This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ട്യൂബ്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ട്യൂബ്‌
Electron tube
നിര്‍വാത മേഖലയിലൂടെയോ വാതകത്തിലൂടെയോ ഉള്ള ഇലക്‌ട്രോണ്‍ പ്രവാഹത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഉപകരണം. ഇതു പല തരത്തിലുണ്ട്‌.
നിര്‍വാത ട്യൂബുകള്‍ (Vacuum tubes). ഇവയ്‌ക്കുള്ളിലെ വാതകങ്ങള്‍ നിര്‍മാര്‍ജനം ചെയ്‌ത്‌ നിര്‍വാതം (vacuum) ആക്കിയിരിക്കും. ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നത്‌ ഈ നിര്‍വാതഭാഗത്തിലൂടെ ആയിരിക്കും. ഡയോഡ്‌ (diode) ട്യൂബില്‍ കാഥോഡ്‌ (cathode), പ്ലേറ്റ്‌ (plate) എന്നീ രണ്ട്‌ ഇലക്‌ട്രോഡുകളുണ്ട്‌. താപക(heater)ത്തിനു വോള്‍ട്ടത നല്‌കുമ്പോള്‍ കാഥോഡ്‌ ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ഉത്സര്‍ജിക്കുക(emit)യും ധനാത്മകപ്ലേറ്റ്‌ അവയെ സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ പ്രവാഹംമൂലമുണ്ടാകുന്ന ധാരയെ പ്ലേറ്റ്‌ ധാര എന്നാണു പറയുന്നത്‌. ബാഹ്യപരിപഥത്തില്‍ ഈ ഇലക്‌ട്രോണുകളെ ബാറ്ററിയുടെ ധനധ്രുവം സ്വീകരിക്കുകയും അത്രയും ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ഋണധ്രുവത്തില്‍നിന്നു കാഥോഡിലേക്കു പ്രവഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ട്രയോഡി(triode)ല്‍ കാഥോഡിനും പ്ലേറ്റിനുമിടയില്‍ ഒരു നിയന്ത്രണഗ്രിഡ്‌ (control grid) ഉണ്ടാവും. ആ ഗ്രിഡിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനഫലമായി ട്യൂബ്‌ വൈദ്യുതസംജ്ഞകളെ പ്രവര്‍ധനം ചെയ്യുന്നു. നിയന്ത്രണഗ്രിഡില്‍ രണ്ടു വോള്‍ട്ടത ഉണ്ട്‌. ഒന്ന്‌ നിശ്ചിത ഋണാത്മക ധാരാ അഭിനതി വോള്‍ട്ടതയും (fixed negative D.C. bias voltage) മറ്റേത്‌ പ്രവര്‍ധനം ചെയ്യേണ്ട വോള്‍ട്ടതയും ആയിരിക്കും. കാഥോഡ്‌ ഉത്സര്‍ജിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ഗ്രിഡ്‌ വോള്‍ട്ടതയുടെ തോതനുസരിച്ചു പ്ലേറ്റിലെത്തുന്നു. പ്രവര്‍ധനം ചെയ്യേണ്ട വോള്‍ട്ടതാവ്യത്യാസങ്ങള്‍ക്കനുസരിച്ച്‌ ഗ്രിഡിലെ അഭിനതി വ്യത്യാസപ്പെടുകയും ആ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ പ്ലേറ്റ്‌ധാരയുടെ തോതില്‍ അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്രിഡ്‌, പ്ലേറ്റിനെ അപേക്ഷിച്ച്‌ കാഥോഡിനോടു കൂടുതല്‍ അടുത്തു സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. തന്മൂലം ഗ്രിഡ്‌ വോള്‍ട്ടതയിലെ ചെറിയവ്യതിയാനങ്ങള്‍, പ്ലേറ്റ്‌ വോള്‍ട്ടതയില്‍ വലിയ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ വരുത്തുന്നു. ബാഹ്യപരിപഥത്തിലെ ഭാരരോധക (load resistance) വോള്‍ട്ടത ഗ്രിഡിലെ സംജ്ഞയുടെ പ്രവര്‍ധകരൂപമായിരിക്കും.
