Tyhjiöputkikeräimet

Tyhjiöputkikeräimet ovat tyhjiöputkien sisäosiin sijoitettuja elektrodeja, joiden tehtävänä on kerätä elektronivirta ja ulottaa se ulkoiseen kytkentään. Niitä käytetään erityisesti laitteissa, joissa elektronien liike pitkälle ja nopeasti muutetaan sähköiseksi signaaliksi, sekä mittaus- ja detektiolaitteissa.

Konstruktion osalta tyhjiöputkikeräimet voivat olla erillisiä keräöselementtejä tai osa suurempaa elektrodijärjestelmä, kuten anodin (plate) tai dynodiketjun viimeistä keräävää elektrodia. Tyypillisesti ne valmistetaan metallista tai korkean vakauden materiaalista, ja ne on tuettuna eristemateriaaleilla, jotta sähköinen eristys ja lämmönhallinta toteutuvat. Keräin on yleensä kytketty ulkoiseen virtapiiriin, jolloin sen potentiaali säätelee kerättyjen elektronien virtaa.

Toimintaperiaate perustuu siihen, että tyhjiötilassa sulkeutuneeseen putkeen vapautuvat elektronit liikkuvat kohti positiivisesti varattua keräintä. Dynodien ketjussa keräin vastaanottaa moninkertaistetut elektronit ja muuntaa ne ulkoiseksi sähköiseksi signaaliksi. Eri sovelluksissa keräin voi olla suunniteltu erityisen herkille detektoreille, kuten fotomultiplikatoreille, missä signaalin voimakkuus on suoraan verrannollinen vastaanotettuun virtaan.

Käyttökohteet ja historia: Tyhjiöputkikeräimiä on käytetty vanhemmissa radiolähettimissä, televisio- ja mittauslaitteissa sekä tutkimuslaboratorioiden elektronidetektiivissä. Kiinnittyminen dynodiketjuihin ja suurten sähkövirtojen sekä jännitteiden vaatimus ovat johtaneet siihen, että näistä rakenteista on siirrytty enemmän puolijohde- ja optoelektroniikkaratkaisuihin. Nykyisin niitä käytetään lähinnä erikoissovelluksissa sekä vanhoissa laitteissa.

Lisätietoja: tyhjiöputki, fotomultiplikatorit, dynodijärjestelmät, anodi.