Pièces d'un tube à vide
La structure des tubes à vide repose sur le principe d'une cathode chauffée qui émet des électrons dans le vide, amplifiant ainsi un faible courant alternatif (CA) en un plus grand. Tous les tubes à vide ont une cathode, une grille et une anode (plaque) et se présentent sous trois formes de base : cylindrique, plate et hybride. Dans la dernière forme, la grille et la plaque sont plates, mais la cathode est cylindrique.
Cathode
Deux types de filaments sont utilisés dans la cathode, la cellule chargée négativement d'un tube à vide. Les filaments thorifiés sont faits de tungstène avec une petite quantité de thorium ajouté. Ils durent longtemps et résistent aux hautes tensions. Les filaments à revêtement d'oxyde, qui ont une couche d'oxydes de baryum et de strontium, sont efficaces pour produire des électrons. Ils sont utilisés pour fabriquer des tubes à vide plus petits, car ils peuvent être endommagés par une haute tension.
Plaque (Anode)
La plaque, ou anode, est la section du tube qui accepte les électrons de la cathode. Cette zone peut devenir très chaude, donc un élément d'auto-refroidissement est intégré, soit sous forme d'enveloppe en verre, par air forcé, ou par refroidissement liquide. Certaines plaques sont faites de graphite en raison de sa haute tolérance à la chaleur.
Grille de contrôle
Les tubes à vide audio ont généralement une grille de contrôle structurée comme un fil plaqué enroulé autour de deux poteaux métalliques. Les grilles des tubes plus grands doivent tolérer beaucoup de chaleur, donc elles sont faites de matériaux tels que le tungstène ou le molybdène, ainsi que le graphite mentionné précédemment. Parfois, les grilles de contrôle sont plaquées avec un métal comme l'or pour rendre la zone moins sujette aux émissions secondaires, qui finissent par détruire le tube. Les grilles sont généralement noircies pour aider à évacuer la chaleur par rayonnement solaire.
Tétrode
Lorsqu'une deuxième grille est ajoutée entre la grille de contrôle et la plaque, on l'appelle tétrode. Cette grille aide à isoler la grille de contrôle de la plaque et accélère la production d'électrons, augmentant ainsi le gain du tube. Ces grilles sont aussi revêtues de graphite pour réduire l'émission secondaire et garder la zone froide.
Les tétrodes à faisceau audio sont des grilles spécialisées qui restreignent les électrons à une marge étroite de chaque côté de la cathode. Celles-ci sont plus efficaces et subissent moins de distorsion que les tétrodes ou pentodes régulières.
Pentode
Une troisième grille ajoutée à un tube à vide est appelée pentode, placée entre la plaque et la grille écran. Elle est considérée comme une grille suppresseur dont le seul travail est de collecter les électrons d'émission secondaire égarés. Contrairement aux autres grilles, peu de spires de fil sont situées dans la pentode.
Le Getter (Capteur)
C'est la zone à l'intérieur des tubes en verre qui ressemble à une petite coupelle. Elle contient un minuscule morceau de métal qui réagit fortement avec l'oxygène pour produire un éclair à l'intérieur de l'enveloppe du tube. Cet éclair garantit que le tube a un bon vide. Quand le joint du tube casse, l'éclair du getter devient blanc au lieu de l'argenté normal.