ടെട്രോഡില്‍, ട്രയോഡിലുള്ള ഗ്രിഡ്‌-പ്ലേറ്റ്‌ ധാരിത (grid-plate capacitance) ഒഴിവാക്കാനായി അവയ്‌ക്കിടയില്‍ ഒരു ആവരണഗ്രിഡ്‌ (screen grid) ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഈ ഗ്രിഡ്‌, പ്ലേറ്റിനെ പൊതിഞ്ഞ്‌ ഒരു സ്ഥിരവൈദ്യുത പരിരക്ഷകമായി (electrostatic shield) വര്‍ത്തിക്കുന്നു. ടെട്രോഡിന്റെ അഭിലക്ഷണത്തില്‍ ഋണരോധകമുള്ള ഒരു ഭാഗമുണ്ട്‌. ആ ഭാഗത്ത്‌ അതിന്‌ പ്രവര്‍ധകമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുവാന്‍ കഴിയുന്നില്ല. ഇതു പരിഹരിക്കുന്നതിനായി പ്ലേറ്റിനും ആവരണഗ്രിഡിനും ഇടയില്‍ മറ്റൊരു ഗ്രിഡ്‌-നിരോധിഗ്രിഡ്‌ (suppressor grid) ഘടിപ്പിക്കുന്നു. അഞ്ച്‌ ഗ്രിഡുകളുള്ള ഈ ട്യൂബിനെ പെന്റോഡ്‌ (pentode) എന്നു പറയുന്നു. പെന്റോഡിന്‌ ട്രയോഡിനെ അപേക്ഷിച്ചു പ്രവര്‍ധനശേഷി കൂടുതലുണ്ട്‌.
പെന്റോഡിന്റെയും ടെട്രോഡിന്റെയും സങ്കരമായ ബീം ശക്തിട്യൂബില്‍ (beam power tube) നിരോധിഗ്രിഡിനു പകരം പ്ലേറ്റിനു സമീപമായി രണ്ട്‌ ഇലക്‌ട്രോഡുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും.
വാതക ട്യൂബുകള്‍ (Gas tubes). ഇവയുടെ ഉള്ളില്‍ താഴ്‌ന്ന മര്‍ദത്തിലുള്ള വാതകം നിറച്ചിരിക്കും. സാധാരണയായി നൈട്രജന്‍, ഹീലിയം, ആര്‍ഗണ്‍ തുടങ്ങിയ വാതകങ്ങളാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. കാഥോഡ്‌ ഉത്സര്‍ജിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ വാതകതന്മാത്രകളുമായി മുട്ടുകയും അതിന്റെ ഫലമായി തന്മാത്രകളിലെ ഒന്നോ രണ്ടോ ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ വേര്‍പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ശേഷിച്ച അയോണി(ion)ന്‌ ധനചാര്‍ജ്‌ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഈ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‌ അയോണീകരണം (ionisation) എന്നു പറയുന്നു. വേര്‍പെടുന്ന ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ഉത്സര്‍ജിത ഇലക്‌ട്രോണുകളുമായിച്ചേര്‍ന്ന്‌ കൂടുതല്‍ അയോണീകരണം നടത്തുന്നു. ഈ പ്രവര്‍ത്തനം സഞ്ചിത(cumulative)മാണ്‌. കാഥോഡിന്റെ ഉത്സര്‍ജനരീതിയെ ആസ്‌പദമാക്കി തണുത്ത കാഥോഡ്‌ട്യൂബു(cold cathode tube)കളും ചൂടുകാഥോഡ്‌ ട്യൂബുക(hot cathode tube)കളും ഉണ്ട്‌. വാതക ട്യൂബുകള്‍ക്ക്‌ ഉയര്‍ന്ന കറണ്ട്‌ കൈകാര്യം ചെയ്യുവാനുള്ള കഴിവുണ്ട്‌. ഈ ട്യൂബുകള്‍ റെക്‌ടിഫയര്‍, റിലേ (relay), സ്വിച്ചിങ്‌ പ്രവര്‍ത്തനം എന്നിവയ്‌ക്കുപയോഗിക്കുന്നു.
