师”．它的发明是电子技术史中具有划时代意义的伟大事件，它开创了一个崭新的时代——固体电子技术时代．他们三人也因研究半导体及发现晶体管效应而共同获得1956年最高科学奖——诺贝尔物理奖．
肖克利小组与晶体管美国人威廉·肖克利，1910年2月13日生于伦敦，曾在美国麻省理工学院学习量子物理，1936年得到该校博士学位后，进入久负盛名的贝尔实验室工作．贝尔实验室是电话发明人贝尔创立的．在电子、特别在通讯领域是最有名气的研究所，号称“研究王国”．早在1936年，当时的研究部主任，后来的贝尔实验室总裁默文·凯利就对肖克利说过，为了适应通讯不断增长的需要，将来一定会用电子交换取代电话系统的机械转换．这段话给肖克利留下了不可磨灭的印象，激起他满腔热情，把毕生精力投入到推进电子技术进步的事业中．沃尔特·布拉顿也是美国人，1902年2月10日出生在中国南方美丽的城市厦门，当时他父亲受聘在中国任教．布拉顿是实验专家，1929年获得明尼苏达大学的博士学位后，进入贝尔研究所从事真空管研究工作．温文儒雅的美国人巴丁是一个大学教授的儿子，1908年在美国威斯康星州的麦迪逊出生，相继于1928年和1929年在威斯康星大学获得两个学位．后来又转入普林斯顿大学攻读固体物理，1936年获得博士学位．1945年来到贝尔实验室工作．默文·凯利是一位颇有远见的科技管理人员．他从30年代起，就注意寻找和采用新材料及依据新原理工作的电子放大器件．在第二次世界大战前后，敏锐的科研洞察力促使他果断地决定加强半导体的基础研究，以开拓电子技术的新领域．于是，1945年夏天，贝尔实验室正式决定以固体物理为主要研究方向，并为此制定了一个庞大的研究计划．发明晶体管就是这个计划的一个重要组成部分．1946年1月，贝尔实验室的固体物理研究小组正式成立了．这个小组以肖克利为首，下辖若干小组，其中之一包括布拉顿、巴丁在内的半导体小组．在这个小组中，活跃着理论物理学家、实验专家、物理化学家、线路专家、冶金专家、工程师等多学科多方面的人才．他们通力合作，既善于汲取前人的有益经验，又注意借鉴同时代人的研究成果，博采众家之长．小组内部广泛开展有益的学术探讨．“有新想法，新问题，就召集全组讨论，这是习惯”．在这样良好的学术环境中，大家都充满热情，完全沉醉在理论物理领域的研究与探索中．
开始，布拉顿和巴丁在研究晶体管时，采用的是肖克利提出的场效应概念．场效应设想是人们提出的第一个固体放大器的具体方案．根据这一方案，他们仿照真空三极管的原理，试图用外电场控制半导体内的电子运动．但是事与愿违，实验屡屡失败．
人们得到的效应比预期的要小得多．人们困惑了，为什么理论与实际总是矛盾的呢？
问题究竟出在那里呢？经过多少个不眠之夜的苦苦思索，巴丁又提出了一种新的理论——表面态理论．这一理论认为表面现象可以引起信号放大效应．表面态概念的引入，使人们对半导体的结构和性质的认识前进了一大步．布拉顿等人乘胜追击，认真细致地进行了一系列实验．结果，他们意外地发现，当把样品和参考电极放在电解液里时，半导体表面内部的电荷层和电势力发生了改变，这不正是肖克利曾经预言过的场效应吗?这个发现使大家十分振奋．在极度兴奋中，他们加快了研究步伐，利用场效应又反复进行了实验．谁知，继续实验中突然发生了与以前截然不同的效应．这接踵而至的新情况大大出乎实验者的预料．
人们的思路被打断了，制作实用器件的原计划不能不改变了，渐趋明朗的形势又变得扑朔迷离了．然而肖克利小组并没有知难而退．他们紧紧循着茫茫迷雾中的一丝光亮，改变思路，继续探索．经过多次地分析、计算、实验，1947年12月23日，人们终于得到了盼望已久的“宝贝”．这一天，巴丁和布拉顿把两根触丝放在锗半导体晶片的表面上，当两根触丝十分靠近时，放大作用发生了．世界第一只固体放大器——晶体管也随之诞生了．在这值得庆祝的时刻，布拉顿按捺住内心的激动，仍然一丝不苟地在实验笔记中写道：“电压增益100，功率增益40，电流损失1/2.5……亲眼目睹并亲耳听闻音频的人有吉布尼、摩尔、巴丁、皮尔逊、肖克利、弗莱彻和包文．”在布拉顿的笔记上，皮尔逊、摩尔和肖克利等人分别签上了日期和他们的名字表示认同．
巴丁和布拉顿实验成功的这种晶体管，是金属触丝和半导体的某一点接触，故称点接触晶体管．这种晶体管对电流、电压都有放大作用．
晶体管发明之后基于严谨的科学态度，贝尔实验室并没有立即发表肖克利小组的研究成果．他们认为，还需要时间弄清晶体管的效应，以便编写论文和申请专利．此后一段时间里，肖克利等人在极度紧张的状态中忙碌地工作着．他们心中隐藏着一丝忧虑．如果别人也发明了晶体管并率先公布了，他们的心血就付之东流了．他们的担心绝非多虑，当时许多科学家都在潜心于这一课题的研究．1948年初，在美国物理学会的一次会议上，柏杜大学的布雷和本泽报告了他们在锗的点接触方面所进行的实验及其发现．当时贝尔实验室发明晶体管的秘密尚未公开，它的发明人之一——布拉顿此刻就端坐在听众席上．布拉顿清楚地意识到布雷等人的实验距离晶体管的发明就差一小步了．因此，会后布雷与布拉顿聊天时谈到他们的实验时，布拉顿立刻紧张起来．他不敢多开口，只让对方讲话，生怕泄密给对方，支吾几句就匆匆忙忙地走开了．后来，布雷曾惋惜地说过：“如果把我的电极靠近本泽的电极，我们就会得到晶体管的作用，这是十分明白的．”由此可见，当时科学界的竞争是多么的激烈！实力雄厚的贝尔实验室在这场智慧与技能的角逐中，也不过略胜一筹．
