В радиотехнике зреет наноуглеродная революция

17.06.2009

Благодаря новым наноуглеродным материалам вакуумные электронные приборы могут вернуться

Благодаря новым наноуглеродным материалам вакуумные электронные приборы, которые, как нам казалось, уже ушли в прошлое, могут вернуться.

Исследования, которые ведутся на Физическом факультете МГУ им Ломоносова, позволяют говорить, что радиолампы, кинескопы и другие разновидности подобных устройств могут оказаться гораздо более эффективными, чем твердотельные полупроводники.

Принцип действия радиолампы состоит в управлении потоком электронов, который проходит между электродами лампы. Длительное время в науке и технике для создания таких пучков электронов использовались так называемые «накальные» катоды, которые испускали электроны при их нагреве до очень высокой температуры. На этот нагрев тратилось достаточно большое количество энергии, поэтому коэффициент полезного действия у радиоламп был заведомо ниже, чем у твердотельных полупроводников. Тем не менее, несмотря на весь прогресс полупроводниковых материалов, старая добрая радиолампа, при всех своих недостатках, до сих пор используется в радиотехнике.

Использование наноуглеродных материалов в качестве источников электронов позволяет получить электронный пучок без нагрева, то есть при комнатной температуре. В результате этого вакуумные электронные приборы, которые могут быть построены на таких катодах, сразу уменьшаются в габаритах и становятся чуть более экономичными, чем привычные транзисторы. Это позволяет создать телевизионный кинескоп плоской формы, примерно такой же, как распространенные сейчас жидкокристаллические мониторы. А построенные на этом принципе осветительные приборы более экономичны, чем всем известные лампы дневного света. При этом новые лампочки не содержат опасную ртуть.

Работы ученых из МГУ по наноуглеродным материалам соответствуют передовому мировому уровню.

©РАН 2020