       电子管，是一种最早期的电信号放大器件。被封闭在玻璃容器（一般为玻璃管）中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极（屏极）引线被焊在管基上。利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号，并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代，但在一些高保真的音响器材中，仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件（香港人称使用电子管功率放大器为“胆机”）。 电子管的种类 （一）按用途分类 电子管按其用途的不同可分为电压放大管、功率放大管、充气管、闸流管、引燃管、变频管、整流管、检波管、调谐指示管（电眼）、稳压管等。 （二）按电极数分类 电子管按其电极数的不同可分为电压放大管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管、八极管、九极管和复合管等。三极以上的电管又称为多极管或多栅管。 （三）按外形分类 电子管按其外形及外壳材料可分为瓶形玻璃管（ST管）、“橡实”管、筒形玻璃管（GT管）、大型玻璃管（G式管）、金属瓷管、小型管（也称花生管或指形管、MT管）、塔形管（灯塔管）、超小型管（铅笔形管）等多种。 （四）按内部结构分类 电子管按其内部结构可分为单二极管、二极管、双二极三极管、双二极管极管、单三极管、功率五极管、束射四极管、束射五极管、双一极管、二极——五极复合管、又束射四极管、三极-五极复合管、三极-六极复合管、三极-七极复合管、束射功率等多种类型。 （五）按阴极的加热方式分类 电子管按阴极的加热方式可分为直热式阴极电子管（电流直接通过阴极使其达到热电子发射状态）和旁热式阴极电子管（通过阴极旁的灯丝加热阴极）。 （六）按屏蔽方式分类 电子管按屏蔽方式可分为锐截止屏蔽电子管和遥截止屏蔽电子管。 （七）按冷却方式分类 电子管按冷却方式可分为水冷式电子管、风冷式电子管和自然冷却式电子管。   电子管使用时应注意的问题  1.电子管各极的电压应严格按顺序进行接入 即:灯丝-偏压-阳压-帘栅压-激励信号, 关机时按相反的顺序进行。电子管的灯丝特别是碳化钍钨灯丝是很脆弱的, 频繁的开关机对灯丝的影响是致命的, 灯丝的冷态、热态电阻值差异较大, 会产生一定的电磁引力, 大多数电子管都是在频繁开、关机时碰极。因此在给灯丝加电压最好是逐渐和分档加, 对延长管子的使用寿命是很有好处的。 2.灯丝电压应在额定值的允许误差范围内使用 通常允许范围为5 %, 若能保持在±1%内对延长寿命是有利的。氧化物阴极电子管灯丝电压偏高时, 会加速氧化钡的分解而缩短阴极寿命;灯丝电压偏低时, 钡原子不能迅速地扩散到阴极表面, 会使阴极“中毒” 也就是电子管的发射能力不能再恢复。碳化钍钨灯丝阴极的电子管灯丝电压偏高时灯丝中的钍原子会很快蒸发掉, 缩短阴极寿命, 灯丝电压偏低时, 也会使阴极受正离子轰击而失效。实践证明使用直流灯丝电源的发射管, 在工作一段时间后把灯丝正负极性变换一次, 以使整个阴极能够均匀损耗, 同时把灯丝输入端对地接的电解电容极性也随之改变, 有助于延长管子寿命。对于使用寿命已知的管子, 因阴极发射量不足而功率下降,可适当提高灯丝电压, 加大其灯丝电流来延长使用寿命。 3.贮存电子管的库房要求干燥无尘、防潮、防震、通风良好不得放有易挥发性腐蚀物品。室温在 5℃ ～ 35 ℃之间, 相对湿度不大于80%。电子管应垂直放置, 阳极向下,管上不得承受重量。贮存期一般不超过3 年, 以防真空度下降。长期存放的电子管, 内部会放出一些气体, 使管内真空度下降, 因此在使用时。将电子管加50 %灯丝电压保持10min～ 15min , 然后加额定灯丝电压保持30min , 然后加偏压, 再加50%额定阳极电压保持20min～ 30min , 再将阳极电压加到额定值。此炼过程可延长管子的使用寿命。一般老炼可将电子管加上灯丝额定工作电压保持2h 以上,但此法不如上面灯丝、阳压分档加压老炼效果好。  4.电子管安装前应检查外观不应有汽泡、油污、裂缝和任何机械性损伤, 金属件不得有锈蚀陶瓷上的污迹可用酒精擦除;金属件上的锈蚀先用沙纸擦除, 再用酒精擦净。检查绝缘电阻时应用万用表R×10K档检查即可, 用于1KW 以上的管子可用500VMΩ表检查,用于10KW 的大功率管子用1000VMΩ表检查。安装时要小心缓慢地进行, 避免受力振动而损坏, 要轴向垂直放置, 保持阳极的垂直同心度。各极与腔体簧片要接触良好, 否则易出现高压打火或管子工作不稳定。 5.工作当中发射管各极都要保持良好的通风和其他冷却 温度过高会降低电子管的寿命, 甚至损坏, 对于风冷要注意风道畅通防尘;对于水冷系统、蒸发冷却要注意一定要采用软化水或蒸馏水, 水量要充足。不允许有堵塞、漏风、漏水、漏气现象。经常检查发射机工作状态, 不允许发射机出现高频打火、机器失谐、寄生振荡等现象, 尽量避免栅流过大, 短时间的栅流过大也可能损坏管子 。 6N系列：(6N1/6N4/6N6/6N10/6N11/6N8P) 6N1:国产管里面不得不提的就是6N1,它属于中放大系数管，参数介于12AU7(ECC82)和12AT7(ECC81)之间，兼具它们的特点。历史上也只有中苏两国生产这个管子。
6N1原型是“开屏”结构，中国后来在开屏的基础上改进了它的缺点，研发了“闭屏”的6N1，闭屏的6N1可以胜任高频放大电路。6N1一般在胆机里做低频电压放大或者倒相推动。由于6N1的参数属于“四不像”类型，基本找不到一款欧美管可以替换的，所以只能在国产或苏产里挑选优秀的使用。
6P系列：（6P1/6P3P/6P6P/6P14）
最后我来介绍一个质量绝对反杀欧美管的国货精品-----FU-5(805),这是一个直热功率三极管，设计用于发射台的射频功率放大、振荡、调制。后来也有用来设计音频功率放大。它工作在B类状态下，两管在屏极电压1250V下，推挽功率可以达到恐怖的320W左右。
国产电子管一般在管身或者管基(座)上标示有使用的等级：M(民用)、J(军用)、T(特殊)、Q(高机械强度)、 S(长寿命)。挑选的时候尽量选J级以上的。 电子管的主要应用在广播、通讯、医疗等领域。 真空管当然不是无缘无故做几片金属板封装在抽真空的玻璃瓶里进行实验的，它的发展与发明大王爱迪生有着一段故事。 电流与电子流动的方向恰巧相反 在此之前试问一个小问题：电路分析上“电流”的方向与实际上“电子”流动的方向是否相同？答案是否定的，电流与电子流的方向是恰巧相反的。过去的科学家无法观察电子流动的方向，于是统一说法，将电池的某一极设定为正极，其电压为正电压，电流由正极流至负极而形成一个封闭的回路。由于大家统一说法与作法，因此多年来并没有发生任何冲突之事，直到了近代科学家有了更精良的设备，观察之后遂推翻了之前的说法：“原来电子是由电池的负端流出来的”！（换言之，电子是从扩大机的喇叭负端流出，而从喇叭正端回流的） 爱迪生效应身为使用者并不需要在意何者为真，只要按照科学家的结论行事就可以了。说这一段就是因为当初 爱迪生发明灯泡之后，发现他生产的灯泡灯丝老是从正极端烧断，于是进一步实验在灯泡中加入一块小金属板，点灯之后将金属板连接电表，分别施以正电压以及负电压，观察电流的情形。 真空管对于当时的科学而言，位于真空状态下且不连接的金属板，不论如何连接是不可能产生电流的，但怪事发生了，爱迪生发现某种物质（其实就是电子）会透过金属板，会从电池的负极腾空“跳”到正极，此发现当然激起更大的实验动机，此现象便称为“ 爱迪生效应”。这也是科学家首次质疑电流流动的方向，以及自由电子在空间中流动的现象。
真空管的诞生金属之所以能导电，就是因为金属的自由电子较多，便于电子的相互流动，因此电子材料必须由导电性佳的 相吸。又从爱迪生效应中得知，当加热金属物质时，活跃于质子外围的自由电子容易产生游离现象，温度高导致电子活性增强，此时若空间中有一正电压强力吸引，游离的电子就会在空间中流动。基于这几个当时已被了解的知识，佛来明（J.A. Fleming）于1904年制造出第一支二极真空管， 德福雷斯特（De Forest Lee）将二极管加以改良，于1907年制造出第一支三极管，既然成功研发了三极管，真空管的应用开始实现，真空管的发展从此一日千里。
三极管是最基本的真空管 二极管、三极管、五极管，从字面意义代表真空管内部基本“极”的数量。真空管拥有三个最基本的极，第一是“阴极”（Cathode，以K代表）：阴极当然是阴性的，它是释放出电子流的地方，它可以是一块金属板或是灯丝本身，当灯丝加热金属板时，电子就会游离而出，散布在小小的真空玻璃瓶里。第二个极是“屏极”（Plate，以P代表），基本上它是真空管最外围的金属板，眼睛见到真空管最外层深灰色或黑色的金属板，通常就是屏极。屏极连接正电压，它负责吸引从阴极散发出来的电子（还记得吗？利用异性相吸的原理），作为电子游离旅行的终点。第三个极为“栅极”（Grid，以G代表），从构造看来，它犹如一圈圈的细线圈，就如同栅栏一般，固定在阴极与屏极之间，电子流必须通过栅极而到屏极，在栅极之间通电压，可以控制电子的流量，它的作用就如同一个水龙头一般，具有流通与阻挡的功能。 真空管光有三个极当然还不算完美，也因此后来的真空管不断改进，在结构上也有了许多的改进之道，以配合不同的放大方式（如超线性接法等），但该部份的内容已经脱离本文，暂不详述。
发展史引擎运转必须要有燃料，真空管的动作动力为电能。真空管的电极当中，最重要的应属阴极，它负责将电子释放出来，作为一切动作的基本。最早的真空管由于构造及理论简单，直接将灯丝充当阴极使用，换句话说，当灯丝点亮时，由于灯丝温度提高，电子就从灯丝释放出来，经过栅极直奔屏极。这种真空管就叫做“直热式真空管”，这次专题的主角300B，就是属于这类型的真空管，相较于其他现代化的五极真空管，300B的构造简单，性能好，输出功率也低。
灯丝（Filament）可以使用不同的材质制成，由于直热式三极管直接将灯丝当作阴极，因此灯丝的特性直接影响着直热式真空管的性能。基本上，真空管的灯丝主要可分成三种材质构成，第一种当然是耐高温的钨丝。将纯度高的钨丝抽成细丝，卷绕成状在真空管的最内层，通电之后即可发出温度。但钨丝必须加温到两千余度时，电子才能发散，因此以钨丝制成灯丝的真空管点燃时，会发出光辉耀眼的亮度，同时温度高得吓人。别意外，不是真空管要烧掉了，而是它本如此！但将钨丝点亮需要消耗较大的电力，唯一的优点是钨丝甚为耐用，普遍运用于较大功率或长寿命的真空管上。笔者经常听到人说：“那支真空管点起来那么亮，一定两三下就挂点了”。其实并不然，在某些情况下这种真空管的寿命可达数万小时，拿来当作家里的灯泡，既耐用又有装饰的作用，一举数得！ 另一种灯丝采用钍钨合金，它只需将灯丝加温至千余度即可工作，相较之下较省电力。最常使用的应为氧化碱土灯丝，它的作法是在灯丝外，涂上一层厚厚的氧化碱土，看起来接近白灰色的物质，它只需要加温至约700度（看起来约暗红色），即可获得足量的电子，因此工作温度最低、也最节省电力，一般而言只须供应6.3V左右的直流，就可以正常工作。 直热式真空管当然有它天生的优点，但却有一个致命的缺点，那就是阴极容易受到灯丝的温度而改变特性。当灯丝电压变动时，或以交流电供应灯丝时，阴极呈现在不稳定的状态下。因此有人主张直热式真空管应采用直流供电，也有人强调必须以交流供电以免损伤阴极，这种争论过去在音响界早已成为一个争论不休的话题。笔者无意在此引起话题，反正各方坚持各有道理，只要听起来没问题，管子耐用好听就行了。如果您有研究上的心得，笔者相当乐于接受。