晶体管发明半年以后，在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管．这个伟大的发明使许多专家不胜惊讶．然而，对于它的实用价值，人们大都表示怀疑．当年7月1日的《纽约时报》只以8个句子、201个文字的短讯形式报道了本该震惊世界的这条新闻．在公众的心目中，晶体管不过是实验室的珍品而已．估计只能做助听器之类的小东西，不可能派上什么大用场．
的确，当时的点接触晶体管同矿石检波器一样，利用触须接点，很不稳定，噪声大，频率低，放大功率小，性能还赶不上电子管，制作又很困难．难怪人们对它无动于衷．然而，物理学家肖克利等人却坚信晶体管大有前途，它的巨大潜力还没有被人们所认识．于是，在点接触式晶体管发明以后，他们仍然不遗余力，继续研究．又经过一个多月的反复思索，肖克利瘦了，眼中也布满了血丝．一个念头却在心中越来越明晰了，那就是以往的研究之所以失败，根本原因在于人们不顾一切地盲目模仿真空三极管．这实际上走入了研究的误区．晶体管同电子管产生于完全不同的物理现象，这就暗示晶体管效应有其独特之处．明白了这一点，肖克利当即决定暂时放弃原来追求的场效应晶体管，集中精力实现另一个设想——晶体管的放大作用．正确的思想终于开出了最美的花朵．1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间．这是一个多么富有想象力的设计啊！可惜的是，由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难．直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管．
电子技术发展史上一座里程碑晶体管的出现，是电子技术之树上绽开的一朵绚丽多彩的奇葩．同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：①晶体管的构件是没有消耗的．无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化．由于技术上的原因，晶体管制作之初也存在同样的问题．随着材料制作上的进步以及多方面的改善，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器件的美名．②晶体管消耗电子极少，仅为电子管的十分之一或几十分之一．它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子．一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的．③晶体管不需预热，一开机就工作．例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快出现画面．电子管设备就做不到这一点．开机后，非得等一会儿才听得到声音，看得到画面．显然，在军事、测量、记录等方面，晶体管是非常有优势的．④晶体管结实可靠，比电子管可靠100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的．另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路．晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高元器件的安装密度．正因为晶体管的性能如此优越，晶体管诞生之后，便被广泛地应用于工农业生产、国防建设以及人们日常生活中．1953年，首批电池式的晶体管收音机一投放市场，就受到人们的热烈欢迎，人们争相购买这种收音机．接着，各厂家之间又展开了制造短波晶体管的竞赛．此后不久，不需要交流电源的袖珍“晶体管收音机”开始在世界各地出售，又引起了一个新的消费热潮．
由于硅晶体管适合高温工作，可以抵抗大气影响，在电子工业领域是最受欢迎的产品之一．从1967年以来，电子测量装置或者电视摄像机如果不是“晶体管化”的，那么就别想卖出去一件．轻便收发机，甚至车载的大型发射机也都晶体管化了．
