Pengenalan vacuum Tube - Disusun oleh: Agustian Noor

|
Disusun oleh: Agustian Noor
|
bet | 12/57 | Sana | 09.05.2021 | Hajmi | 0,62 Mb. | | #14427 |
Pengenalan vacuum Tube
Pada bagian ini penulis bermaksud mengajak para rekan rekan tube mania untuk ngobrol mengenai prinsip kerja dari Tabung.
1. Emisi Electron
Membahas mengenai cara kerja tabung tak akan bisa lepas dari Proses Emisi Electron karena sesungguhnya cara kerja tabung yang paling mendasar ialah proses emisi elektron dan pengendaliannya. Emisi elektron ialah proses pelepasan elektron dari permukaan suatu substansi
atau material yang disebabkan karena elektron elektron tersebut mendapat energi dari luar.
Dalam realita yang ada proses emisi elektron cenderung terjadi pada logam dibandingkan pada bahan lainnya, hal ini disebabkan karena logam
banyak memiliki elektron bebas yang selalu bergerak setiap saat. Banyaknya elektron bebas pada logam disebabkan karena daya tarik ini atom logam terhadap elektron, terutama pada elektron yang terletak pada kulit terluar dari atom logam (elektron valensi) tidak terlalu kuat dibandingkan yang terjadi pada bahan lainnya. Akan tetapi walaupun daya tarik tesebut tidak
terlalu kuat, masihlah cukup untuk menahan elektron agar tidak sampai lepas dari atom logam. Agar supaya elektron pada logam bisa melompat keluar melalui permukaan logam, sehingga terjadi proses emisi elektron, maka diperlukanlah sejumlah energi untuk mengatasi daya tarik inti atom terhadap elektron. Besarnya energi yang diperlukan oleh sebuah elektron untuk mengatasi daya tarik inti atom sehingga bisa melompat keluar dari permukaan logam, didefinisikan sebagai Fungsi Kerja (Work Function).Fungsi kerja biasanya dinyatakan dalam satuan eV (electron volt), besarnya fungsi kerja adalah berbeda untuk setiap logam. Proses penerimaan energi luar oleh elektron agar bisa beremisi dapat terjadi dengan beberapa cara, dan jenis proses penerimaan energi inilah yang
membedakan proses emisi elektron yaitu :
Emisi Thermionic (Thermionic emission)
Emisi medan listrik (Field emission)
Emisi Sekunder (Secondary emission)
Emisi Fotolistrik (Photovoltaic emission)
2. Emisi Thermionic
Pada emisi jenis ini, energi luar yang masuk ke bahan ialah dalam bentuk energi panas. Oleh elektron energi panas ini diubah menjadi energi kinetik. Semakin besar panas yang diterima oleh bahan maka akan semakin besar pula kenaikan energi kinetik yang terjadi pada elektron, dengan semakin besarnya kenaikan energi kinetik dari elektron maka gerakan elektron menjadi semakin cepat dan semakin tidak menentu. Pada situasi inilah akan terdapat elektron yang pada ahirnya terlepas keluar melalui permukaan bahan.
Pada proses emisi thermionic dan juga pada proses emisi lainnya, bahan yang digunakan sebagai asal ataupun sumber elektron disebut sebagai "emiter"
atau lebih sering disebut "katoda" (cathode), sedangkan bahan yang menerima elektron disebut sebagai anoda. Dalam konteks tabung hampa (vacuum tube) anoda lebih sering disebut sebagai "plate". Dalam proses emisi thermionik dikenal dua macam jenis katoda yaitu :
Katoda panas langsung (Direct Heated Cathode, disingkat DHC)
Katoda panas tak langsung (Indirect Heated Cathode, disingkat IHC)
heater (pemanas).
Pada Figure 2 dapat dilihat struktur yang disederhanakan dan juga simbol dari DHC, pada katoda jenis ini katoda selain sebagai
sumber elektron juga dialiri oleh arus
Struktur yang disederhanakan dan juga simbol dari IHC dapat dilihat pada Figure 3. Katoda jenis ini tidak dialiri langsung oleh arus heater, panas yang dibutuhkan untuk memanasi katoda dihasilkan oleh heater element (elemen pemanas) dan panas ini dialirkan secara konduksi dari heater elemen ke katoda dengan perantaraan insulasi listrik, yaitu bahan yang baik dalam menghantarkan panas tetapi tidak mengalirkan arus listrik. Pada proses emisi thermionik bahan yang akan digunakan sebagai katoda harus memiliki sifat sifat yang memadai untuk berperan dalam proses yaitu :
Memiliki fungsi kerja yang rendah, dengan fungsi kerja yang rendah maka energi yang dibutuhkan
untuk menarik elektron menjadi lebih kecil
sehingga proses emisi lebih mudah terjadi.
Memiliki titik lebur (melting point) yang tinggi. Pada proses emisi thermionic katoda harus dipanaskan pada suhu yang cukup tinggi untuk memungkinkan terjadinya lompatan elektron, dan suhu ini
bisa mencapaai 1500 derajat celcius.
C. Memiliki ketahanan mekanik (mechanical strenght) yang tinggi Pada saat terjadinya emisi maka terjadi pula lompatan ion positif dari plate menuju ke katoda. Lompatan ion positif tersebut oleh katoda akan dirasakan sebagai benturan, sehingga agar supaya katoda tidak mengalami deformasi maka bahan dari katoda harus memiliki mechanical strenght yang tinggi. Pada aplikasi yang sesungguhnya ada tiga jenis material yang digunakan untuk membuat katoda, yaitu :
|
| |