傍热式傍热式真空管的稳定度较高 为了解决直热式真空管的灯丝问题，真空管设计者决定让灯丝与阴极分家独立，在灯丝的旁边套上一圈金属套筒，让灯丝直接对金属板加热，电子从金属板散发出来，这种加热方式就称为“傍热式真空管”。 进一步发展如此，真空管似乎就稳定许多了，由于金属套筒的体积与储热量远大于传统的灯丝，因此即使灯丝暂时的温度变动，甚至暂时几秒钟的停止加热，金属板的温度变化也有限，这也就是为什么某些扩大机关机之后，它还能唱个十几秒钟的主要原因。既然阴极与灯丝独立，阴极板必须由灯丝间接加热，于是灯丝再度改成钨丝材质，以求耐久性，并在钨丝外层涂上一层白磁，一方面绝缘，另一方面也有定型的效果。由于间接加热效果较差，阴极金属板上会涂上钍、钡或其他有利于电子发散的物质。也因此，真空管的金属极板看起来总是灰黑色，不像正常的金属板，也由于制作组装时必须仰赖手工，因此金属板上总会留下许多细小的 刮痕，用家购买真空管时不必意外担心。 真空管差异直热式真空管与傍热式真空管使用上的差异，对于一般使用者而言是不必在乎直热式真空管与傍热式真空管的不同，但对于设计者而言，傍热式真空管由于间接加热的关系，灯丝电流通常较大，而且傍热式的结构必须对阴极金属板加温，因此开机后有一段缓慢的加温期，如果是前级，则必须做好延迟设计，以免开机的脉冲伤了后级。 依据发展的过程来看，最早的真空管当然是直热式的设计，二极管是首先被发展出来的，二极管的功能犹如现在的二极体，具有整流以及收音机内部检波的功能，二极管经过适当的设计，也可以成为稳压管，作用如现在的济纳二极体（Zener Diode）。由于真空管的动作原理很简单，因此第一支真空管被成功的制造出来之后，就有许多科学家加入研发的工作。第一支三极管在1907年被一位美国科学家成功制造，从此便开启了无线电时代的来临，告别留声机，进入扩大机时代。
结构真空管具有发射电子的 阴极（K）和工作时通常加上高压的 阳极或称屏极（P）。灯丝(F)是一种极细的金属丝，而电流通过其中，使金属丝产生光和热，而去激发阴极来放射电子。栅极（G）它一定置于阴极与屏极之间。栅极加电压是抑制电子通过栅极的量，所以能够在阴极和阳极之间对电流起到控制作用。 为保持管内的真空状态，真空管中设有一物件，称为除气剂。一般由钡、铝、镁等活泼金属合金制成。在抽出管中空气后，将管中各元件及除气剂加热至红热，这样就可以吸收管内电极所含之气体。利用一围绕管子之 高频电磁场而使除气剂迅速升华，除气剂就吸收管子中的气体。在反应过后，玻璃管内壁积存银色的除气剂披覆层。若把管体的玻璃管打破或漏气时，玻璃管内壁积存银色的除气剂便会退色，同时也表示该真空管不能被使用。
工作原理现在，我们更进一步来看看最简单的真空管工作原理。 整理一下刚刚所述，真空管具有几个极，由最内层到最外层分别为：灯丝，阴极，栅极，屏极。将一支真空管拆开之后，绘于附图之中，从图可知，当点亮灯丝，灯丝温度逐渐升高，虽然是真空状态，但灯丝温度以辐射热的方式传导至阴极金属板上，等到阴极金属板温度达到电子游离的温度时，电子就会从金属板飞奔而出。此时在电子是带负电的，在屏极加上正电压，电子就会受到吸引而朝屏极金属板飞过去，穿过栅极而形成一电子流。刚刚说到栅极犹如一个开关，当栅极不带电时，电子流会稳定的穿过栅极到达屏极，当在栅极上加入正电压，对于电子是吸引作用，可以增强电子流动的速度与动力；反之在栅极上加入负电压，同性相斥的原理电子必须绕道才能到达屏极，若栅极的结构庞大，则电子流有可能全数被阻隔。 利用栅极可以轻易控制电子流的流量，将输入讯号连接在栅极上，并且加入适当的偏压，并且在屏极串上一个电阻，藉此即可达到讯号放大的目的。真空管也与电晶体一样，具有多种放大组态（事实上，电晶体的放大组态是从真空管延伸过来的应用），结合不同的电子材料如电阻、电感、变压器以及电容等，就可以创造出千变万化的电子产品。别忘了，第一部电脑可是使用真空管制成的，当然，它只能做简单的加减运算。 至此，真空管的基本工作原理已经报告完毕，还缺少了什么？请观察一下真空管的管壁内部，有一块类似水银的薄膜黏附在玻璃壁上，这是延长真空管寿命的设计。除了极少部份低压真空管外（并非指工作电压低，而是指真空管内部存在低压气体），大部分的真空管必须抽真空才能正常工作。真空管的接脚为金属脚，虽然以玻璃封装，但玻璃与金属接脚之间仍然有漏气的机会。玻璃管内的金属蒸镀物（即消气剂），会与气体进行作用，它存在的目的就在于吸收气体，以维持真空管内部的真空度。这一层薄薄的金属物氧化之后，会变成白色，表示真空管已经漏气不行了，所以若打破真空管时，这一层蒸镀物质也会变成白色。因此购买老真空管时，也要注意蒸镀物的情况，像水银一样的为佳，若开始苍白、剥落时，就表示这支真空管已经迈入老年了。 使用300B真空管的用家一定有一个经验，将扩大机电源打开，室内灯光熄灭，此时300B的灯丝会发出昏黄的光线，同时在真空管的顶端，有时候会出现像极光一样的神秘蓝光。蓝光看起来是绵细的、柔软的，略带一些神秘。它像极光一样，有时会扭曲飘动，似有若无的在真空管内发亮。第一次见到蓝光的人不免对它产生好奇，有人说它无所谓，也有人说它是不正常的现象，基本上蓝光的产生基于几个因素。1.内部有低压气体。2.真空管设计或制造不良。3.屏极电压过高。 蓝光的主要来源仍然是电子，当屏极的设计包覆不良，无法吸引电子流吸附在屏极金属板上，就会让电子到处流窜，真空管见到的蓝光就是电子在真空管内流窜的结果。蓝光看起来美丽，却有可能产生辐射，不过笔者并不确定是否对人体有伤害。蓝光的出现也与真空管厂牌有极大的关系，大陆管以及苏联管Sovtek出现蓝光的机会大于其他，而我自己使用的三部300B扩大机，使用四支大陆管与两支WE300B，只有大陆管会发出蓝光，久了也就视为正常了。 1916年为有线电话用途制作的三极管，它是构造最简单的直热式三极管，一根发亮的灯丝，如栅栏状的栅极介于灯丝与屏极之间，而屏极位于最下方，就是一块金属片。
分类依加热方式真空管可被分为2大类别，分别是直热式和旁热式。 直热式真空管是较早诞生的。它有一个致命的缺点，就是阴极容易受到灯丝的温度而改变特性。当灯丝电压变动时，或以交流电供应灯丝时，阴极呈现在不稳定的状态下。 旁热式真空管作工相对较稳定。由于金属套筒的体积与储热量远远大于传统的灯丝，因此即使灯丝暂时的温度变动，甚至暂时几秒钟的停止加热，金属板的温度变化改变有限，这也就是为什么某些扩大机关机之后，它还能唱十多秒的主要原因，是因为电源供应部分有大容量电容器内部余电未放完。 依容器结构分类大部份市售的真空管，其管壁为 玻璃制。而军用等特殊型式则为金属制。 依结构及用途区分真空管可被分为 二极管、 三极管、 四极管、四极管束射管、 五极管及复合管等很多种类别。依用途区分及常见的型号： 整流用二极管：12F、81、35W4、25M-K15、5MK9 整流用双二极管：80、5Z3、5AR4、5U4、6X4、5Y3、83、82 検波用二极管：6AL5、EAA91、6H6 调谐指示管：6E5、EM80 电圧放大用三极管：6C4 电圧放大用双三极管：12AX7、12AU7、12AT7、12BH7A、6DJ8、6SN7 功率放大用三极管：45、WE300B、2A3、211、845、8045G 功率放大用双三极管：6336A、6080 功率放大用集射四极管：UY-807、KT88、6L6、6V6 电圧放大用五极管：6AU6、6BA6、6BD6、6267、6SJ7 功率放大用五极管：6F6、6CA7、6BQ5、6550、6AR5、42、30A5、50C5 变频用七极管：6SA7、6BE6 发射用三极管：3-500Z、3-1000Z 发射用四极管：4CX250B 发射用五极管：6146B、S2001A 旁热式双三极小信号管：6922、ECC88、6DJ8 直热式三极功率管
电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。
电子管有它的独特优点：工作稳定，耐辐射，工作特性与外界温度关系不大，信号输入不消耗功率、可以得到巨大的功率输出……在大功率、超高频等领域，如广播电台、电视台的发射机、微波站、微波炉……还是得用电子管。在真空电子技术方面，俄罗斯一直是比较领先的。
真空电子器件指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用，将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。具有真空密封管壳和若干电极，管内抽成真空，残余气体压力为10-4～10-8帕。有些在抽出管内气体后，再充入所需成分和压强的气体。广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。 真空电子器件按其功能分为实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管；将直流能量转换成频率为300兆赫～3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管；利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管；利用光电子发射现象实现光电转换的光电管；产生X射线的X射线管；管内充有气体并产生气体放电的充气管；以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理，将电磁波加以放大的真空量子电子器件等。 自20世纪60年代以后，很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代，但在高频率、大功率领域，真空电子器件仍然具有相当生命力，而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。 真空电子器件里面就包含真空断路器，真空断路器具有很多优点，所以在变电站上应用很多。 真空电子器件分类 一、制造工艺分为： 零件经处理、装配，制造成真空电子器件，并通过老炼、调整、测试而达到设计所规定的性能要求，这一整个过程和方法即为真空电子器件的制造工艺。 真空电子器件的制造工艺随器件的种类不同而有所区别，但就其共同的特点而言，大体上包括零件处理、部件制造与测试、总装、排气等工艺。有些器件，如摄像管和显像管，还采用某些特殊的制造工艺，如充气工艺、镀膜工艺、离子蚀刻和荧光屏涂敷工艺等。 1、零件处理：在装配、制造器件前首先对零件进行处理，目的在于使零件本身清洁、含气量少，并消除内应力。 2、清洗：金属零件常用汽油、三氯乙烯、丙酮或合成洗涤剂溶液去除表面的油污，再经过酸、碱等处理，去除表面的氧化层或锈垢等。有时还可在上述液体中进行超声清洗，以获得更佳的效果。玻璃外壳或零件可用混合酸处理。经化学清洗后的零件均需经充分的水洗。陶瓷件经去油、化学清洗和水冲洗后，还可再在马弗炉中经1000左右焙烧，使表面更清洁。 3、退火：将清洗过的零件加热到其熔点以下的一定温度并保持一定时间，然后缓慢冷却，以消除零件在加工过程中引起的应力。大多数金属要在保护性气体或真空中退火，以免氧化，同时也可净化表面和排除内部所含气体。玻璃零件加工后在空气炉中退火即可。 4、表面涂敷：为避免制造过程中氧化、便于焊接或减小使用时的高频损耗，某些零件要在表面镀镍、铜、金或银等。还有的零件须预先涂敷特殊涂层，如微波管内用的衰减器可用碳化、石墨喷涂或真空蒸发、溅射等方法涂敷一层高频衰减材料。有的零件还须涂敷某种材料，如碳化钽等，以提高表面逸出功，降低次级发射。 5、制造与测试：为保证器件各电极能按设计要求，准确、可靠地装配起来，预先制成几个部件和组件。对部分组件须进行电气参数的测试（亦称冷测），构成管壳的组件则须经过气密性检验，合格后才能总装。主要制造工艺有装架、封接、焊接和测试等。 6、装架：把零件装配成阴极、电子枪、栅极、慢波电路、阳极或收集极等组件，或进一步装配成待封口的管子。装架时采用的焊接方法有点焊、原子氢焊、激光焊及超声焊。有时也采用微束等离子焊、电子束焊和扩散焊。 7、玻璃封接工艺：玻璃之间和玻璃与金属之间的熔封是常用的工艺之一，多已实现自动化操作。利用这种技术制成电极引线或芯柱，并将管壳与芯柱封接在一起。 8、铟封工艺：两种膨胀系数相差很大的玻璃或玻璃与各种晶体、玻璃与金属间的真空密封，可用高纯铟作焊料冷压而成。这种工艺常用于摄像管窗口和管壳间的封接。它适合于不能承受高温的零部件的真空密封，且铟能作为电极引出线使用。 9、陶瓷金属封接：为实现陶瓷绝缘件和金属件的封接以构成部件，广泛采用烧结金属粉末法和活性金属法两种工艺。前者是将钼、锰等金属粉末（有时添加少量氧化物作为活化剂）涂敷在待封接的陶瓷表面，再在氢炉中在 900～1600范围内的某一温度烧结成金属化层，经镀镍后用焊料与金属加以封接。活性金属法则是利用钛、锆等活性金属和焊料或含活性金属的合金焊料，在真空炉中升温至略高于焊料熔点的温度，形成液相活性合金来润湿陶瓷和金属，完成封接。 10、钎焊及氩弧焊：金属间的连接，常采用在氢炉或真空炉中钎焊的工艺。如果部件需多次钎焊，则应先用高熔点焊料后用低熔点焊料进行递级钎焊。若部件的配合设计成具有翻边的法兰结构，则可直接用氩弧焊加以连接。