另外，晶体管还特别适合用作开关．它也是第二代计算机的基本元件．人们还常常用硅晶体管制造红外探测器．就连可将太阳能转变为电能的电池——太阳能电池也都能用晶体管制造．这种电池是遨游于太空的人造卫星的必不可少的电源．晶体管这种小型简便的半导体元件还为缝纫机、电钻和荧光灯开拓了电子控制的途径．从1950年至1960年的十年间，世界主要工业国家投入了巨额资金，用于研究、开发与生产晶体管和半导体器件．例如，纯净的锗或硅半导体，导电性能很差，但加入少量其它元素(称为杂质)后，导电性能会提高许多．但是要想把定量杂质正确地熔入锗或硅中，必须在一定的温度下，通过加热等方法才能实现．而一旦温度高于摄氏75度，晶体管就开始失效．为了攻克这一技术难关，美国政府在工业界投资数百万美元，以开展这项新技术的研制工作．在这样雄厚的财政资助下，没过多久，人们便掌握了这种高熔点材料的提纯、熔炼和扩散的技术．特别是晶体管在军事计划和宇宙航行中的威力日益显露出来以后，为争夺电子领域的优势地位，世界各国展开了激烈的竞争．为实现电子设备的小型化，人们不惜成本，纷纷给电子工业以巨大的财政资助．
自从1904年弗莱明发明真空二极管，1906年德福雷斯特发明真空三极管以来，电子学作为一门新兴学科迅速发展起来．但是电子学真正突飞猛进的进步，还应该是从晶体管发明以后开始的．尤其是PN结型晶体管的出现，开辟了电子器件的新纪元，引起了一场电子技术的革命．在短短十余年的时间里，新兴的晶体管工业以不可战胜的雄心和年轻人那样无所顾忌的气势，迅速取代了电子管工业通过多年奋斗才取得的地位，一跃成为电子技术领域的排头兵．现代电子技术的基础诚然，电子管的发明使电子设备发生了革命性变化．但是电子管体大易碎，费电又不可靠．因此，晶体管的问世被誉为本世纪最伟大的发明之一，它解决了电子管存在的大部分问题．可是单个晶体管的出现，仍然不能满足电子技术飞速发展的需要．随着电子技术应用的不断推广和电子产品发展的日趋复杂，电子设备中应用的电子器件越来越多．比如二次世界大战末出现的B29轰炸机上装有1千个电子管和1万多个无线电元件．电子计算机就更不用说了．1960年上市的通用型号计算机有10万个二极管和2.5万个晶体管．一个晶体管只能取代一个电子管，极为复杂的电子设备中就可能要用上百万个晶体管．一个晶体管有3条腿，复杂一些的设备就可能有数百万个焊接点，稍一不慎，就极有可能出现故障．为确保设备的可靠性，缩小其重量和体积，人们迫切需要在电子技术领域来一次新的突破．1957年苏联成功地发射了第一颗人造卫星．这一震惊世界的消息引起了美国朝野的极大震动，它严重挫伤了美国人的自尊心和优越感，发达的空间技术是建立在先进的电子技术基础上的．为夺得空间科技的领先地位，美国政府于1958年成立了国家航空和宇航局，负责军事和宇航研究，为实现电子设备的小型化和轻量化，投入了天文数字的经费．就是在这种激烈的军备竞赛的刺激下，在已有的晶体管技术的基础上，一种新兴技术诞生了，那就是今天大放异彩的集成电路．有了集成电路，计算机、电视机等与人类社会生活密切相关的设备不仅体积小了，功能也越来越齐全了，给现代人的工作、学习和娱乐带来了极大便利．那么，什么是集成电路呢？集成电路是在一块几平方毫米的极其微小的半导体晶片上，将成千上万的晶体管、电阻、电容、包括连接线做在一起．真正是立锥之地布千军．它是材料、元件、晶体管三位一体的有机结合．
集成电路的问世是离不开晶体管技术的，没有晶体管就不会有集成电路．本质上，集成电路是最先进的晶体管——外延平面晶体制造工艺的延续．集成电路设想的提出，同晶体管密切相关．1952年，英国皇家雷达研究所的一位著名科学家达默，在一次会议上曾指出：“随着晶体管的出现和对半导体的全面研究，现在似乎可以想象，未来电子设备是一种没有连接线的固体组件．”虽然达默的设想并未付诸实施，但是他为人们的深入研究指明了方向．
后来，一个叫基尔比的美国人步达默的后尘，走上了研究固体组件这条崎岖的小路．基尔比毕业于伊利诺斯大学电机工程系．1952年一个偶然机会，基尔比参加了贝尔实验室的晶体管讲座．富于创造性的基尔比一下子就被晶体管这个小东西迷住了．
当时，他在一家公司负责一项助听器研究计划．心系晶体管的基尔比不由自主地想把晶体管用在助听器上，他果然获得了成功．他研究出一种简便的方法，将晶体管直接安装在塑料片上，并用陶瓷密封．初步的成功使他对晶体管的兴趣与日俱增．为寻求更大的发展，基尔比于1958年5月进入得克萨斯仪器公司．当时，公司正参与美国通信部队的一项微型组件计划．基尔比非常希望能在这一计划中一显身手．强烈的自尊促使他决心凭自己的智慧和努力进入这一计划．于是，他常常一个人埋头在工厂，思考采用半导体制造整个电路的途径．记不清多少次苦苦思索，多少回实验，多少次挫折，经过长时间的孤军奋战，到1959年，一块集成电路板终于在基尔比的手中诞生了．
同年3月，这一产品被拿到无线电工程师协会上展出．得克萨斯公司当时的副总裁谢泼德自豪地宣布，这是“硅晶体管后得克萨斯仪器公司最重要的开发成果”．在晶体管技术基础上迅速发展起来的集成电路，带来了微电子技术的突飞猛进．
微电子技术的不断进步，极大降低了晶体管的成本，在1960年，生产1只晶体管要花10美元，而今天，1只嵌入集成电路里的晶体管的成本还不到1美分．这使晶体管的应用更为广泛了．
不仅如此，微电子技术通过微型化、自动化、计算机化和机器人化，将从根本上改变人类的生活．它正在冲击着人类生活的许多方面：劳动生产、家庭、政治、科学、战争与和平．

谁能详细的介绍一下电子管

音乐传真 想问得是真空管放大器吧?
