Elektronenbuis
Een vacuümbuis, in het Brits ook wel een klep genoemd, is een elektronisch apparaat dat in veel oudere modellen radio's, televisietoestellen en versterkers wordt gebruikt. De kathode wordt verhit, zoals in een gloeilamp, zodat deze elektronen gaat uitzenden. Dit wordt thermionische emissie genoemd. De anode is het deel dat de uitgezonden elektronen opvangt. Het apparaat kan nog andere onderdelen hebben. Vacuümbuizen moeten heet zijn om te kunnen werken. De meeste zijn gemaakt van glas, zijn dus breekbaar en kunnen breken. Vacuümbuizen werden gebruikt in de eerste computers zoals de ENIAC, die groot waren en veel werk moesten verzetten om te kunnen blijven werken.
Structuur van een vacuümbuis triode
Een vacuümbuis, type 6P1P
Geschiedenis
Hoewel de vacuümbuis werd uitgevonden door John Ambrose Fleming, was het Thomas Edison die later het "Edison-effect" ontdekte, dat stelt dat elektriciteit niet noodzakelijk een vast materiaal nodig heeft om doorheen te gaan; het kan ook door gas of vacuüm gaan. Zonder dit besef zouden vacuümbuizen nooit zijn uitgevonden.
John Ambrose Fleming vond in 1904 de eerste vacuümbuis, de diode, uit. Lee De Forest vond in 1906 de "audion" uit (die in 1908 door anderen werd verbeterd als de triode) en werd gebruikt in de eerste telefoonversterkers. Vele andere soorten werden voor verschillende doeleinden uitgevonden.
De transistor werd in de jaren zestig goedkoper en was veel kleiner, werkte op lagere spanningen en gebruikte minder stroom. Bovendien waren zij, in tegenstelling tot vacuümbuizen, veel minder gevoelig voor schade door vallen en hadden zij een extreem lange levensduur. Uiteindelijk werden zij ook veel goedkoper dan glazen vacuümbuizen. In deze tijd begonnen de meeste radio's, televisietoestellen en versterkers transistors te gebruiken. Elektronica met een hoog vermogen, zoals omroepzenders, werden langzamer getransistoriseerd. Televisieontvangers bleven de kathodestraalbuis gebruiken tot het midden van de jaren 2000.
Huidig gebruik
In de 21e eeuw worden vacuümbuizen nog maar zelden gebruikt in gewone elektronische apparatuur. Veel apparaten maken tegenwoordig meer gebruik van de transistor dan van de vacuümbuis. Sommige apparaten die nog steeds de vacuümbuis gebruiken, zijn echter:
- Systemen die hoogfrequent moeten werken, een hoog uitgangsvermogen moeten hebben of zeer sterk moeten worden versterkt, zoals televisietransmissie, röntgenapparatuur, radar en microgolfovens.
- Mensen die graag naar muziek luisteren op hoogwaardige stereosystemen voor thuisgebruik kopen soms versterkers die gebruik maken van vacuümbuizen. (Zie buisgeluid).
- Muzikanten die elektrische muziekinstrumenten zoals de elektrische gitaar bespelen, maken soms gebruik van vacuümbuisversterkers.
- Vacuüm fluorescentie displays, dunne vacuümbuis displays die eenvoudige informatie zoals getallen weergeven, zijn nog steeds vrij gangbaar in audio/video apparatuur en huishoudelijke apparaten, hoewel zij worden vervangen door LED displays.
- Verschillende nichetoepassingen, zoals fotomultiplicatorbuizen.
Cavity-magnetronbuis van een microgolfoven