11、测试：有些高频系统的部件，如谐振腔、慢波电路等，制成后应先进行“冷测”，以检验其电气性能。必要时可对部件作些调整。对于光电器件，靶面制成后需经动态测试，以检验其性能。封接、钎焊或氩弧焊的部件，如作为管壳的一部分，则必须用检漏仪（如氦质谱仪等）检验其焊缝的密封性能，合格后才能用于总装。 12、总装：经检验合格的部件用高频集中焊、钎焊或氩弧焊等方法装配成整管后即可进行排气。如果是玻璃管壳，则要把管芯与外壳装配起来，在连接处用火焰熔封，即封口。有时，在总装后再进行一次总体检漏再行排气。 13、排气：将总装好的器件内部气体抽出，使压强达到10-5帕以下的过程称排气。在排气过程中还必须进行管壳去气、电极去气、阴极分解和激活等，以保证管子正常工作。排气系统常用机械泵与油扩散泵串联的系统，近年来又逐渐采用无油排气系统，这有助于改善器件的性能。 14、烘烤：在排气过程中常用外部加热的方法对管壳和零件进行烘烤除气，再由排气系统排出管外。为防止管壳金属部分氧化，还常在真空器件外部再设置一真空烘罩，以便在真空环境下进行烘烤，又称“双真空排气”。 15、电极去气：管内的电极系统除用外烘烤去气外，还可用高频加热、电子轰击以及直接通电加热等方法进行除气。加热的温度应高于使用温度。 16、阴极分解激活：对于氧化物阴极，在排气过程中须加热阴极使碳酸盐分解成氧化物。为提高阴极的发射能力，还应进一步提高阴极温度或用支取较大电流的方法加以激活。 17、封离：在器件排气过程终了，管内气体压强达10-5帕以下时，将器件与排气系统分开并保持密封的过程叫封离。对采用玻璃排气管的器件，用火焰喷烧排气管使玻璃融合而与排气系统分开。采用金属排气管的器件，则用特殊夹钳直接夹断金属管，夹口起密封作用以保持管内的真空状态。含有吸气材料的器件常用高频感应加热使蒸散型吸气剂蒸散或使非蒸散型吸气剂激活以吸收器件内残余气体，进一步提高真空度。 18、老炼：对排气后的器件进行电气处理以获得稳定的电气性能的工艺称为老炼。在阴极加热条件下，各电极上加正常的或略高的电压，并持续一定时间，使电极进一步去气，并使阴极发射电流和其他参数达到稳定。对于高电压器件，老炼前应在阴极不加热的条件下，各电极间加以比工作电压更高的电压，利用放电现象，去除器件内各电极上残留的毛刺、灰尘以及绝缘件表面的污点等，以免器件在使用时发生跳火现象。 19、测试：器件经老炼后需要测试性能，主要参数应达到预定的指标。这种测试亦称“热测“。为使用可靠，还须抽样进行动态特性试验、寿命试验、耐冲击试验、耐震试验及冷热循环等例行试验。 20、充气工艺：有些器件,如稳压管、闸流管和离子显示器件等，内部须充有一定的特种气体如氢、氦、氖、氩等。气体在排气过程结束时充入。充入的气体要非常纯净，因此充气过程要采取一定措施，仔细控制。 21、镀膜工艺：在现代真空电子器件制造过程中，镀膜工艺应用很广。镀膜工艺包括真空蒸发、溅射、离子涂敷及化学气相沉积等。在制作摄像管、光电倍增管时，各类透明导电膜、光电阴极和光导靶面材料采用真空蒸涂的方法制成。显像管荧光膜内表面常蒸铝膜以防止荧光膜灼伤，也可提高管子的亮度和对比度。现代镀膜工艺也被用来改变某些材料的表面状态，制作阴极以及使陶瓷或其他介质表面低温金属化和实现高频低损耗的封接等。 22、离子刻蚀：这是用离子能量将固体原子或分子从表面层上逐渐剥离的一种新型微细加工方法。使用掩膜可以制出精密图形。这种工艺可用于器件零部件的表面薄层剥离、有机膜的去除以及对摄像管晶体靶面进行清洁处理或制作靶面的精细网格等。 23、荧光屏涂敷：显像管和示波管屏面内表面须涂敷一层均匀的荧光物质。涂屏的方法应尽量保持材料的荧光性质。对涂层的要求是均匀、颗粒大小分布要满足一定要求、真空性能好、放气量小、有足够的粘附强度。 二、主要产品分类 产品主要包括： 1、电子管：收讯放大管、发射管、锁式管、超高频管、稳定管（稳压管、稳流管、稳幅管）等； 2、微波管：磁控管、速调管、返波管、行波管、充气微波开关管、前向波正交声场放大管、噪声管、微波。 三、主要材料分类半导体材料是半导体产业链上游中的重要组成部分，在集成电路、分立器件等半导体产品生产制造中起到关键性的作用，其对于我国产业结构升级及国民经济发展具有重要意义。 半导体材料可细分为衬底、靶材、化学机械抛光材料、光刻胶、电子湿化学品、电子特种气体、封装材料等材料，其中衬底是半导体材料领域最核心的材料。衬底由单元素半导体及化合物半导体组成，前者如硅(Si)、锗(Ge)等所形成的半导体，后者为砷化镓(GaAs)、磷化铟(lnP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等化合物形成的半导体。相比单元素半导体衬底，化合物半导体衬底在高频、高功耗、高压、高温性能方面更为优异，但是制造成本更为高昂。 常见的半导体材料包括三大类: 1、单元素半导体材料，即以单一元素构成的半导体材料，主要包括硅(Si)、 锗(Ge)，其中硅基半导体材料是目前产量最大、成本最低、应用最广的半导体材料； 2、III-V 族化合物半导体材料，即以 III-V 族元素的化合物构成的半导体材料， 主要包括砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)，具有电子迁移率高、光电性能好等特点，是当前仅次于硅之外最成熟的半导体材料，在5G通信、数据中心、光纤通信、新一代显示、人工智能、无人驾驶、可穿戴设备、航天方面有广阔的应用前景； 3、宽禁带半导体，以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等为代表，具有高禁带宽度、耐高压和大功率等特点，在通信、新能源汽车等领域前景广阔，但成本较高。 硅原料 电子管简介： 电子管，是一种最早期的电信号放大器件。被封闭在玻璃容器（一般为玻璃管）中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极（屏极）引线被焊在管基上。利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号，并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代，但目前在一些高保真的音响器材中，仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件（香港人称使用电子管功率放大器为“胆机”）。 电子管介绍： 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。 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。 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。
电子管发展历史： 1883年，发明大王托马斯·爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一个小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。但是他失败了，他无意中发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子产生了微弱的电流。当时爱迪生正潜心研究城市电力系统，没重视这个现象。但他为这一发现申请了专利，并命名为“爱迪生效应”。 1904年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了，这使爱迪生效应具有了实用价值。弗莱明也为此获得了这项发明的专利权。 1907年，美国发明家德福雷斯特（De Forest Lee），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。 1947年，美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人合作发明了晶体管——一种三个支点的半导体固体元件。 1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。世界上第一台计算机用1.8万只电子管，占地170m*2，重30t，耗电150kW。 说起电子管的发明，我们首先得从“爱迪生效应”谈起。爱迪生这位举世闻名的大发明家，在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。但最先预见到这一效应具有实用价值的，则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。 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。[2] 电子管的替代产品叫晶体管。 随着科技的发展，人们对生产的机械在体积上向体积越来越小的方向发展，由于电子管的体积大，而且在移动过程中容易损坏，越来越多的表现出其的弊端，于是人们开始寻找和开发电子管的可替代产品。随着后来的晶体管的出现，已越来越多的机械不再使用电子管。晶体管的出现是人类在电子方面一个大的飞跃。 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。
1904年，英国人弗莱明发明的具有划时代历史意义的电子二极管标志着人类进入了无线电时代。在半导体器件未得到广泛应用之前的半个多世纪中，胆管在无线电广播通讯、音频放大、仪器仪表和其他工业自动化控制方面扮演着“独一无二”的角色，为人类的文明进步立下了“赫赫战功”。许多人可能不知，1946年美国人发明的世界上第一台电子计算机ENIAC就是由18000多个胆管构成的。今天，用着摆在桌面上的电脑，不禁浮想联翩。恰巧今年是胆管诞辰一百周年的日子，理应庆贺一番才是。 西欧是胆管的发源地之一，也是世界上生产胆管最集中的地方。据不完全统计，鼎盛时期的西欧胆管品牌过百，每年生产的各类胆管遍及世界各地，多不胜数。随着半导体器件的广泛应用，西欧的胆管生产厂早在二十多年前已陆续停产。众多的著名胆管品牌也因此或改弦易辙，或随之消失。幸好如今还能在NOS管上一见其昔日的风采。胆管逐渐淡出绝大部分应用领域后，一般的人只能在音频这块“绿洲”中还能见到胆管的“靓影”。 就音频用管而言，人们公认西欧上世纪五六十年代（凡“年代”均指上世纪，下同）生产的胆管品质超群，无与伦比，一些发烧友更非“西胆”不听。也许有人会问，随着科技的进步，越近期的产品其质量应越好才是。其实不然，胆管的生产工艺在那时已达到了炉火纯青的地步，改进的余地很有限。加上当时正值胆管火红的年代，各品牌之间竞争激烈。在某些领域如国防、仪器仪表也需要高质量的胆管。从七十年代起，胆管需求已逐渐衰落，生产成本能省则省，品质控制也大不如以前。在西欧各胆管生产厂相继关闭后，一些品牌虽还在发行胆管，但产品已非原厂产，而是来自“五湖四海”，难循其踪，质量更是无法保证。这种情况连一些著名品牌也未能幸免。因此，玩胆者在搜罗胆管时，把目光投向早期的产品不无道理。可惜因停产多年，这些NOS管存货日减而价格年复一年不断上涨。某些牌子响、年份早的音频用管已属“古董”，不少拥有者只作收藏而不舍得上机。其“天价”也并非一般胆友所能承受。这也提示胆友，买NOS管时除了留意品牌外，还需看年份和产地。胆管年份迟或产地不正宗，尽管是著名品牌，其价格也低一大截。幸好西欧大部分产品的包装和管身均会标出产地如“Made in West Germany”、“British Made”等字样供辨认。有些同品牌同型号的胆管，虽属早期产品，其内部结构（如屏极、除气环、支撑材料数量等）和外观却不尽相同，价格也有差异。此外，著名品牌常有赝，各位胆友需留意。 1904年英国佛莱明在横越大西洋无线电通信发报机中，才首次利用「艾狄生效应」发明了佛莱明管（二极检波管）。佛莱明出生于英格兰的兰卡斯特，在伦敦大学与皇家化学学院毕业后，1892年到1898年间先后担任了艾狄生、Swan、Ferranti电力公司的工程师与顾问。佛莱明在白热灯、电表、发电机等方面有许多改良，并且发明了佛莱明左手定律。1899年起担任马可尼无线电电报公司顾问，1901年马可尼首次进行横越大西洋传送，当时所使用的器材大部份都是佛莱明制作的。1904年他寻找一个可靠的无线电侦测器，想到「艾狄生效应」，于是制作了一个在灯丝与真空管四周有金属圆筒的制品，这是真空管的原型。当时的佛莱明管只有检波与整流的功用，而且并不稳定。耶鲁大学毕业后即进入西屋公司WE服务的美国年轻工程师Le de Forest，对「艾狄生效应」同样感兴趣，1899年他的毕业论文是「由并行线终端赫兹波的反射」，而在1900年就开始着手研究真空管，1906年申请到二极管的专利（使用电池）。