电子管跟灯泡是近亲
请看偶早年的回答：http://zhidao.baidu.com/question/8201377.html
偶是电子管放大器爱好者希望多多交流
从爱迪生的时代开始至今，走了无数迂回曲折的道路。真空管在这百年间的历史没有太多人谈及过，以下就让我们试放眼看它在这百年间的转变过程吧！
在一八八O年初期，爱迪生改良了白光灯胆（在此之前是一种未完成的锡箔式放电系统）。爱迪生在研究灯泡的过程中，意外地有一个小小发现（当时他是这样想），就是在灯泡里，如加入一支电极，而将它连接到钨丝的电源去，被加热后的钨丝，是会向电极放电，在电极的线路里便会产生出电流来，这个物理现象，就是在今天被称为“爱迪生效应”。
被放射出来的电子，是只会流向电源电位高的一方（即电极），另外的一方是不会产生电流，这个意味着有整流作用的重大发现，爱迪生在当其时没有注意到，只稍作申请了专利权而已，就这样将它完全忘记。在爱迪生无数的发明中，关于科学原理的发明，就只得这个“爱迪生效应”而已。他在发明之后又没有利用过的惊人发现，相信就只是此次是例外吧！
爱迪生需要“委托”他人才发明了真空管，但他在一八八三年发明的留声机，就是今天HiFi音响器材的前身，身为发烧友的我们，是值得向他老人家致敬！
在1904年，曾经一度是英国Malcony公司顾问的J.A.Fleming先生，卒之发明了用在无线电信中检波器的二极真空管。这次发明的原有概念，就是来自爱迪生早在十年前发明的“爱迪生效应”。他由于曾担任伦敦的爱迪生电灯公司顾问，所以当年爱迪生做的实验他也在场，离开爱迪生电灯公司后的他，仍继续不断进行更深入的研究。Fleming将发明了的二极真空管取名Bulb，或称Valve（取其电流只向单方向流，不会反方向流，像一道“活门”）现时流行的叫法是真空管，全部都是同一样东西。
Fleming Bulb从此奠定了其后的真空管技术之基础，反为它本身就未能在日后被全面应用在无线电通信器材方面。
两年后，即一九O六年，美国Do.Forest公司，将一支额外的电极（Grid)，放入二极真空管里，成功发明出一种能有效有作检波及增益的三极真空管（Orthicon)。Grid是指额外再更入的电极之形状极形似烧烤用的铁丝网（Gridiron)，所以又称Grid。
由于Fleming力称他是拥有真空管发明之优先权，所以英国的Malcony也不顾一切，静悄悄地生产起三极管来。正所谓肥水不流别人田，美国Do.Forest公司大为不满，更因此与Malcony公司为了三极管一事闹上法庭。这场长达十年的官司，卒之在一九一六年得出结果。法庭宣判Do.Forest的三极管，触犯了二极管的专利权，而Malcony公司出产的三极管，也侵害了Do.Forest公司注册的三极管专利权，结果是两败俱伤，无好结果，两间公司都不准许再继续生产三极管。
法庭此次的裁判，大大妨碍了真空管的发展。活用真空管来制造放大器，正正式式是在第一次世界结束后才开始，即一九二O年以后的事。
HiFi时代的真空管放大器演变前后
首先，使用（High Fidelity）一词，是在一九三O年代中期开始。在此时期，美国Western Electric公司的WE300A及RCA公司的2A3，在同一时间面世。这两支“威水”三极真空管，在音响历史上，写下了光辉的一页。
WE300A是被用来制造WE86扩音机，专门应用在当时的有声电影院里。2A3则装在RCA之豪华型“衣柜式”唱机——Electroller D22里（自动换唱片）。由于WE300A是应用在专业器材里，一般人连看也未看过，因此对它毫无认识。以消费者留声机方式上市的2A3，就因而被注视。当时有很多发烧友利用这支功率作推挽式放大，制造出有22瓦之“大功率”放大器，令当时的发烧友听得如痴如醉！
一九三九年，美国哥伦比亚公司为了获得一种更宁静的古典音乐重播效果，率先使用了Lacquer Master去刻片。在第二次世界大战中（一九四四年），英国Decca亦发明了一种更新的录音方法，称为FFRR(Full Frequency Range Recording)全频带录音。（这录音方法由于是在研究敌方潜水艇的声音分辨方法中演变出来，录音的频应可从30赫伸展至14000赫，也是78转SP唱片时代劳最大极限频应范围。）