ഫോട്ടോ ട്യൂബുകള്‍ (Photo tubes). പ്രാകാശിക ഉത്സര്‍ജനതത്ത്വമനുസരിച്ചു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയാണ്‌ ഫോട്ടോ ട്യൂബുകള്‍. ട്യൂബിന്റെ കാഥോഡില്‍ പ്രകാശരശ്‌മികള്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ഉത്സര്‍ജിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നാല്‍ അപ്പോഴുണ്ടാകുന്ന കറണ്ടിന്റെ തോത്‌ വളരെ കുറവാണ്‌. അതു പരിഹരിക്കുന്നതിനായി ഫോട്ടോ ഗുണക ട്യൂബുകളില്‍ (photo multiplier tubes) ഇലക്‌ട്രോണുകളെ അനവധി തവണ പ്രവര്‍ധിപ്പിക്കുന്നു.
കാഥോഡ്‌ റേ ട്യൂബുകള്‍ (Cathode ray tubes). ഈ ട്യൂബുകളുടെ കാഥോഡ്‌ ഉത്സര്‍ജിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ബീം ഒരു പ്രതിദീപ്‌തി സ്‌ക്രീനില്‍ (flourescent screen) വീഴുമ്പോള്‍ ദൃഷ്‌ടിഗോചരമാകുന്നു. വൈദ്യുതസംജ്ഞകള്‍ക്കനുസരണമായി ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ബീമിന്റെ ചലനം വ്യതിചലിപ്പിച്ചാല്‍, സംജ്ഞയുടെ രൂപം സ്‌ക്രീനില്‍ ദൃശ്യമാകും. ടെലിവിഷന്‍ സെറ്റിലും ഓസിലോസ്‌കോപ്പിലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌ ഇത്തരം ട്യൂബുകളാണ്‌.
ഉന്നതാവൃത്തി ട്യൂബുകള്‍ (High frequency tubes). 100 മെഗാ ഹെര്‍ട്‌സ്‌നുമേല്‍ സാധാരണ ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ട്യൂബുകള്‍ക്ക്‌ ഫലപ്രദമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുവാന്‍ കഴിയുന്നില്ല. ആന്തരികധാരിത(internal capacitance), പ്രരകം (inductance), ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ പ്ലേറ്റിലെത്തുന്നതിനെടുക്കുന്ന സമയം തുടങ്ങിയവയാണു കാരണങ്ങള്‍. തന്മൂലം വലുപ്പക്കുറവും ചെറിയ ഇലക്‌ട്രോഡുകളും ഉള്ള പ്രത്യേക ട്യൂബുകള്‍ ഈ ആവൃത്തി(frequency)കളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സൂക്ഷ്‌മതരംഗ (micro-wave) ആവൃത്തികളില്‍ മാഗ്നട്രോണ്‍ (magnetron), ക്ലൈസ്റ്റ്രാണ്‍ (klystron) തുടങ്ങിയ ട്യൂബുകള്‍ ആണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.
നിര്‍മാണവും വില്‌പനയും. ആദ്യം നിര്‍മിക്കപ്പെട്ട ഇലക്‌ട്രോണ്‍ ട്യൂബ്‌ 1897-ല്‍ കെ.എഫ്‌. ബ്രൗണ്‍ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ നിര്‍മിച്ച കാഥോഡ്‌ റേ ട്യൂബാണ്‌.
ട്രോന്‍സിസ്റ്ററുകളുടെ ആവിര്‍ഭാവത്തോടുകൂടി ട്യൂബുകളുടെ ഉപയോഗം ട്രോന്‍സ്‌മിറ്ററുകള്‍, വോള്‍ട്ടതാ റെഗുലേറ്ററുകള്‍, ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തി പ്രവര്‍ധനം മുതലായവയില്‍ മാത്രമായി ചുരുങ്ങിയിട്ടുണ്ട്‌.
(എം. ഹരികുമാര്‍; സ.പ.)