同时他提出许多新的构想，例如在灯丝两边加入白金侧翼，灯丝材料指定用白金、钽和碳丝，因为钨丝当时还未上市，他认为佛莱明管可用在整流，而自己的真空管可作为继电器。1906年底，他在二极管中多加入一个闸极极，让真空管具有放大与振汤的功能，他同时委托灯泡工厂生产，称为Audion。此专利在1908年2月18日透过，但我们通常认定1906年是真空管元年，而Le de Forest就成了「真空管之父」。 真空管的改良最早的真空管都是采用直流电，只能在业务与及少数业余玩家间流通，因此真空管的第一次改良就是让它省电。不过电池实在不方面，而且价格也高，所以第一次大战后就有人尝试让真空管以交流电来工作。为了解决哼声问题，包括使用钨氩灯管、灯丝DC点火，用大型管如210发射射线以高周波点火等，都被拿出来实验。GE公司为了提升电话线安定性，从1913年起着手研究交流真空管，终于在1923年获得专利。西屋公司也在1921年获得不同样式的专利，并由McCullough在1925年推出第一号成品。之后两年，有许多改良式收音机推出，但基本上还是电池式，只是加上旁热式变压器与线路，方便直接使用AC插头而已。西屋公司早于1913年开始研究旁热管，并在1915年提出申请，不过一直到1927年，RCA才推出旁热管UY-277（成为美国旁热真空管的标准规格）；英国MOV也在同年推出Cosmos AC/R（建立世界旁热式真空管的标准制造模式），使交流器材得以普及化。最早GE从事电灯泡制造，藉此之便，他们将钨丝混入少量的二氧化钍。有一次，这个配方被误用在真空管中，结果却使放射能力大增。1921年Irvin Langmuir开发出钍钨灯丝，大大的提升了电子发射能力，但是用了这种灯丝，如果管内有残余氧气，效果立即打折，最后又研究出各种收氧剂来改良真空效果。当时西屋推出的UX-245、250与245，都已经不是球型灯泡管了，而是气泡状的玻璃管，之后再改良才变成后来所看到的可乐瓶型形状ST管。多极管陆续出现另一波改良是多极管的出现。
德国西门子很早就开始动作，希望推出电压更低、动作更有效率的空间电荷闸极极管(Space Charge Grid)，西门子的萧特基博士发明双闸极极管，一次大战后1923年正式推出作为手提收音机的检波管。马可尼公司则为了减低闸极极与屏极间容量，提升放大率，开发了廉闸极极(Screen Grid)高频放大用四极管。四极管可用于高周波放大，却无法用在低周波上，荷兰Philips在1927年实验将廉闸极极和阳极中间插入另一条闸极极，成功开发五极管。第一号产品是B443，为电池式收音机的输出管，和该公司的2502型收音机一起销售。得力于B443的成功，Philips在1929年推出AC电源用的C443直热管，巩固了其输出管的领导地位。1926年德国Loewe发表了2HF与3NF的复合管，成为复合管的鼻祖。所谓复合管是把两个或两个以上的真空管装入一个管子内，同时各自有其独立的功能。由于德国使用收音机必须课税，课税标准以真空管数量为标准，为减低管数，所以有了复合管的诞生。此外英国的Ediswan、美国埃默森的Multi Value也都生产复合管。一次大战后英国的MOV开始开发金属管，希望改善玻璃管易碎的缺点，第一支发信管CAT的推出是一项重大突破，美国RCA从CAT偷学技术，1935年也推出金属管，之后还有GE与许多小厂加入，但金属管复杂且昂贵，所以很快就消失了。 英国真空管发展 1838年，英国法拉第对1mm/Hg低压空气放电、发光、电导度等加以研究，可以说开启了真空管技术的序幕。二极管的发明人佛莱明也是英国人，他在马可尼公司从事横越大西洋传讯实验时，收信装置相当原始。他试制作磁石收信机，但无法使用︰佛莱明的听觉不佳，所以还开发了把收信机讯号记录，用眼睛解读的装置。当时感度最高的电流指示计为德逊保指示计，为了利用它，必须有能将高频率电流转换成直流的整流机，但他尝试过各种低周用整流器都没有用。1904年他把艾狄生实验用装有电极的电灯泡拿来改装，发明了二极管（他称为振汤管），现下英国以Valve称呼真空管，即引用佛莱明的命名。当时已经知道管内的真空度越高，整流作用越佳，但只能以加热模式排出管内空气。最初佛莱明检波器与矿石检波器一样没有阳极，不久就加入电阳极，可惜提出专利的时间比Le de Forest稍晚，把真空管之父的美誉拱手让人。由于英国不像美国那么迫切需要长途电话，所以真空管的开发脚步并不急。1911年马可尼公司的兰尼首度开发出三极管，多用于军方的无线电收信机，但由于管内真空无法长期保存，工作很不稳定，后来从美国引进球型真空管的排气，才改良了安定性。1916年BTH推出Type R管，与法兰西的TM管几乎一样。一次大战中，英国海军致力开发发信管，生产大型真空管，1917年Marconi-Osram Valve所生产的Type T1，是最早的大型发信管。 1937年，与RCA有关系的马可尼与GEC两家公司，发表了International Octal系列真空管，以KT（Kinkless Tetrode）这个型号加入束射功率管的行列，也为英国真空管开辟了另一片天空。不论与6V6同级的KT61，或者与6L6相近的KT66，都获得许多人的喜爱。稍后所开发的KT88，成为与RCA 6550鼎足而立的产品。 法兰西的真空管 1908年，Le de Forest到法兰西宣传他的新球型管Audion，会见当时法兰西通信部队负责人菲力上校，争取到在巴黎艾菲尔铁塔上展示发射机的机会。菲力上校对三极管很感兴趣，但示范并不成功，所以没有采用。不过法兰西本身没有设计真空管的经验，而德国军力扩充迅速，随时有爆发欧战的可能，通信部队的需求迫在眉睫。1914年大战前夕，一位美国人保罗皮森，受德律风根的指派在美国收集最新通信器材情报，当他准备返回德国而在伦敦过境时，德国已经对法宣战。保罗潜入法兰西被捕，他被引见菲力将军，并从口袋拿出Audion真空管详述其优点，菲力将军立刻安排他在通信部队成立真空管紧急开发项目，这是法兰西真空管的起源。保罗找到里昂一家灯泡厂Grammont合作，推出原筒型的三极管，成品称为Fotos。虽然法兰西很晚才加入，但Fotos中的设计精巧，充分发会法兰西人的创意天分，所以推出后订单如雪。另一家曾试做过佛莱明管的Generale des Lampes公司也紧急加入生产，产品命名为Metal，而产品编号就以负责开发的法军通信队的缩写-TM(Telegraph Military)命名。TM管是一次大战中公认最好的三极管，英国马可尼公司战后买下专利生产。它所采用的管座/插座设计，可轻易的分离开来，也是真空管的一大突破，四脚架构也在欧洲被长期采用。 德国真空管的起源 1903年，德国人威奈特将放电管上面涂以钡钙等碱性金属氧化物，开发出氧化膜热阴极的原型，这项发明对后来的佛莱明二极管有很大的启示。1906年利班由Braun管得到灵感，以阴极射线Relay的名称申请专利，日后经过多次改良，在1911年8月发表了新的真空管。新真空管在柏林大学举行发表会，结果AEG/德律风根、西门子等公司愿一起合作进行改良，他们的完成品叫LRS Relay。LRS Relay易受温度等外在环境与电源电压的影响，杂音多，灯丝氧化膜也容易剥落，但一次大战前却是长距离电话线的主角。德国在1914年决定为民间电话线路开发新真空管，克服LRS Relay的缺点，最后西门子的Type A获选。 Type A师承球型三极真空管，1916年开始发售，一部份用于战场上窃听敌军通信用的手提放大器。之后德国真空管就由西门子与德律风根两家公司为主导，陆续推出许多真空管。 美国西屋公司的贡献 美国由于幅员广阔，对长距离电话特别需要，国营的AT&T与他的制造商西屋电器WH(Westinghouse)，也因此很早就投入相关研究，甚至将触角延伸到欧洲。西屋公司曾是家电大厂也参与最早的有声电影开发，并积极介入电话相关制造业。Le de Forest尝试把他的三极管用在低周波放大而没有成功，直到1912年终于有些成果，他立刻把中继放大器权利卖给AT&T/WE，并向西屋公司展示其Audion。当时Audion讯号增强会有失真，管内残留气体，阳极电压提升后容易失控，灯丝寿命极短，物理特性不易维持，每个Audion规格都不固定。这个情况对电话中继放大器并不合适，曾经在芝加哥大学研究真空技术，同时在西屋公司从事水银弧光灯中继器研究的阿诺博士，却看出Audion的潜力。阿诺博士首先强化Audion电极的架构，再采用氧化皮膜灯丝，降低工作温度，提升真空度，结果使Audion寿命提升到一千小时。1918年10月，这项成果实际用于费城、纽约、华盛顿间的电话在线，这是世界首度将真空管运用于商用通信电路中，真空管的编号为Type A。之后西屋继续研究，推出广为收音机使用的UV管(Unit Vacuum Tube)，比欧洲的四脚管早一年。第一个附有管座的Type M，用于1915年开放的纽约-旧金山大陆横断电话线路中，寿命约400小时。1915年推出的Type L灯丝为Type M的两倍长，寿命则延长为4500小时。一次大战期间，美国政府责成西屋优先投入军用真空管开发。军用管需承受严酷的温度变化、震动、电压不稳等考验，西屋公司最有名的军用管为VT-1与VT-2。最初西屋的电话真空管称为Telephono Repeater Element，军用管则称Vacuum Tube。 1920年匹兹堡成立了世界第一家无线广播局，在KDKA开播，引起很大回响，西屋以Aeriola的品牌投入家用收音机制造。不过以西屋为名所开发的真空管数量并不多，美国主要的直热式三极管都是Radiotron的产品，有人认为是RCA制造，实际上像112、171、250、245等都是出自西屋手中，西屋在低周波功率管方面技术领先。 通用电器与真空管 通用电器以制造直流发电机、电动机、汽车引擎等而闻名，他们介入无线电通信也是从高周波发电机开始。初期无线电公司为得到高周波连续功率而煞费苦心，最初使用电弧式发信机，但工作不稳定。后来想到利用电力交流发电机，并委托通用电器生产，1906年完成的产品只能达到10KHz频率。不过通用预见此后的发展，于是积极投入，1913年完成200KHz，数KW出力的发电机。另一方面，通用的研究室也很快开发出真空管，Pliotron(希腊语，多的意思)与Kenotron（希腊语，真空之意）为通用早期真空管的名字。Pliotron很快朝大型化发展，1914年使用于67KM长距离小型高周波发电机调变实验成功；而通用也发展出200KW的大规模调变发电机。一次世界大战期间，通用把技术加以活用，以克里夫兰的工厂为中心，生产了多种真空管，大战中约生产了20多万个，而西屋责生产了50多万个，对军方贡献良多。 后来居上的美国RCA 一次大战期间，美国海军征收了大西洋横断无限电信局（原隶属于美国马可尼无线电信公司），并致力扩充规模，将原来50W高周波发射机改为GE制造的200KW机器。这部机器由GE免费提供，对当时战争起了很大的作用。战争结束后，英国马可尼等待军方归还电信局，并计划在美国、欧洲设立多处据点大展鸿图。美国海军得知马可尼的企图，于是说服GE公司，干脆买下美国马可尼，于1919年10月先成立Radio Corporation America(RCA)，第二年正式并购美国马可尼。由于这层特殊关系，RCA顺利取得GE真空管销售权，同时积极投入无线广播业务，开发家庭用的机器。1921年RCA推出纯钨灯丝的UV-216，成为一般收音机、留声机所用的整流专用真空管鼻祖。1920年RCA/GE联合与AT&T/WE缔结互相使用专利权的契约，次年WE加入这个Radio集团，以Radiotron的品牌销售真空管，并努力扩展真空管的用途，使得美国成为真空管的大本营。GE制造由RCA负责销售的Radiotron，最初型号为UV-200、UV-201，外型和GE军用管类似，内部电极则完全更新，这些GE改良版，成为后来直热式真空管的标准形状。由于上述复杂的协议关系，当西屋以自有品牌销售真空管时，引起RCA强烈不满，经过长期协调，1925年决定AT&T与WE只能局限于民生用无线电收信机的制造和销售，西屋则另外成立一家格雷堡公司经营一般消费用的家电。至于广播用发信设备、录音室用机器、电影音响系统、航空船舶的无线电器材，西屋另外成立Non-Associate公司来销售真空管。 1930年美国实施反市场垄断法律，这几家公司组成的「Radio Group」宣布解体，有先见之明的RCA则早一步成立Radiotron Manufacturing公司，买下GE的哈里逊工厂，开始自己生产收信管。