真空管
21世紀では、一般的な電気電子回路において汎用的(整流、変調、検波、増幅など)に用いる目的の素子としては、多くが半導体素子に置き換えられ、真空管はその役割をほぼ終えているが、半導体では実現が難しい高周波/大電力を扱う特殊な用途での増幅素子として現在でも使われており、日本でも放送局用、また防衛省向けとして製造されている。またオーディオアンプや楽器用アンプなどでは、現在も真空管による増幅回路がしばしば用いられるため、それらの用途のための真空管が現在も製造されている。
一方、特殊な真空管の一種であるマグネトロンは、強力なマイクロ波の発生源として、電子レンジやレーダーなどに使われ、現在でも大量生産されている。テレビ受像機などに用いるブラウン管も広義の真空管であり世界で量産されているが、薄型テレビへの移行から減少傾向にあり日本国内での生産はオシロスコープなどの測定機などを除き終了している。
真空管の役割は21世紀になってほぼ終焉しているが、高周波大電力(10GHz・1kW以上)の用途では2013年現在でも真空管が用いられている。トランジスタなど半導体と比較した主な特長・長所は次の通りである。
キャリアが自由空間中の電子であるため、キャリア移動度が高い。
強電界が加えられるのが真空中であるため、構造によっては高い耐電圧を確保できる。
構造が単純で、絶縁破壊等による不可逆的な損傷が少ない(ごく短時間なら定格を多少超えても破損しにくい)。この特徴を利用して、軍事設備などでEMP攻撃による過負荷が予想される箇所に半導体の代わりに真空管を使うことがある。
一方で、短所は次の通りである。
消費電力が大きい(特に内部のフィラメントやヒータ)。
寿命が短い(通常の製品で1000時間程度、特に内部のフィラメントやヒータ。寿命が尽きて従来の性能が出なくなることを俗に「ボケる」と呼ぶ)。
コストが高い(素子単価が高い)。
機械的な振動や衝撃に弱い。
大型である。
2013年現在でも同じ型番の真空管で、製造社の違いなどによってその良し悪しを言われることがあるが、これは製造社や供給社の選別基準(個体差をどこまで許すか)のほか、もともとの真空管の使用材料などに起因する特性変化の程度や寿命の長短を指しての評価も含まれている。
真空管の製造工場では、全数特性検査を行い合格品のみを出荷している。しかし21世紀以降のオーディオ用真空管は高級志向となり、その合格品を更にセットメーカーや商社が特性検査で選別したものを販売している場合も少なくない(特にギターアンプ用真空管で顕著)。これらの供給社はアメリカを中心に多数存在しており、代表的なのはグルーブ・チューブズ社やルビー社などである。これらの供給社独自の規格に基づき再検査(選別)がなされ、合格品はその供給社のブランドで主に楽器店で販売されている(インターネットなどでの通信販売も行われている)。一般に供給社の規格は非常に厳しく設定されており、選別漏れした製品についても十分実用となるため(もともと製造工場での合格品であるから当然である)、秋葉原の他の店などで販売されていることがある。しかし選別漏れしたオーディオ用真空管と合格品と比べると、微妙な音質の違いが聴感上でも感じられることもある。
プッシュプル増幅回路では、特性が概ね揃っているものを2個用いるのが望ましく、製造工場・商社・販売店のいずれかで特性が近いものを選別して2個1セットとして販売されている。これをペア・チューブ(ペア・トロン)などと呼ぶ。
真空管は強い振動、衝撃により、内部電極の位置が変わり、特性が変わってしまうことがある。
真空管(しんくうかん、米: vacuum tube、英: radio valve)とは、内部を高度な真空とし、電極を封入した中空の管(管球)のことである。陰極から陽極に流れる電子流を制御することによって増幅、検波、整流、発振などを行うことができる。
電子管あるいは熱電子管などと呼ばれる。