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Cenni storici sulle Valvole

Indice Argomento Corrente 1) Tutto iniziò con la lampadina 2) Invenzione del diodo e suo impiego 3) Dal diodo al triodo 4) Il futuro ha inizio 5) Storia recente

Le valvole come molte moderne invenzioni o scoperte non hanno un solo padre, ma sono il frutto di una collaborazione di vari scienziati ed inventori che sono partiti da tutt'altro, come ad esempio la lampada ad incandescenza. Di seguito sono riportati i contributi più significativi.

Tutto iniziò con la lampada ad incandescenza

Joseph Wilson Swan (Bishopwearmouth, 31 ottobre 1828 – Warlingham, 27 maggio 1914) chimico, medico e inventore inglese iniziò a lavorare sulla lampada ad incandescenza nel 1850, nel 1860 dimostrò che poteva funzionare, nel 1878 brevettò la lampada ad incandescenza con filamento di carbonio; la futura lampadina.
Verso l'autunno di quello stesso anno anche Thomas Edison brevettò la stessa lampada e quando Swan lo seppe gli scrisse una lettera dimostrando tutto il suo sconcertato stupore..

Joseph Wilson Swan	Lampada di Swan

1883 Thomas A. Edison (Milan nell'Ohio, 11 febbraio 1847 – West Orange, 18 ottobre 1931) migliorò la lampada ad incandescenza inventata da Joseph Wilson Swan. Pare che durante i suoi esperimenti con le lampade a filamento in carbonio, abbia notato che queste tendevano ad annerirsi, diminuendo l'efficienza. Per migliorarle pensò di mettere all'interno delle lampade un elettrodo per catturare le particelle che venivano prodotte. La cosa non funzionò come si aspettava, tuttavia notò che vi era passaggio di corrente quando l'elettrodo (che ancora non si chiamava anodo) era polarizzato con una tensione positiva (questo fenomeno venne chiamato "effetto Edison") e non conduceva quando era polarizzato con una tensione negativa. Aveva casualmente prodotto un diodo.

Thomas Alva Edison	Lampada di Edison

Joseph John Thomson

1897 Joseph John Thomson (fisico) scopri l'esistenza dell'elettrone, quindi partendo da questo diede una spiegazione dell'effetto Edison e confermò che si può far scorrere corrente tra due elettrodi posti a distanza nel vuoto (o nei gas) quando uno dei due viene riscaldato, un suo allievo diede a questo fenomeno il nome di “emissione termoionica”. Nota: Joseph John Thomson (Cheetham, 18 dicembre 1856 – Cambridge, 30 agosto 1940) Nobel per la fisica nel 1906, fisico britannico, è noto per aver scoperto la particella di carica negativa: l'elettrone.

Invenzione del diodo e suo impiego

Nel 1889 un consulente scientifico della "Marconi Wireless Telegraph Company" (già ex consulente della Edison Electric Light Company) dal nome di John Ambrose Fleming, ricercò, sollecitato da Marconi, un dispositivo più affidabile del coesore (coherer in inglese, dispositivo inventato da Temistocle Calzecchi Onesti utilizzato come rivelatore nella radiotelegrafia) a limatura, per la ricezione delle onde radio.
Nasce così nel 1904 un dispositivo consistente in una lampadina con una piastrina aggiuntiva.
Se alla lampada veniva data tensione, il suo filamento si riscaldava fino all’incandescenza ed emetteva elettroni catturati dalla piastrina metallica a cui era data carica positiva da una seconda batteria.
Questo valvola chiamata “tubo di Fleming” posta in un circuito radio ricevente riusciva a rettificare il segnale ricevuto e a renderlo disponibile per far funzionare l’elemento attuatore di un ricevitore telegrafico.
Nasce quindi il primo diodo.

John Ambrose Fleming	Diodo di Fleming	Schema applicativo del Diodo di Fleming

Dal diodo al triodo

1907 Lee de Forest scopre che, interponendo un filo tra il filamento e la placca, era possibile controllare la corrente che passa fra gli elettrodi (anodo e catodo), e brevettò il suo audion (triodo) che fu usato come rivelatore e oscillatore negli apparati radio dell’epoca.
Questa è stata la nascita del primo amplificatore elettronico.

Lee De Forest	Triodo di Lee De Forest

Il catodo a riscaldamento diretto è costituito dal filamento di una lampada ad incandescenza, la griglia di controllo è costituita da un filo ripiegato e l'anodo da una placchetta metallica.

1917 Con l’entrata in guerra degli Stati Uniti vengono prodotte la 201 e VT1 della Western Electric, la VT11 della General Electric. Da questo momento in poi i tubi termoionici subiscono un'evoluzione molto rapida, in previsione anche dei possibili impieghi bellici.

1920 In U.S.A. vengono prodotte le UV200 e le UV201 della RCA , le prime non per uso militare (Filamento 5V 1A).
In realtà la UV200 non era un tubo termoionico ma un triodo rivelatore a gas argon, mentre la UV201 era un triodo amplificatore.

Il futuro ha inizio

1923 Appare il primo tetrodo della Philips 1923 Primi esemplari di valvole con filamento in tungsteno toriato UV199 UV201-A General Electric (tensione di filamento 3V, 0,25A) 1926 L’olandese Tellegen inventa nei laboratori Philips in Olanda il primo pentodo (B443) che venne commercializzato nel settembre 1927.

1919-1930 Valvola triodo termoionico prodotta da officine Radio Marconi Genova mod T-450.
Non dimentichiamo che lo sviluppo della radio si deve principalmente alla scoperta della valvola termoionica, utilizzata in questo caso come amplificatore di potenza a radioonde per la trasmissione.
La prima valvola commerciale di questo tipo risale al 1919.
Le caratteristiche di questa valvola sono le seguenti:

• Tensione di filamento 18V

• Corrente di filamento 5,4 Amp.

• Potenza dissipata fino a 450Watt

• Tensione anodica massima 7000 Volt.

Si tratta probabilmente di un prototipo utilizzato per eseguire delle prove, si deduce da alcuni particolari tipo il morsetto a vite per collegare la griglia di controllo che nella versione commerciale è stato sostituito da un filo a saldare.
Si ringrazia per le foto il Sig. Claudio Rivolta che ce le ha gentilmente fornite.

Storia recente

Andando avanti negli anni, prima della "fine" della tecnologia valvolare (complice la nascita dei semiconduttori) si è assistito ad una progressiva specializzazione nella costruzione e destinazione d'uso delle varie valvole.
Quindi si sono differenziate in valvole per uso radio, per uso televisivo, per bassa frequenza ecc..
Questa distinzione agli inizi non esisteva, le valvole erano per uso generico.