在Group解体时大家有共识，RCA在1935年以前可生产真空管，而GE与西屋在1935年后才能投入生产。RCA为避免独占地位遭非议，1929年起开始授权给中小厂商参与制造真空管，这使得美国制真空管互换性良好，插座种类降到最低，比起欧洲真空管流通性更佳。1936年，RCA发表了最早的束射管6L6，为业界带来一阵鼓舞。束射管新增阴极同电位之束射形成电极，同时控制闸极极与廉闸极极的结合，虽然是从四极管发展而来，但它比五极管有更低的阳极特性、更高的效率，以及廉闸极极电流低等特性，可以算是真空管发展史上的大跃进。最早的6L6是黑色金属管，后来才变成玻璃管，被许多大型电唱机和扩大机所采用，输出规格为6.5瓦。1937年底RCA同时发表输出4.5瓦的小型6L6，型号为6V6与6V6G，用于一般的收音机中。 以民生为导向的Philips 1891年在荷兰安特奥芬乡下由父子共同创业的Philips，到1903年已经成为欧洲第四大灯泡厂。由于荷兰并未参加一次大战，所以并未投入军用管开发。战后一位无线电工程师Idzerda要求替Philips制造第一号真空管，并以其名字IDZ命名，此人日后成立了无线电台而相当著名。IDZ也是根据Audion改造而来，得到许多业余玩家的青睐，Philips在1919年改良为A、B、C三种型号，正式介入真空管制造与发展。 只做专业用真空管的WE 由于WE(Western Electric)是世界最大电话公司AT&T的制造部门，所以他们制造的真空管都以专业用途为主，几乎没有民生用管。九０代兴起的300B热潮，把WE的300B捧上天空，这大概也是WE始料未及的。WE很早就因应市场需求，推出104、205、211、212等三极管，同时还把205D、211D等运用在当时几乎独占市场的电影院扩大机上（Type 42、43、46等型号）。WE早期的直热式三极管，阳极为金属网（后改为黑色金属板）、氧化膜灯丝，电极顶部有陶瓷的支撑板，制作非常坚固。1937年发表最早的超短波用真空管316A，戏剧性的将300MHz的道统界线一举提升到UHF频带，此真空管用于飞机的敌我识别系统，可见得WE在这方面的实力。
1938年，WE的300B问世，比RCA的2A3晚了几年。这时已接近三极管的末期，但因累积了过去的技能，所以产生平衡性极佳的杰作。300B和同厂的252A相比，只用6W的灯丝电力，阳极最大定格（450V/80mA）时可得到将近18瓦的功率（252A输出8瓦）。比300B稍早的300A在1933年推出，300A的接脚是刺刀式的，为了与2A3竞争因此改成四脚的300B，它们构造、尺寸、特性完全相同。由于300A/300B的优良性能与高信赖性，还有长寿命，不仅是用在WE Type 86、91、92等扩大机上，定电压电源等工业用、军用器材也都有使用，直到六０年代美国太空总署内的仪器都还用300B做电源稳压，它是美国直热式三极管告别世间珍存的一颗耀眼巨星。1996年WE重开堪萨斯城的生产线，重整旗鼓让300B复出，但350美元一支的定价早已今非昔比。 其它经典真空管 除了上面提到的一些真空管外，历史上还有许多经典名作。WE 284A，这是1937年WE为了对抗RCA的845所推出大型直热式三极管，当时WE86使用300B推挽输出有15瓦输出功率；WE87则使用284D推挽输出得到53瓦功率，是当时有名的巨无霸。WE的杰作还有军用直热式三极管VT52，输出只有2瓦，但声音与300B很像。1940年WE为6L6束射功率管所做的专业版350B，也是久为人所津津乐道，外型与6L6G相似，声音浓密浓重。在300B推出前的十年间，WE205D担任功率管的重责大任，它的声音是WE管中的佼佼者，但输出只有1.4瓦﹗比205D更早的212A，在1921年开发完成，1937年改成212E，声音浓密又纤细，非常有特色。211E则是在1921年开发完成，26年改成211A，在WE43扩大机上推挽可得9瓦的功率，声音快速雄壮。美国另一家大厂RCA在1935年开发的6F6五极管，推挽输出有11瓦功率，可以说是后来6系列的开始。1936年划时代的6L6推出，在McIntosh MC-240扩大机上有极佳的表现︰第二年推出的6V6输出功率4.5瓦，与三极管声音形成有趣的对比。1928年开发的RCA250可以说是世界第一支音响专用管，声音雄壮豪迈，它的出现刺激了WE开发252A与300A。RCA845也是名管，是在VT4C（211）基础上开发的大型直热三极管，出力15瓦，鲜艳温暖有力的声音仍深受今日音响迷的喜爱。而GE开发的VT4C（211），原本作为发信用发振管，出力19瓦，声音辉煌灿烂，与WE的211同样青史留名。 英国部份也很精彩， GEC（The General Electric Co. of England）所推出的KT66与KT88，可以说是六０年真空管黄金时代最著名的产品之一，McIntosh MC275就以KT88为输出管，Quad以KT66为输出管，今天一支全新的CEC KT88可抵金价。GEC另有输出功率达30瓦的大型直热式三极管DA100（大小与GE211相仿），但留下的并不多。Mullard的EL84/6BQ5与EL34/6CA7同样是杰出的高灵敏度五极管，EL84输出6瓦，EL34输出11瓦，甜美的音质令人难忘。Osram所生产的PX25具有阴柔透明美感，与稍早的PX4都是英国著名的直热式三极管。德国Telefunken在1930年代开发的三极管RS237、1960年代开发的EL156（推挽输出130瓦），代表了德意志民族理性的特质，他们的小型管6DJ8也成了音响迷追寻的目标。直热式三极管风潮二次大战后唯一使用WE 300B真空管的家庭用扩大机是Brook 10C。这部机器备有2.4V和5V的灯丝组，可以替换使用2A3与300B，由于早期RCA的2A3物美价廉，又跟300B一样都是单一屏架构，除了输出功率较低外，音质相差不多，所以大多时候都用2A3。后来为了降低成本，RCA把2A3改成双屏，音质有了变化，只剩300B独领风骚。
六０年代中期，虽然扩大机已经是晶体管的天下，一群法兰西发烧友却发现用单端直热式300B推高效率的号角喇叭，用来回放爵士Big Band演奏简直令人陶醉。这个发现只在极少数音响迷中间流传，七０年代一位法日混血儿Jean Hiraga把WE 300B的玩法带到日本，引起了很大的回响，1973年「MJ无线与实验」杂志把WE称为梦幻管球，它的地位与日遽增。1989年美国Richardern Electronics推出Cetron品牌的300B，更助长直热式单端三极管的热潮，连带的805、211、845、810、811等大型直热式三极管也从仓库中被挖了出来。1992年大陆曙光厂也推出300B，然后九０年代重新设计的VV30B出现了，这大概是世纪末专为音响迷开发的唯一真空管了。苏联圣彼得堡的Svetlana加入大战，推出SV811三极管，特性与300B接近，加上重新生产的WE 300B，只怕这股狂劲还会持续发烧。目前有名的三极管扩大机包括意大利Unison的Smart 845(输出功率16瓦)、英国C.R. Development的旗舰Amphion前级与Carmenta后级、美国VAC、法兰西Jadis、美国Manley与VTL等。美国Cary则生产了很多三极管扩大机，包括一款CAD300SEI综合扩大机。1993年Cary首先推出以三极管放大的SLP-90前级，引起很大回响，之后开发的CAD300SE，成为九０年代美国第一家推出300B扩大机的厂商，1996年的CAD211M与CAD805B，又创大功率三极管的新猷。英国Audion推出的Silver Night 300B可以说是现代设计的典范，金光闪闪的型式与平实的售价吸引了许多人。日本可以说是三极管拥护者的大本营，上杉研究所推出的Uesugi几乎是当年WE扩大机的现代翻版；山本音响工艺推出的Yamamoto Sound Craft与小厂Zaika同样也采用WE线路。此外还有新藤所推出的Shindo Laboratory、西村电机推出的NE、中村制作所推出的NS，以及Sun Audio、Sound Parts、Sound Atics、ATR、ALC、Audio Nankai、Bell Air、Fine Arts、Kanno、Highphonic、Krypton、List、Listening Device、Lotus Souns、Mejo Gran、Mactone、Milky Laboratory....等许许多多只在日本国内发售的制作。这些日本扩大机共同的特色是︰很贵、很精致、很漂亮、很稀有。真空管经典铭机单声道代的真空管扩大机仍然保存者并不多，使用上也不太方便，众所瞩目的WE，并没有针对家庭用户推出过扩大机。虽然WE在声学领域贡献卓越，例如1924年的电气录音模式；1927年的NFB回路理论及有声电影的开发，1931年的录音座的试制，1957年45/45模式刻片的发展等，但都属于专业领域。目前可以找到的WE扩大机包括1934年为300A推挽工作所设计的WE86(使用WE274A整流，增益与反相使用了三支WE262A，输出功率15瓦)、1936年的594A，以及1937年为300B所设计的WE91B等，它们都是剧院用扩大机，外型相当简陋，却非常的坚实耐用。1950年代两大天王巨星非Marartz与McIntosh莫属，英国方面只有Quad留下珍贵的记录。本地二手市场偶而可见英国Leak的产品，这家公司是H.J. Leak创立的，他所推出的Point 1真空管前级失真率低于.01%，创下当时世界记录，与Quad的产品不相上下。以后Leak成为Rank集团的一员，推出非常有名的三明治夹层式锥盆扬声器振膜，用发泡苯乙烯制成锥形物，两面再贴上薄铝片，是扬声器科技的一大突破。一九七○年代中期，这家英国厂商逐渐淡出市场，终至完全消失。至于1953年推出的Quad II，采用英国GEC的KT66推挽工作，额定输出15瓦（实测约有25瓦），原本也是单声道设计，但因它体积小巧，所以立体声时代来临音响迷宁可多买一部，也要继续使用它。Quad II输入级使用EF86五极管，高压直流整流使用GZ32，再加上两支KT66，构造非常简单，每部重才9公斤而已。Quad早在1938年就推出第一部扩大机，输出功率10瓦；1948年继续推出真正有Hi-Fi规格的QA12/P，然后在这个基础上发展成Quad II。Quad II声音极美，一直是Quad的招牌之一，直到六○年末期才被33/303的前后级组合所取代。Marantz的辉煌记录1952年由Saul B. Marantz在纽约创立的Marantz，1954年首先推出Audio Consolette单声道前级，然后有内设RIAA等化线路与录音带鉴听线路的Model 1前级。1955年Marantz推出采用超线性放大线路，输出级使用6CA7真空管，输出功率40瓦的单声道扩大机Model 2。1957年幼推出基本线路与Model 2相同，输出功率降为30瓦的Model 5单声道后级。不过Marantz最令人怀念的产品却是1958年的Model 7前级、输出功率30瓦的Model 8后级，与1960年推出的Model 9后级，另外加上1964年推出的Model 10B真空管调谐器。Marantz 7采用六支ECC83/12AX7真空管，内设三级NF型均衡器与NF型阶梯切换式音调控制，并设有多种唱片等化线路。1964年Marantz推出的Model 7T前级，虽然外观依旧，却已经变成晶体版本了。Model 8使用硅整流器，后来它的电源变压器改良过，输出功率增加为35瓦，成为Model 8B。Model 9同样使用四支6CA7/EL34输出管构成并联推挽线路，另外只用了两支6DJ8/ECC88与一支6CG7，就获得70瓦输出功率，架构比竞争者的McIntosh MC275简单多了。Marantz的晶体扩大机始于1965年的Model 15，输出功率60瓦，1967年推出晶体收音调协器Model 18，到1969年推出该公司第一部综合扩大机Model 30，起码还维持Marantz的道统面版，之后的Marantz产品就只剩商标而已。闲话两句，你可能不知道Marantz也推出过喇叭吧？时间是1968年，称为Imperial系列，至于声音呢？很抱歉，完全不知道﹗装甲浓重的McIntosh早于1946年成立的McIntosh，与Marantz一直是最大的竞争对手，1949年推出第一部前级AE-2与第一部后级50W-1，输出功率50瓦。1951年继续推出改良型号50W-2，使用6L6输出管；另外有一部20W-2后级，输出20瓦。