另一方面，在战争中发明的电子技术，也在战后发展成为平民日常可利用，在一九四八年，首张LP大唱片宣告诞生。音响技术在此黄金暑期因此大放异彩。 首部在美国上市的真空管放大器，是在第二次世界大战结束同年之十月推出，制造厂是Fisher。HIFI时代的序幕，是在LP模拟式大唱片面世之前一年（一九四七）掀起。当时的最触目的放大器电路，计有Williamson线路及在一九八二年逝世（八十一岁）之RCA公司Harry，F.Orson博士设计的Orson线路。
欧美真空管放大器的黄金时期
Williamson放大线路是当其时HIFI放大器的代名词，英国HIFI杂志（Wireless World)就在一九四七年四、五月号一期刊登过。虽然现在的放大器线路加入负回输（原子粒机有些加入40分贝之负回输）是众所周知，但当时威廉臣线路就大胆加入20分贝之负回输，令全世界的发烧友都看得目瞪口呆。
Negative Feedback（负回输）原理的发现，是早在一九二七年八月二日。发明人是美国Bell 研究所之设计工程师Harold Black，当日他乘坐一艘游轮，在远眺自由神像之时突然构思出来，他当时立刻拿来一张当天的纽约时代日报（Time News)，就以第一时间将这个设计概念记录下来。但直到数年之后才实际研究成功，时间是一九三三年。被运用在电话机的放大线路，是在一九三六年，当时的输出变压器甚差，虽用了负回输放大电路去减低失真，但失真仍然是惊人之大（以目前的标准比较）！
由于当时的输出变压器没有今天的广阔频应，虽然威廉臣放大器聪明使用了20分贝的负回输，但后来却被很设计师不断指出其缺点，纵使如此，变压器的重要性能够因此被人初次认识，大大影响其后的放大线路技术；负回输的发明亦没有白费到！威廉臣功率放大部分虽用了KT66四极管，但因与三极管以推挽式接合工作，输出能高至10瓦。
另一方面，Orson放大线路却用对称式排列法，将6F6与三极管以平衡式连接，完全不加负回输。这种放大部之设计意念，是考虑其为家用式HIFI放大器，而将其频应特性、失真、输出及制作费等取得最妥善的协调，定下额定范围。Orson博士不采用负回输是有其理论，虽则加入负回输能将放大器的频宽拉阔，但却要付出庞大制作费，因此不太适合一般家用式放大器，用三极管及不加负回输，是既简单又能理想的音响效果，更适合普通家庭使用！
在一九四九年的Audio Engineering杂志十二月号刊中，麦景陶线路被首次发表。线路是将6L6G四极输出管与一种特别绕制的输出变压器连接的single ended“变相”推挽式放大。这种称为双丝式（bifilar)的特殊绕制变压器，由于能够消除B级推挽式放大的交越失真，因此能有50瓦输出、全频带失真低于百分一之高水准性能！以此电路，麦景陶50W—I型专业放大器正式上市！
首部被我们这一辈子发烧友深爱的同厂放大器，是在一九五五年推出的MC60，铬铁制机壳，变压器外壳的方型圆角，单是外形已令人迷迷痴痴，性格十足（当时业余发烧友自己装嵌的放大器只将真空管与变压器装在一个普通铁造起角的机壳上）。其后上市的MC—75，是采用相同电路，将6550作推挽式放大的60瓦输出放大器以KT—88（这也是KT—88初次出场）代替，而将输出提升至75瓦的功率放大器。后来更将它立体声化，MC275便宣告诞生。
前级放大器之面世
踏入LP时代之后，前置放大器便应运而生。先前曾提及过RCA在一九三四年推出之D22型豪华留声机，虽不是唱LP大唱片，但已看到附有volume-expander之附加放大器了，但这并未真正算是前级放大器。当进入LP时代后，由于刻片前要经过频率均衡（增强高频、减少低频），所以当重播时便需要一部前级放大器将之还原（减少高频、增强低频）。但每间唱片公司都有不同的均衡标准，所以如果用相同的重放线路，可能每张唱片都有参差不齐的重放曲线，有时甚至同一张唱片，但A、B两面都不同的重播频应曲线！
当时具代表性的均衡标准计有AES、NAB、RCA、Columbia、FFRR及欧洲规格之CCIR等多种，因此当时的前置放大器都附设有可选择不同均衡标准的选择制。直到一九五五年才将这个均衡标准统一，成为沿用至今的国际通用标准——RIAA。
HIFI放大器的祖先们
