Введение. 
Электроника. 
Часть 1 вакуумная и плазменная электроника

Материал части I, как и всего учебника, излагается с позиции системного анализа. В практику преподавания электроники введено понятие модели электронного прибора, определены его основные элементы на основе анализа определенного класса электронных приборов. Такой методический подход позволяет системно изложить физические основы процессов, лежащих в основе работы электронных приборов, произвести их классификацию, привести основные конструктивные решения и параметры электронных приборов. Системный подход, примененный к изложению взаимосвязанных физических явлений и процессов, относящихся к разным разделам электроники, позволяет использовать изложенный материал и для изучения физических основ технологии производства электронных приборов, играющую определяющую роль в электронике.

Автор посчитал важным в каждой части учебника привести краткий исторический раздел, в котором отражены основные вехи развития определенной области электронной техники, приведены имена ученых, включая наших отечественных, внесших решающий вклад в развитие электроники.

В каждом разделе предлагаются задачи, которые снабжены решениями. Это классические, ранее апробированные задачи, которые могут использоваться для проведения индивидуальных занятий, а также для самостоятельной работы студентов. Знакомясь с решением задач, студент может самообразовываться, самостоятельно разбираться в отдельных вопросах курса лекций. Контрольные вопросы могут использоваться при составлении экзаменационных билетов.

Первая часть учебника начинается с изложения свойств вакуума как континуальной среды распространения электронов и ионов, способов получения и измерения вакуума.

Системное изложение вакуумной электроники начинается с физической модели приборов вакуумной электроники. Она состоит из следующих элементов:

• ? эмиттер электронов;
• ? континуальная среда (вакуум), в которой распространяются электроны;
• ? устройства управления электронными потоками, формирующие информационный сигнал с использованием электрических и магнитных полей;
• ? детектор информационного сигнала.

В соответствии с такой концепцией рассмотрены физические процессы эмиссии электронов и, соответственно, основные типы катодов, электронных пушек, формирующие электронные пучки.

Для управления этими пучками предназначены устройства, в основе которых лежат электронная и магнитная оптика. Особое внимание акцентируется на процессах управления скоростью электронов в потоке, позволяющих проводить группировку электронов.

Для съема информации или вывода энергии анализируются процессы взаимодействия электронов с веществом детектора, процессы наведения токов при движении электронов в вакууме.

На основе изученных физических процессов и явлений рассматриваются принципы работы и характеристики различных типов приборов вакуумной электроники: электронных ламп, СВЧ-приборов, электронно-лучевых приборов, фотоэлектронных и рентгеновских приборов.

В книге рассмотрены некоторые перспективные направления развития вакуумной электроники, в частности, ее взаимодействие с наноэлектроникой. Это, прежде всего, использование явления автоэлектронной эмиссии в туннельных и силовых микроскопах.

В последней главе рассмотрены основные типы ионных или плазменных приборов, принцип работы которых основан на использовании газового разряда и процессов ионизации с помощью электронов.