1953年推出C104前级，然后有C108、C8、C4等多款单声道前级，也有1954年使用6BG6G输出管，功率30瓦的A116后级；1955年从A116改款的MC30后级；使用6550强放管，输出60瓦的A121；以及从A121改款的MC60；输出40瓦的MC40；使用KT88/6550，输出75瓦的MC75等多部产品。McIntosh的立体声产品在1959年才推出，第一部立体声前级是C20推出，C20有相位切换、高低音调整与低音补强等功能。1961年C11前级问世，1962年McIntosh最后一部真空管前级C22推出，如今C22前级与同年上市的MC275后级，仍是McIntosh迷眼中的梦幻组合，也是「McIntosh Sound」的最佳代言人。后级扩大机部份，1960年推出的MC240，等于是两台MC40，与1962年推出的MC275，到今天都还备受欢迎。MC275使用了四支GEC的KT88/6550在输出级，获得75瓦的功率，输入级为12AX7，反相用12AU7，此外还用了12BH7、12AZ7等小管子在增益级。不过造成McIntosh声音特色的最主要原因，据称是特殊的变压器绕法，这项绝技差点就失传了。McIntosh在六○年代很快放弃真空管而投入晶体管阵营，1965年的MR71调协器、1968年的MC3500后级（输出350瓦），是McINtosh最后的两部真空管制品。Audio Research绝地大反攻Audio Research在七○年代初期创立，当时已是晶体管的天下，Audio Research的头家Bill Johnson以修改Dynaco真空管器材起家。Bill Johnson对真空管非常有研究，甚至是溺爱，在Audio Research的前身Electronic Industries他就推出一部一百瓦的真空管后级，到了1974年Bill Johnson甚至设计了一部输出四百瓦的真空管后级，展露出他在真空管方面的技术。Audio Research有一阵子停止真空管扩大机制造而转为晶体扩大机，因着这个机缘，他却发现了真空管与晶体混和运用的妙处，从SP-11前级之后，Audio Research开创了真空管/晶体混血的新领域。从Audio Research最早的SP-1、SP-2、SP-3前级，到最后一部纯真空管前级SP-10，以及混血设计的SP-11、LS-1、LS-2、全平衡的LS-5、Reference，处处留下惊艳。从第一部后级D-50开始，历经D-51、D-75、D-76、D-150的纯真空管时代，到M系列、Classic系列，以及全平衡的VT系列、输出600瓦的巨无霸Reference，Audio Research也称得上知音满天下。七０年代的Dynaco PAS系列前级、Stereo 70与M-60后级，造福过许多阮囊羞涩的发烧友。其余著名的真空管扩大机还包括EAR 509、Michaelson & Austin TVA-1、Conrad-Johnson的Power Amp等。进入八０年代，后起之秀风起云涌，大家比较熟悉的有意大利Unison Research、加拿大Sonic Frontiers/Anthem、美国Quicksilver Audio、美国Cary、法兰西Jadis与DRG、北欧Copland、美国Convergent Audio Technology、VAC、Counterpoint、Manley、VTL等。
至于在日本方面，老牌的Lux算是少数跨入国际舞台的真空管制造商，采用OTL线路的MQ-36（输出管6336A，功率25瓦）、1966年使用英国GEC KT88强放管的MB88、1969年采用三极管50CA10的MQ60、1984年采用WE 300B真空管的MB300，以及邀请Tim de Paravicini设计的MB3045等，都是轰动一时的名机。1986年在大阪高槻市，由三浦笃与石黑正美两个人所成立的Air Tight，则是另一家打入国际市场的日本商家。从最早输出使用EL34输出36瓦的ATM-1后级、1988年使用KT88输出80瓦的ATM-2后级，到1994年使用6L6GC，输出24瓦的ATM-4后级，Air Tight为现代真空管制造工艺竖立了新的标竿。参考数据「Stereo Sound」 － 管球王国大冢 久着，「幻的真空管800种的轨迹，The Classic Valves」，1994「70 Years of Radio Tubes and Valves」日本垫子机械社编「电子管的历史」，1987 欧美主要真空管厂一览Arcturus － 美国小厂， 1927年取得RCA授权开始生产旁热管，特色是运用了Carbon Heater。1952年创立者过事后仍继续经营，以使用蓝色灯管著名。Eitel McCullough － 1925年推出西屋公司的第一支交流真空管，从1930年代中期开始生产送信管。Amperex － 1936年开始制造真空管的美国公司，1955年被Philips收购。Cunningham － 1915年开始生产三极管，打破Le de Forest垄断的局面，后来成为RCA经销商，1931年被RCA并入旗下，而Cunningham则在1933年成为RCA Radiotron的总裁。Ken-Rad － 1926年创业，以Archatron的品牌营销。Sylvania － 1924年创立的美国小厂，曾一度停工，1980年代初期恢复生产。Tung-Sol － 1930年代开始生产真空管，1932年发售自己设计的真空管，二次大战后终止。De Dorest － 真空管发明人的自有品牌，1915年开始生产，1933年被RCA并购。National Union － 1930年初由Magnatron、Marathon、Sonatron、Televocal四家公司合并成立，在纽泽西州生产旧型管与道统真空管，二次大战中生产发射管与特殊管，1950年初停产，旋即又重开生产线。Hytron － 1926年设立，二次大战后被CBS并购。McCandless － 最早的球型真空管制造商，也是1915年以前美国唯一的真空管生产商，后来成为RCA的经销商直到1930年代。Myers － 创办人曾在Le de Forest公司工作，不久即独立创业，但遭到多家公司控告侵权。一次大战后改名为Radio Audion，被WE告得躲回加拿大；1920年后重新开业，旋即被RCA控告而破产。Moorhead － 1915年开始生产，以Electron Relay品牌发售，1923年停业。GE(General Electric) － 世界最大的电机公司，也生产了许多军用真空管。RCA(Radio Corporation of America) － 1919年设立，世界最大的真空管制造商，1977年关闭生产线。WE(Western Electric) － 世界最大电话公司AT&T的制造部门，1988年关闭真空管生产线。WH(Westinghouse) － GE的子公司，最初帮忙GE与RCA生产真空管。Ediswan － 1883年由艾狄生灯泡公司英国分公司与Swan电灯公司合并而成，世界第一支二极真空管由他们所制造，由于蒙英国皇室青睐，得以使用Royal ediswan的标志。A.C. Cossor － 1896年成立生产科学用玻璃器具，1902年起生产X射线管，1908年开始制造医疗用灯泡。一次大战时加入真空管生产，开发具有头盔型阳极的特殊管，1930年发表世界最早的高周波五极管。二次大战后与美国喜万年合作，改组为Electronic Tube，1949年被EMI收购而停止生产。Hivac － 从1932年开始生产特殊真空管的英国小厂。Mullard － 1920年成立，Mullard曾是爱吉斯奥灯泡研究所所长，最初开发了许多特殊的无线电发射管，1927年被英国Philips收购。Marconi － 1900年成立，从事与无线电有关的真空管制造。Lissen － 最早是制造收音机零件，1929年开始销售BTH生产的真空管，两年后自己生产，擅长电池式收音机真空管，1935年终止。BTH(British Thomson-Houston) － 1986年美国GE的前身Thomson-Houston Company的英国分公司，主要产品为重机电，也生产灯泡，战后成为英国首席无线电制造商。1927年与其它公司合并成AEI，以Mazda品牌营销。MOV(Marconi-Osram Valve) － 1911年首度生产三极管，一次大战期间率先生产大型真空管，1919年与GEC合并，以MOV品牌销售GEC产品。STC(Standard Telephone & Cable) － 1925年美国WE在英国成立的分公司，1934年后以Brimar品牌出现，最后被并入AEI。Philips － 1891年以制造灯泡起家，1917年加入真空管的生产，近年来已成世界最大的真空管生产集团。Volvo － 1924年成立的德国公司，隶属于Muller的制造部门，后为Philips收购。Siemens － 德国AGE旗下的大厂，从事真空管与有线电话的制造。Telefunken － 同样隶属于德国AGE旗下的无线电部门，六○年代停止生产。Loewe － 1926年开发出复合管的德国公司。 A. Grammont － 一次大战中最早制造球型三极管的法兰西厂商，成品叫Fotos。 胆机KT88?KT94?KT100的演变 金炜杰 似乎世界上有名的胆机大厂在它们所出品的胆机当中，很少看到末级功率放大电子管使用KT100的，大多数是以KT88、6550为主。确实，KT88和6550是一只很不错的大功率放大电子管，它输出功率很大，效率又很高，而所需的推展电压又不需要太大，是一只很容易伺候的电子管，因此，在各胆机生产厂的产品当中，差不多都能找到它们的芳踪。KT88的阳极消耗为40W，在单管甲类工作状态下输出可达12W，由于该管设计合理，廉闸极极电流与屏流的比值较小，可达到约1/12。目前国内产的KT88品性水平已能够与外商提供的样品（这些样品是国外在电子管最盛时期生产的）相近似。1994年英国PM公司总裁Peto先生到中国曙光电子管厂时，曾提出过KT88外型粗短，玻壳平顶不够美观及其它一些问题，希望能够改进。于是曙光厂积极的采取了一些措施，它们将KT88原型的芯柱加长了3mm，玻壳改为圆顶，去掉了侧面的吸气剂。于是，一个变型的新胆管降生了。由于是在94年由曙光厂改良所成的，因此，新管的牌号命名为KT94。经过严格的各种试验结果证明︰KT94的各项性能指针与KT88完全一样，两种胆管可直接换用，你只需从美学的角度来衡量选用就可以。KT100是在KT88基础上又进一步改良而研制的新产品，因问世较晚，在电子管手册中很难查到它的数据。很多人以为KT100是湖南长沙曙光电子管厂近几年来研制开发出来的品种，因此并没有引起太多的反响。其实，KT100是在胆管与晶体管交接时期的大变革年代中由西门子公司开发研制的新品种。KT100除保留了KT88的全部优点之余，还有比KT88更大的功率，十分适合推展一些“大食喇叭”工作。一般来讲，采用KT88或6550的机型，都能够使用KT100直接换用，因几种管子的电压及负载阻抗都差不多。KT100与KT88不同的是︰KT88的阳极采用的是碳化镀镍铁材料，与国外的同类产品是一致的。而KT100采用了近年来开发的新型材料，它的屏极使用了铜芯覆铝铁材料所制成，它可以改善胆管的耗散能力，在同样的工作环境下，KT100比KT88的功耗富余量更大，工作更加稳定。 真空管之百年步伐 四极管制造名器的诞生 每次当我听到KT88这个编号，立刻使我联想起美国“麦景陶”之MC275。这部在真空管时代末期声名显赫的功率放大器，记得是一九六二年推出上市，当年亦即是首部固体式晶体管HiFi扩大机初面世的交接时期。美国Acoustec公司就在当时推出I型原子粒功率放大器及II型原子粒前置放大器。当然，原子粒（晶体管）式掀起的热潮是在从当时起数后十年以上的七O年代初期才正式开始。在六O年代，甚至七O年代，“麦景陶”MC275是被一致公认为最佳真空管放大器之一，称它为“名器”，也一点都不会错﹗MC275之诞生，使我们对这支在日本还很陌生的英制功率管──KT88，留下一个极为深刻的印象。在现下几乎是原子粒机世界的时期，热爱胆机的发烧友，还是顽固势头地继续酷爱2A3及WE300B之类的三极真空管，虽然明知四极管有更大的功率输出，但因音质远远逊色于三极管，所以一般发烧友都对四极管敬而远之，但在四极管之中，单单只得KT88例外受到宠爱，连最高级的“名器”都使用它，地位之高，可想而知﹗当然，KT88不只是落得虚名，它之所以受到欢迎，是有其一定的魅力。