在一九五O年后，各种放大器相继纷纷推出。一九五O年，英国Quad 被P.J.Walker重振雄风，推出I型前级及功率放大器。一九五一年，真正优秀的放大器才面世 （正式名称是extended class A放大器，四极管与三极管使用同一偏压（Bias，是一种罕有的A、C级合并式工作放大器），将6L6栅极连接在输出变压器之顶（输入端），具有超平直线性响应；设计师其中一位是日后创办Dynaco公司之D.Hafler。Quad也在同年推出II型功率放大器，初级放大器使用FE86五极管，输出用四只KT66四极管，线路简洁，输出变压器是Quad自制，输出有15瓦。
一九五五年，通用电子（GE）公司的Petersong 与Syncrea发明了一种Single ended push-pull放大线路，消除了因变压器漏电。电感所引起的开关失真。这种放大线路虽然也采用输出变压器，但工作量却大大省略，其后更发展至OTL线路，所以可称为今天晶体管扩音机采用的SEPP线路之原型。讲起OTL线路，第一部OTL放大器亦在同年上市，制造者是Stewarts。
五三年，Borgan Amp，White Powerton Amp，Crosschart PP，Multi Feedback Amp；五四年Linear，Standard Amp，BTL线路及无限量负回输线路等数之不尽的线路，有如雨后春笋，接踵而来；同年英国Leak公司也推出“Point One”系列放大器，失真率只低于百分之零点一，所以被称为Point One，当时此部低失真放大器便曾一度成为佳话！线路方面也只不过沿用KT66与三极管连接而成的推挽式线路，没有值得提及的优点！可与麦景陶并排而列，名门名器之马兰士，也在同一年推出#1号前级放大器，跟着在五五年便于工作再推出#2功率放大器。
日本制放大器之历史
在此段期间，所谓“日本制放大器”，主要是指业余无线电发烧友的手制放大器 。以我记忆所及，“威廉臣”放大线路是在昭和廿五年（一九五O年），首先在三月号的《无线电技术》杂志公开发表。“麦景陶”线路即在第二年（一九五一年）八月之《电波科学》里首次公开。亦即在外国发表后两年后，才被（日本人）认识。虽然隔了两年时间才被认识，但当时的情形，是令人没法不兴奋的！
日本哥伦比亚公司在昭和廿六年（一九五一年）首先推出第一张日本制LP大唱片，当时的技术性杂志，只大部分刊登一些关于改良留声机的方法关于先前提及之多种HIFI放大器线路，是在往后几年才在杂志上发表。
昭和廿七年十二月（一九五二年），第一届全日本音响大展宣布隆重举行。同年，Lux以一种采用广阔频应之输出变压器制的“X”系列真空管放大器，成为HiFi电声界之热门话题。其实，Lux厂早在战前（一九三六年左右）已生产了一部753型不俗的真空管放大器（输出10瓦，有HiFi倾向之高水准胆机），相信仍有很多人能记得起这部机，但无论如何，Lux是以这只高质阔频应输出变压器一举成名，声名大噪。
由大厂制造之真空管放大器之出现，是从昭和廿九年（一九五四年）才正式开始。山水以功率放大器（HF—2A3S）及前置放大器（HRR—100）创先河。Lux接着在昭和三十年（一九五五年）推出“KMV6”及“KMR5”套件式功率放大器。山水设于东京、Lux设于大阪，这两间大厂分处东、西两面，将当时的国产放大器划分成两大类，确实引起广大人士对当时的放大器产生极为浑厚的兴趣。
这些国产胆机，单看型号也可推测其所用之真空管是何种型号，例如山水之2A3、Lux之6AR5及6V6，同年先锋也使用6V6做输出管造出功率放大器HF10M。至于外国的线路就多用KT88、KT66及6550之类的四极管，6V6就被广泛应用。
如看看这些真空管的价钱差异，大家便会更了解。以八O年的市价，一支KT88售价约八至九千日元（港币三百元左右）、KT66售价约七千日元（港币二百五十元）、6550售价约四至五千日元（港币一百六十元左右）；而6V6只需二千日元以下（低于港币六十元）便可以买得到。以上是四极管，以下的三极管大约售价是：2A3要八千日元，至于已属“名器”之“补品”——WE300B，平均售价约三至五万日元（港币一千至一千七百元左右）一只！
至于采用这支“补品”真空管初上市的功率放大器（只单用一只WE300B），就是大阪的“Stereo Gallery—Q”在昭和四四年（一九六九年）推出，中说设计人是Lux之上原氏。但从此以后，以300B做机推出市场的传闻就绝了迹。
