приборы для преобразования электромагнитной энергии одного вида в электромагнитную энергию другого вида, осуществляемого посредством взаимодействия электронов (движущихся в вакууме, газе или полупроводнике) с электромагнитными полями. К Э. п. относятся
Электровакуумные приборы (кроме ламп накаливания) и
Полупроводниковые приборы.
Протекающие в Э. п. процессы чрезвычайно разнообразны. Так, в электронных лампах (См.
Электронная лампа) и вакуумных приборах СВЧ (
Клистронах
, Магнетронах
, лампах бегущей волны (См.
Лампа бегущей волны) и т. д.) электроны, испускаемые катодом, взаимодействуют с постоянным и переменным электрическими полями. В результате взаимодействия с постоянным полем кинетическая энергия электронов увеличивается; в результате взаимодействия с переменным полем постоянный электронный поток превращается в переменный и часть кинетической энергии электронов преобразуется в энергию электрических колебаний. В вакуумных индикаторах и электроннолучевых приборах (См.
Электроннолучевые приборы)
электроны ускоряются постоянным электрическим полем и бомбардируют мишень (например, экран, покрытый люминофором (См.
Люминофоры))
; при взаимодействии электронов с мишенью часть их кинетической энергии преобразуется в электромагнитную энергию (например, световую). В вакуумных фотоэлектронных приборах (вакуумных
Фотоэлементах
, фотоэлектронных умножителях (См.
Фотоэлектронный умножитель) и др.) электроны, эмитируемые
Фотокатодом под действием оптического излучения, ускоряются постоянным электрическим полем и направляются на анод. В результате энергия оптического излучения преобразуется в энергию электрического тока, текущего в анодной цепи такого Э. п. В рентгеновских трубках (См.
Рентгеновская трубка) энергия электронов, ускоренных на пути от катода к аноду (антикатоду), при ударе электронов об анод частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения. В ионных приборах (См.
Ионные приборы) (газоразрядных приборах) электроны, ускоренные постоянным электрическим полем, сталкиваются с молекулами газа и либо ионизируют их, либо переводят в возбуждённое состояние. Такие газоразрядные
приборы, как ртутные вентили (См.
Ртутный вентиль)
, Газотроны
, Тиратроны
, Таситроны
, по принципу преобразования энергии аналогичны электровакуумным диодам и триодам; основное отличие состоит в том, что в газоразрядных приборах ионы газа нейтрализуют
Пространственный заряд потока электронов и этим обеспечивают прохождение через
прибор огромных токов (например, в ртутных вентилях - до тысяч а) при сравнительно малых анодных напряжениях (15- 20 в). В газоразрядных источниках света (См.
Газоразрядные источники света)
и индикаторах газоразрядных (См.
Индикаторы газоразрядные) каждая возбуждённая молекула газа при переходе в равновесное состояние излучает световую энергию. В люминесцентных лампах (См.
Люминесцентная лампа) световую энергию излучают молекулы люминофора, возбуждённые ультрафиолетовым излучением разряда. В квантовых газоразрядных приборах (газовых лазерах (См.
Газовый лазер)
, квантовых стандартах частоты (См.
Квантовые стандарты частоты) и др.) возбуждённые молекулы газа, взаимодействуя с электромагнитными колебаниями, усиливают их при своём переходе в невозбуждённое состояние.
Преобразование энергии в полупроводниковых приборах основано на том, что в полупроводнике, как и в вакууме, можно создавать постоянные электрические поля и осуществлять управление движением носителей заряда (См.
Носители заряда)
. В основе работы полупроводниковых приборов лежат следующие
электронные процессы и явления: эффект односторонней проводимости при протекании тока через запирающий слой электронно-дырочного перехода (См.
Электронно-дырочный переход)(
р - n-перехода) или потенциального барьера (См.
Потенциальный барьер)
на границе металл-полупроводник (см.
Шотки диод)
; Туннельный эффект; явление лавинного размножения носителей в сильных электрических полях; акусто-, оптико-, термоэлектрические эффекты в диэлектрических и полупроводниковых материалах и т. д. На использовании эффекта односторонней проводимости основана работа полупроводниковых диодов (См.
Полупроводниковый диод)
. В
Транзисторах для усиления электрических колебаний используют т. н. транзисторный эффект - управление током запертого перехода с помощью тока отпертого перехода. В
Ганна диодах и лавинно-пролётных полупроводниковых диодах (См.
Лавинно-пролётный полупроводниковый диод)
лавинное умножение в
р - n-переходах, обусловленное ударной ионизацией атомов носителями, используется для генерации электрических колебаний. В светоизлучающих диодах (См.
Светоизлучающий диод) электрическая энергия преобразуется в энергию оптического излучения на основе явления инжекционной электролюминесценции (См.
Электролюминесценция)
.
Э. п. находят применение в радиотехнике, автоматике, связи, вычислительной технике, астрономии, физике, медицине и т. д, - практически во всех областях науки и техники. Мировая промышленность ежегодно выпускает (70-е гг.) свыше 10 млрд. Э. п. различных наименований.
Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960; Кушманов И. В., Васильев Н. Н., Леонтъев А. Г., Электронные приборы, М., 1973.
В. Ф. Коваленко