这支在美国以相同规格出厂，以6550为名的四极管，当年被麦景陶的设计师（G.Gow）大胆采用，善用其独特的特性优点，巧妙运用它设计出一种优异的放大线路，设计师慧眼识英雄，应记一功﹗约在一百年前开始 提到真空管放大器，从艾狄生的时代开始至今，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，艾狄生改良了白光灯胆（在此之前是一种未完成的锡箔式放电系统）。艾狄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“艾狄生效应”。 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，艾狄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。在艾狄生无数的发明中，关于科学原理的发明，就只得这个“艾狄生效应”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﹗ 艾狄生需要“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，就是来自艾狄生早在十年前发明的“艾狄生效应”。他由于曾担任伦敦的艾狄生电灯公司顾问，所以当年艾狄生做的实验他也在场，离开艾狄生电灯公司后的他，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也罔顾一切，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扩大机，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。以消费者留声机模式上市的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疑如醉﹗ 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回放效果，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。虽然现下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平性能﹗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疑疑，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），所以当回放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两面都不同的回放频应曲线﹗ 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闸极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大机采用的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倾向之高水平胆机），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浓的兴趣。 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。 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 1.医用磁控管 如果要在一个紧凑的组件中高效地产生射频功率，那么这个器件非磁控管莫属。 磁控管在第二次世界大战中首次展现其光辉时刻，为英国雷达提供了发射功率。20世纪70年代，磁控管在雷达上的应用开始减少，但在工业、科学和医疗应用中焕发了新的生机，并持续至今。 正是这最后一项用途使医用磁控管大放光彩。在线性加速器中，医用磁控管能产生一束高能电子束。电子束中的电子打到的靶（一般由大原子序数的物质（如钨）组成）上时，会产生大量X射线，X射线可以被引导杀死肿瘤中的癌细胞。1952年，伦敦哈默·史密斯医院安装了第一台用于放射治疗的临床加速器，一根2MW的磁控管可以为3米长的加速器提供射频功率。 人们在不断继续开发大功率磁控管以满足放射肿瘤学的需求。图1显示的医用磁控管由e2v技术公司（现为Teledyne e2v）制造，产生的峰值功率为2.6MW，平均功率为3kW，效率超过50％。它只有37cm长，重约8kg，小巧轻便，足以与放疗机的旋转臂匹配。
图1 医用磁控管，照片来自Teledyne e2v公司 2.回旋管 回旋管是前苏联在1960年代发明的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，该核聚变现场位于法国南部。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。旋转电子和腔体电磁场之间的相互作用产生了高频电磁波，这些高频电磁波被导入到等离子体中，会加速等离子体中的电子，从而在此过程中使等离子体发热。 一个平均功率为1兆瓦的真空管体积较大。聚变回旋管通常高2至2.5米左右，重约1吨，其中包括6特斯拉或7特斯拉的超导磁体。 除了加热聚变等离子体外，回旋管还用于材料加工和核磁共振波谱。在美国军方的主动拒止系统（Active Denial System）中，它们也被用于非致命群体控制。该系统会投射出一束相对较宽的毫米波光束（直径可能有1.5米），能够加热人的皮肤表面，产生灼热感，但不会穿透或损坏皮下组织。
图2 回旋管，照片来自核聚变机构 3.微型行波管 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电子束之间的相互作用来放大信号。 20世纪的大多数行波管都是为了极高功率增益而设计的，其放大比为10万甚至更高。不过我们并不总是需要那么多增益，所以出现了迷你行波管，如图中展示的L3哈里斯电子设备公司的微型行波管。微型行波管的增益在1 000倍左右（或30分贝），适用于所需输出功率为40-200瓦范围的应用，以及需要小尺寸和低电压的应用。比如，一台工作频率为14GHz的40瓦微型行波管可以放在你的手掌中，而且重量不到0.5kg。
图3 微型行波管，照片来自L3公司 事实证明，军事部门非常需要微型行波管。微型行波管在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行波管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（简称MPM）。由于其体积小，重量轻和效率高，微波功率模块用于诸如“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，以及电子对抗系统中。 4.加速器速调管 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量。该设备的输出功率比行波管或磁控管大得多。罗素和西格德·瓦里安兄弟在1930年代发明了速调管，并与其他人一起创立了瓦里安公司进行销售。如今，瓦里安公司的真空管业务在通讯和电力工业应用方面持续发展。 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。
图4 加速器速调管，照片来自美国SLAC的加速器实验室 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2.856GHz，并使用250千伏的电子束，产生的峰值功率为24MW。为了获得高达500亿电子伏特的粒子能量，需要240多个速调管。 加速器速调管为真空管作为高级粒子物理和X射线源设备的RF源的广泛使用铺平了道路。SLAC的65MW加速器速调管目前仍在继续生产。 5.环杆行波管 环杆行波管是一种巨型真空管，在冷战时期就使用过，现在仍然很强大。这种高功率管从阴极到集电极的高度超过3米，是世界上最大的行波管。北达科他州的卡瓦利耶空军基地有128根环杆行波管，它们为超强大的相控阵雷达提供无线电射频功率。这台440兆赫的雷达名为“环形搜索雷达攻击特征系统”（PARCS），用于寻找向北美发射的弹道导弹。作为空间监视网络的一部分，它监测空间发射和轨道物体。PARCS是通用电气公司在1972年建造的，它能追踪地球轨道上一半以上的物体，据说能够在2000英里的范围内识别出一个篮球大小的物体。 施姆亚岛是一个距离阿拉斯加海岸约1900公里的偏远小岛，岛上的相控阵雷达使用了一种更高频率的环杆行波管。这种雷达名为“丹麦眼镜蛇”（Cobra Dane），它负责监测非美国弹道导弹的发射，还能收集有关太空发射和近地轨道卫星的监视数据。 这庞然大物使用的电路称为“环杆”，由利用沿其长度重复的交替杆连接的圆环组成。这种装置为电子管的电子束提供了比普通行波管更高的场强，其中射频波沿着螺旋形的导线传播。环杆行波管的场强更高，因而具有更高的功率增益和良好的效率。图中是雷神公司20世纪70年代初开发的环杆行波管，现在由L3公司制造。
图5 环杆行波管，照片来自L3公司 6.尤必管（Ubitron，又称波动射束注入器） 在人们发明“自由电子激光器”一词的15年前，有一种真空管与它的工作原理相同，即尤必管（Ubitron），又称波动射束注入器，它在某种程度上代表了“波动光束相互作用”。 尤必管发明于1957年，它的发明很偶然。罗伯特·菲利普斯是通用电气微波实验室的工程师，当时他正试图弄明白为什么实验室的一个行波管发生了振荡，而另一个没有。对比这两个行波管后，他发现它们的磁聚焦不同，这导致了一个管中的光束晃动。他认为，这种波动会导致波导中的电磁波发生周期性相互作用。反过来，这有助于产生极高水平的峰值射频功率。尤必管也就由此诞生了。 从1957年到1964年，菲利普斯和同事一起制造并测试了各种各样的尤必管。图6是照片是1963年时菲利普斯的同事查尔斯·恩德比拿着一个没有摆动磁铁的尤必管。这根真空管在7万伏特的电压下运行，能在54千兆赫下产生150千瓦的峰值功率，这个功率水平保持了十多年的纪录。不过，资助尤必管研究的美国陆军在1964年叫停了研发，因为没有哪种天线或波导可以处理如此高的功率水平。 今天的自由电子激光器采用的基本原理与尤必管相同。事实上，菲利普斯因其在尤必管上的开创性工作受到了表彰，于1992年获得了“自由电子激光奖”。现在安装在粒子加速器大型光源和X射线源中的自由电子激光能够产生强大的电磁辐射，可用于探索化学键力学、了解光合作用、分析药物如何与靶点结合，甚至创造出温暖、致密的物质，用于研究气体行星是如何形成的。
图6 尤必管，与发明者罗伯特·菲利普斯同事的合影照片 7.返波管（Carcinotron） 法国的返波管是另一个诞生于冷战时期的有趣的例子。它与磁控管有关，由伯纳德·爱泼斯坦于1951年在法国无线电报总公司（CSF，现隶属于泰雷兹公司）发明。 与尤必管一样，返波管是为了解决传统电子管的振荡问题而发展起来的。在这个例子里，振荡源来自一个射频电路功率的反向流动，与电子管的电子束方向相反。爱泼斯坦发现，振荡频率可以随电压变化而变化，后来便申请了一种电压可调“反向波”真空管的专利。 在随后的大约20年时间里，美国和欧洲的电子干扰机都使用了返波管作为其射频功率源。图7中是CSF在1952年制造的第一批返波管之一。它在S波段的射频功率为200瓦，频率从2GHz扩展到4GHz。 考虑到它们的功率水平，返波管显得非常紧凑。包括永久聚焦磁体的500W型号重量仅为8千克，尺寸为24cm×17cm×15cm，其最大投影小于鞋盒。 关于这个奇怪的名字，泰雷斯公司的科学家Philippe Thouvenin解释，它来自希腊语karkunos，意为小龙虾，因为小龙虾会向后游。
图7 返波管，照片来自CSF公司（现为合并到泰雷斯公司） 8.双模行波管 双模行波管是1970年代和80年代美国开发的一种用于微波对抗雷达的特别一类的真空管。它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：它有两个电路，两个电子枪，两个聚焦磁体和两个收集极，但封装在一个真空封套中。 该电子管的主要卖点是它扩大了既定应用的用途，例如，一个整机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极可以迅速将电子管从脉冲转换为连续波，反之亦然，从而，将许多功能打包到一个小包装中。当然，如果真空泄漏了，将失去两种功能。 图8是由雷神公司功率管部开发的双模行波管。该部于1993年被利顿（Litton）公司收购。雷神公司/利顿公司制造了双模行波管，但这种真空管很难批量生产，因此2000年代初期已停产。