Lux是胆机放大器的老字号，相信大家都会同意！即使HiFi界已全面进入晶体管时代也好，Lux也不忘胆机之魅力，不断推出以音色取胜之新型胆机。昭和五十年（一九七五年），得到了NEC厂的合作，Lux采用独特的制造方法及规格，自己生产出真空管来。驱动级是用了“6240G”、输出级是采用“8045G”三极管。用了这两款“铁胆”所造成的功率放大器，就是MB3045。
当然，除此之外，Lux还有很多杰作。单声道初期的MA7A就是以大功率（60瓦）而闻名，MA7A后来改良变成MB8A，再后一些便变为MB88。在步入晶体管时代之过渡时期，没有输出变压器之OTL式胆机——MQ36，都是Lux众多“名器”之一。
前级放大器方面SQ38系列最为“威水”！这系列胆机所用之6RA8及50CA10都可算是HiFi时代诞生之“靓胆”。Lux到目前还使用这支50CA10来做无负回输放大器（M68C）推出市场。
以上Lux的每部胆机，皆由上原氏的指导下制成，完全摆脱了外国胆机之影响向，是有了独特的自我性格。在一片复古之胆机热潮之中，Lux胆机确实令人听得开心、听得畅快！听说现在还有多款新型胆机经已推出，在这个数码世纪里，胆机的地位似乎还在日渐提升呢
电子管 屏极
小功率管屏极的材料最主要的是镍和电镀镍的铁，不同的屏极差异都是在此基础上产生的，而镍和电镀镍的铁一般显然从外观上不能区分，而二者性质又非常相近，所以不必详细区分，我认为从经济的角度考虑，大部分都是电镀镍的铁制造的屏极。我们常常见到的6N2银色的屏极就属于此类材料，国产的6N11银色屏极也是这种材料。但是6N2 6N11的电镀镍铁屏极应该是经过细磨沙处理过的，可以看到并不是极其光亮。而RCA 71A电子管的纯镍屏极就异常光亮，可以清晰的反射出人影。经过磨沙处理的屏极的辐射能力要比光亮的屏极略微好一些。此类屏极都是用于小功率的电压放大管子或者是外壳很大的老旧小功率管（112 171之类）。同时，许多屏蔽材料、束射屏等等部件也是用电镀镍铁制造的。
大家可以看到一些小功率的电子管，比如有些厂家的6F6（苏联新西伯利亚厂等等），屏极采用的是一种灰白色的金属，这是磨沙氧化镍或者磨沙氧化铁金属材料，它的辐射特性要比上述的材料好一些，不过仍旧不是很高。在小功率五极管6F6 6K6等等型号有所采用。
曙光70年代出品的5Z3P电子管，黑色油亮的屏极那种，是磨光涂石墨的电镀镍铁屏极，这种屏极要比单纯氧化的屏极辐射特性好许多。
有些进口的6SN7屏极是黑色的亚光材料，那是碳氢化合物高温分解以后让氧化镍黑化以后的材料制作的屏极，它的辐射特性要比单纯涂石墨磨光要好一些，因为6SN7的工作电流比较大，而屏极却很小，而且两个三极管在一个外壳中，所以采用这种材料让屏极散热好一些。
古老的功率管UX-250、UX-210等等屏极是一种有些丝毛状石墨的屏极，这种材料是磨沙以后经过石墨碳粉混合物机械黑化电镀镍铁制造的屏极材料，它的辐射特性很好，所以用于高级功率管的屏极制造。但是因为工艺复杂，所以采用这种材料电子管的价格都是很贵的。
以上这些是传统的电子管屏极材料制造工艺。二战以后，材料工艺突飞猛进，尤其是敷铝铁材料的运用，彻底改变了电子管屏极材料，什么是敷铝铁材料？目前我们见到的大多数电子管都是这种材料，比如6P1的屏极大家都见过，那种就是敷铝铁，这种材料价格便宜，热辐射性能也可以，因此大量运用在电子管中，常见的电子管都是这种材料制作的，比如目前常用的收音机用电子管6A2 6U1 6K4 6P1 6G2 6Z4都是敷铝铁屏极，常见的功率管6P3P 6P14 6P15 FU-7 6N5P，电压放大管6N8P 6N9P 6N1 6J1等也都是敷铝铁屏极材料。国产接收放大电子管中，没有采用敷铝铁屏极的是6P6P 6N2 6N11 6E1 6E2等有限的几种管子型号。
铜基敷铝铁是制造功率管屏极的好材料，著名的TELEFUNKEN EL156 EL150等电子管的屏极就是此种材料制造。实验表明，同样几何尺寸的铜基敷铝铁和碳化电镀镍铁比较，同样屏耗下屏极温度要低50度。优质的铜基敷铝铁材料外观上和6P1屏极材质相似，但是颜色要明显发黄。因为含铜量不同，所以颜色也有不同，一般来说颜色越黄，含铜越多，散热性能也就越好。
