10.1.4.Первые электронные приборы

На ранних этапах развития электротехники одно из ее на-правлений составляли дуговые и газоразрядные вакуумные лампы накаливания.

Начало эпохе электронных приборов положило открытие в 1883 г. американским изобретателем Т. Эдисоном эффекта электронной эмиссии (эффект Эдисона). Многократно пытаясь усовершенствовать лампу А. Лодыгина, созданную в 1873 г. (см. документы №№ 76-77 хрестоматии), Эдисон ввел в вакуумный баллон металлический электрод и обнаружил, что, при приложе-нии положительного напряжения в вакууме между электродом и нитью протекает ток. Этот эффект стал единственным фундамен-тальным открытием великого изобретателя, имеющего более 3000 патентов.

В 1904 г., на основе открытия Т. Эдисона, его соотечест-венник Д. Флеминг изобрел диод (2-х электродный прибор), ко-торый нашел применение в качестве преобразователя электро-магнитных колебаний (детектора) в радиотелеграфии.

В 1906 г. Л. де Форест получил патент на новый прибор - триод. Аналогичный лампе Д. Флеминга, он содержал важное новшество - управляющую сетку между нитью накала и анодом. Диод и триод представляли собой вакуумированный стеклянный баллон, в котором размещены катод и анод, а в триоде - еще одна или несколько сеток, управляющих потоком электронов от катода к аноду (см. документ № 80 хрестоматии). В России подобные газонаполненные лампы были разработаны в 1914 г. Н. Папалек-си, а вакуумные - М. Бонч-Бруевичем в 1916 г. (см. документ № 81 хрестоматии). Появление вакуумных диодов и триодов стало началом развития электровакуумной техники.

Таким образом, основу элементной базы вакуумной элек-троники составляли вакуумные лампы: диоды, триоды, выпрям-ляющие, усиливающие и генерирующие электрические сигналы. В электронных системах использовались также резисторы (со-противления), конденсаторы, катушки индуктивности. "Первен-цы" вакуумного приборостроения потребляли большую мощ-ность, имели высокое напряжение питания, большие габаритные размеры и низкую надежность. Тем не менее, именно они стали реальной базой для развития беспроводной связи и радиолока-ции. Радиоэлектроника получила интенсивное развитие благода-ря потребности в средствах связи в годы Первой мировой войны.

В основу создания первых полупроводниковых приборов - фоторезисторов - легло явление фотоэффекта. Полупроводни-ковые материалы того времени были плохо очищены, что вызы-вало нестабильность параметров первых фоторезисторов. Науч-ные и практические исследования были сконцентрированы на поиске новых, более чистых полупроводников. Основное место в исследованиях отводилось специальным добавкам (примесям), которые могли кардинально изменить свойства полупроводнико-вых кристаллов. Фоторезисторы нашли применение в качестве детекторов слабых световых сигналов в различных областях оп-тического спектра.

В 1930-1940-х гг. проводились активные исследования полупроводников. В этот период были заложены основы твердо-тельной электроники, получившей интенсивное развитие в 1950-е гг. Появление фоторезисторов стало началом развития фото-электроники (оптоэлектроники). Достижения вакуумной фото-электроники и фоторезисторной техники помогли обобщить и сформулировать задачи дальнейшего развития электроники и ее направлений.