图8 双模行波管，照片来自雷神公司 9.多注速调管 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注受到影响，电子注的效率通常会随着电子束电流的增加而下降。对于单个电子注速调管，则所有这些法一样适用。但是，如果采用多个电子注，这些电子注来自多个阴极并经过公共电路，会怎么样呢？即使单个电子注电流适中，总电流仍会很高，而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注速调管。此后，美国的工作逐渐减少，但苏联的多注速调管研究仍在继续，并得到成功应用和部署，将其用于雷达和其他多种系统。 图9是多注速调管的照片，该多注速调管由法国汤姆逊公司（现合并到泰雷斯公司）2001年生产。该多注速调管是为德国电子同步加速器（DESY）开发的。该管有七注，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，汤姆森公司开发的单注速调管可提供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，一个多注速调管相当于两个传统的单注速调管。
图9 多注速调管，照片来自泰雷斯公司 10.同轴管（Coaxitron） 到目前为止，我所介绍的电子管都是专家们所说的“束波装置”（或者磁控管中的束流波装置）。在这些装置出现之前，电子管有栅极，它是一种透明的屏状金属电极，插在电子管的阴极和阳极之间，用来控制或调节电子的流动。根据电子管栅极的个数，可以将其称为二极管（无栅极）、三极管（一个栅极）、四极管（两个栅极）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。这里要指出的是，我所说的“电子管”（tube），也就是英国人所说的valve。 当然，还有更高功率的栅极管。你可能已猜到，发射管被用在了无线电发射器上。后来，大功率栅极管被广泛应用于工业、科学和军事领域。 三极管和高阶栅极管都包括一个阴极、一个电流控制栅极和一个阳极或集电器（或极板）。这些电子管大多是圆柱形的，有一个中心阴极，通常是细丝，周围有电极环绕。 同轴管由美国无线电公司（RCA公司）在20世纪60年代开始开发，是一种独特的圆柱形设计排列装置。电子会从圆柱形同轴阴极径向流向阳极。不过，同轴管的阴极并不是只有一个电子发射体，而是沿着它的周长被分割成多个，用许多加热的细丝作为电子源。每根细丝都会形成自己的小电子束。由于小束径向流向阳极，所以不需要磁场（或磁铁）来限制电子。因此，考虑到其卓越的功率水平（约1兆瓦），同轴管非常紧凑。 一台1兆瓦、425MHz的同轴管重达130磅，高24英寸。虽然增益不大（约10-15分贝），但作为一款紧凑型超高频功率助推器，它仍然是一款强悍的产品。RCA最初想将同轴管用作射频加速器的驱动源，但最终它在大功率UHF雷达上找到了用武之地。虽然同轴管近来被固态器件取代了，但老雷达系统中仍有一些还在使用。
图10 同轴管，照片来自RCA公司 11.德律风根音频管（Telefunken Audio Tube） 在功率/频谱方面，有一种带栅极的传统电子管与速调管和回旋管等兆瓦级器件分处两端。德律风根音频管VF14M得到了音频工程师和录音艺术家的厚爱，它被用作纽曼 U47和U48传奇话筒的放大器，法兰克·辛纳屈（FrankSinatra）和披头士乐队的制作人乔治·马丁爵士（SirGeorge Martin）都对这种话筒青睐有加。一个有趣的事实：伦敦的阿比大街（Abbey Road）工作室展出了一个纽曼U47话筒。VF14M音频电子管名称中的“M”表示它适用于麦克风，且只有通过纽曼筛选审查的音频管才能有此名称标识。 VF14是一个五极管，它有5个电极，包括3个栅极。不过，它用于麦克风时，却是作为三极管工作，其中两个栅极被绑在一起，与阳极相连。这样做是为了利用三极管可能拥有的优越音质。VF14的加热电路加热阴极，使其能够发射电子，其运行电压为55伏。之所以选择该电压，是为了使两根电子管可以串联在110伏的主电源上以降低供电成本，这在战后的德国非常重要。
图11 德律风根音频管，照片来自Thump/Soundgas公司 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，内行音频人将永远不会同意。 本文来自2020年11月的IEEE Spectrum，标题为《你从未听说过的11个最伟大的真空管》。作者为卡特·M·阿姆斯特朗（Carter M. Armstrong）。
图12 卡特·M·阿姆斯特朗的照片
不管你是否正在使用真空管扩大机，这会发出淡淡橘光的东西绝对是摆放、聆听都合宜的产物。但如果你稍微了解一点世界历史，就会知道真空管这古老的电器产品最开始可不是用来让你做成音响扩大机的！真空管在最早期的应用中，最著名的就是在二次大战时用上万根真空管所组成的计算机「ENIAC」，在当时是用来帮助火炮的火力与弹道计算。虽然现在随便一台工程计算器的能力都能打败这台八十岁的老前辈，但不可否认真空管在早期的计算机运算中确实占有极重要的地位。
不过真空管维护麻烦（高热、高电压）再加上极为耗电占空间，因此在二战之后没多久就被晶体管这种一小颗就能取代一大票真空管的小东西取代。目前除了俄罗斯的军事用途（例如米格战斗机）之外，真空管最大的用途就只剩下音响扩大机了，因此一些早期的真空管厂商不是关厂停产、就是转作其他产品了，反倒是一些俄罗斯、中国的新兴或老牌厂商还在持续生产真空管，专攻全球高低阶音响市场。 真空管的生产流程（视频） 只要你有玩音响，对真空管就一定不会感到陌生。但你知道真空管是怎么生产出来的吗？真空管之所以称为「真空」管，正是因为内部必须抽成真空才能顺利运作，但内部有这么多小零件的真空管到底是如何抽成真空、而那些小零件又是怎么塞进这完全密封的玻璃管内呢？上面这则影片解释了真空管的生产流程，不过内部有许多细节只要你的听力不到水平就很难搞懂为什么他要这么做，因此如果你对听力有信心就请你先直接看上面的影片吧！下面则是我把影片的制作内容撷取出来解释啰～
其实真空管的生产除了一些必要的手续如卷绕线圈、抽真空等步骤之外，几乎所有的生产流程都是纯手工的，这也是为什么现在新的真空管越来越贵，正是因为「人工很贵」所造成的啊！上图中的技师正在卷绕真空管内部的线圈，为了能加速卷绕并确保卷绕的拉力、长度、间隙能维持一致，因此这个工作一向都是以上图的卷绕器来处理，马达内部的线圈通常也是以类似的道具制造而成。
不同的真空管有不同的内部结构，并不是所有真空管都长像上面这个样子！但对于要先把线圈、灯丝绕好才能安装这件事倒是大同小异，总之所有的真空管内部制造都是从这个核心部分开始的，完成上图的核心组件之后才会开始接下来的组装步骤。（当然现代工厂都是流水线生产，只有坚持手作的小工厂才会让同一个人做所有事情）
在完成内部线圈、灯丝制作之后，就必须把这些组件通通安装到一个接点平台上，有点类似把电子零件固定在电路板上的概念。如果你有机会仔细端详真空管内部，就会发现所有零件都是安装在玻璃管内部的一个小平台上，这就是上面这个步骤正在做的事情。
在完成安装灯丝之后，就必须先做第一次的接点连接，根据真空管类型的不同会有不同数量的接脚必须处理，不过除了前面的巨无霸真空管之外，一般的真空管体积都很小，因此像上图这个步骤看似简单，却是非常伤眼力的细致工作，必须配合不会抖的双手以及合适的工具才有办法把灯丝与底座的接脚连接起来。
连接玩接脚之后就完成真空管内部的组件啦！再次提醒大家，不同的真空管有不同的制作方式与结构设计，因此并不是所有的真空管都长像上图这样，只是制作工艺大同小异罢了。
接下来就是我们所关注的部分：玻璃管啦！其实玻璃管的制作并不是像大家想象中的「高科技」工艺，以制作来说，其实就跟一般制造玻璃杯、玻璃瓶没什么两样，都是利用高温加热玻璃管（有各种不同的口径尺寸），再利用手工的方式裁切需要的长度并封口。这部分完全是纯手工处理，因此并不是任何人都能在短时间内学会的制造工艺，对这个有兴趣可以看看上面的影片，里面有实际操作的录像。
是的，说到玻璃制造就绝对脱不了「吹玻璃」这件事。当玻璃加到一定热度之后就会软化，就能像吹泡泡那样把它吹膨胀，技术高超的玻璃师傅可以利用吹气与适当的工具来修整玻璃管的形状，让玻璃管变成我们平常看到的各种真空管形状。
在师傅吹好玻璃之后，最后会再利用高温喷枪来修整真空管表面，并同时利用模具与旋转来调整真空管的形状。整个真空管的制造都是纯手工利用各种工具制作出来的，并不像现在制造 CPU 那样通通都在无尘室里面用机器手臂完成，相较于现在的科技产业而言，古早的科技产业简直就像是手作工坊一样朴实。
真空管的玻璃底座与上方的玻璃管制作是分开的，上面师傅在吹的只是真空管上端的玻璃管部分，而下端的玻璃底座则是利用上图的道具制作出来的。由于真空管内部在完成后就不能有任何空气进入，因此必须利用上图的装置将玻璃压扁并夹紧从真空管里伸出来的金属接脚，再利用手工的方式修整玻璃底座的形状以符合上端的真空管圆柱，在稍后的步骤中才会将底座与玻璃管合而为ㄧ。
上图就是将上上图完成的玻璃底座与前面完成的真空管内部组件连接起来的样子。上上图的底座中有很多细细的金属丝，这些金属丝必须利用手工的方式焊接到前面提过的「迷你接脚」上，完成安装之后就是上图的样子啦～另外这里还会帮额外安装两个小圆环（上图玻璃旁边的小金属环），这是稍后要用来在玻璃管壁内度上除气剂的重要零件，在接下来的步骤会做介绍。
完成所有零件的安装之后就要把底座跟玻璃管连接起来啦！至于连接的方法 ... 当然就是用烧的啦！如果你有机会到玻璃工厂看看他们的制作工艺，就会看到玻璃师傅利用火焰喷枪加热玻璃边缘，再将融化的两块玻璃连接在一起，上图就是利用相同的概念所完成的真空管：先用高温喷枪把玻璃管与玻璃底座的边缘融化，再将两者压在一起让两者的边缘融合。到这里差不多就完成整支真空管的组装了，接下来就是最后一步：抽真空！
虽然前面已经把真空管的底座跟玻璃管黏起来了，但实际上到这里为止真空管还没有完全封闭喔！完成底座跟玻璃管的连接后还会留下一个小小的吹口，让师傅可以将他们连上抽真空机的玻璃管上。
将真空管连上抽真空机的玻璃管之后就可以把盖子盖起来啦！盖起来之后机器就会自动将真空管内部抽成真空，这样不仅能让真空管内部达到符合电子传递的真空状态，也能利用压力让真空管变得更加坚固。 注：真空管看似玻璃很薄、好像轻轻一捏就会碎掉，但其实因为内部是真空的缘故，因此真空管其实是很难用手捏碎的超坚固产品！套句某知名音响电材行老板的话就是：你能用手捏碎送你一百颗。
抽完真空之后师傅直接用火焰喷枪把底端的小管子（就是跟抽真空机连接的那根）捏扁，这样就能让真空管内部维持真空状态啦！不过为了让真空管内部能达到真正的无氧真空，会再利用上图的感应线圈通电加热真空管内部的易氧化金属（例如铝镁等等），让这些金属受热氧化把内部的氧气除掉，不仅能大幅提升真空管的性能，同时也能避免真空管因为内部微量的氧气而在使用过程中氧化、寿命缩短。 注：这过程就好像在蜜蜂玻璃瓶内烧东西把氧气通通变成二氧化碳一样，是很实用的去除氧气作法，在制作霓虹灯时也有类似的制作步骤。
再把氧气烧完之后，还要再针对前面提过的「除气剂」做处理。这里同样是利用感应线圈加热的方式把刚刚放进真空管的两个小金属圈加热蒸发，在完成加热后这个小圈圈就会消失并变成真空管管壁上的银色镀层。这个镀层在真空管破裂、或是金属接脚氧化造成空气进入真空管时会与空气起化学变化而变成白色（俗称白头），让使用者知道「这支真空管坏掉该换掉了」，除了可以用来去除真空管内部多余的气体之外，同时也有真空管寿命的提示作用。就像锂电池坏掉会自己变胖一样，这层银色镀层也会用变成白色来让你知道「他坏掉了。」
完成上述的步骤之后，最后再把真空管的底座与接脚装上去就完成啦！有些真空管并不会特别安装上图的这种接脚，而是直接保留细细长长的金属细接脚，例如很夯的真空管数字时钟就大多采用没有安装硬式接脚的数字真空管。 |
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来自： 科学李子 > 《Hifi 音响技术》