随着材料科学不断进步，石墨乳化工艺开始逐步兴起，许多功率管的屏极用了石墨乳化工艺，比如国产的一些型号300B，即采用此工艺制造屏极。
另外一种屏极材料就是石墨，在75-100瓦功率管FU5 211 845等等都有石墨屏极，国产一些300B也是石墨屏极的，有些人认为石墨屏极管子不如金属屏极管子音质好，完全是没有任何理论根据的。石墨屏极的制造工艺非常复杂、装配工艺也很复杂，但是它的效果却非常好。当然，小功率管没有用石墨屏极的。
还需要澄清的一个问题就是，有些“大师”道听途说，所谓新的WE300B是用钛作屏极，这完全是不可相信的。新型WE300B价格昂贵，俺连瞻仰的机会都没有，不过目前许多技术资料中都没有用钛作屏极的记载，只有大中型发射管之中用钼作屏极，喷图钛或者锆，而没有单纯用钛作为屏极，超大型发射管的屏极采用钨、钽或者铌来制造。事实上，对于镍基氧化物阴极而言，钛是一种有“毒性”的金属，会导致阴极过早的衰老。“大师”从何处得到的消息不得而知，当然也不排除材料科学有了新的进展或者AT&T的电子管厂有了新研究。所以，关于WE300B我只是理论上考察，如果日后有机会瞻仰一下新型WE300B才能得出正确的结论，通过图片来看，新WE300B的屏极材料绝对不是新奇的材料，应该属于传统的材料，毕竟300B这种管子已经定型生产了半个多世纪之久，完全没有必要搞出什么新奇花样。
通过以上，大家对于电子管屏极有了大概的认识，其它我也不用多说。最后指出一点，现在广泛应用的敷铝铁屏极材料效果并不比传统材料差，追求材料不同并没有本质意义。音质的问题还是要从电路设计入手解决，至于我们在高频上使用电子管，更不必注重这些问题。
屏极的结构问题，主要有屏极的形状和式样。最大的一个问题是开放形式和封闭形式的不同，比如6N5P的屏极是两片组成，很多6N1也是如此，但是另外一些6N1却是封闭屏极（上海产品）。这些问题涉及到电子管计算上面的一些问题，和电子管用途也有一些关系。本次不打算详细说。
一个最最无聊的问题就是网状屏极。有些电子管的屏极是网状的，大家认为它好。关于网状屏极一般理论书籍中很少有涉及。我个人认为最大的好处就是加工起来方便，对于网状材料加工要比板材容易许多，此外我实在想不出网状材料有什么电气参数上面的好处。但是在大型发射管是个例外，比如英国MULLARD公司的三万瓦输出的短波发射管采用全石英构造，在战前是首屈一指的先进技术，采用网状钨丝屏极。是因为钨不能压成薄板，只能用钨丝编织成屏极，也是没有办法。而在小功率管之中，实在没有必要用这种屏极。TELEFUNKEN VOLVE TUNGSRAM RFT等公司都有网屏整流管生产，倘若这些管子真的也是采用钨丝编织的网屏，那么也真的是非常不错了，不过看这些小功率整流管，又能有多大的屏极耗散功率呢？真的需要采用钨丝屏极么？不过大多数网屏爱好者并不追求技术上的答案，他们需要的是从网屏的孔眼之中透出的点点光芒。我一直对此不明白。如果使用者真的那么需要灯丝发出的“光明”，那么额外安装一个电灯泡好不好呢？价格便宜，还比从网屏之中透出那点点星光要明亮的多呢。
还有一些大师连管内屏蔽都不认识，拿着WE310或者EF80大叫网屏，简直愚蠢透顶。更加愚蠢的是还将WE310划分成“粗网”“细网”，然后“细网”音质如何如何云云。简直不可理喻。
过去是技术引导市场，现在是市场引导技术。就以300B为例来看，在曙光刚刚开始仿制300B的时候，还是非常符合技术规范的，而且为了改进300B的性能，曙光也下了大功夫，比如研制了石墨屏极的300C电子管（灯丝吊钩上不算是改进，螺旋弹簧或者挂钩式对于300B都可以），柳州桂光也生产了5300 6300等等改进型号，可以说是对于300B这个老产品进行了深入发掘。不过好景不长，天津的山寨厂建立了，为了迎合需要。天津S管300B推出了，还有电镀镍铁网状屏极的300B问世。这些都是天津的山寨厂搞出的噱头罢了。但是曙光竟然也跟着学了许多“歪门邪道”，开始学着弄出S管的300B，也有多种网屏产品问世，曙光的工程师不会不知道电子管技术理论，不过是市场经济导向罢了，挣钱才是硬道理，别的都多余。原来曙光作灯泡6N8P还是羞羞答答，不肯让别人知道，现在已经完全豁出去了......