진공관

3. 형태

진공관은 바깥의 유리관(Glass tube)과 그 안에 금속으로 된 전극으로 구성된다. 일부 군용이나 특수 용도로는 철을 유리로 밀봉한 형태의 금속관을 사용하기도 한다. 전극은 관 속에서 전자의 흐름을 조절하는 역할을 한다. 진공관의 전극은 캐소드, 플레이트, 그리드로 구성된다.

• 캐소드(Cathode): 백열전구와 같이 필라멘트(또는 히터)가 있어 전류가 흘러 들어가면 캐소드가 가열되면서 열과 함께 전자가 방출된다. 캐소드는 음전하(-)를 띄고, 전자 역시 음전하를 띄므로 서로 밀어낸다. 캐소드는 필라멘트 자체가 캐소드 역할을 하는 '직열식'과 별도의 히터가 캐소드를 가열시키는 '방열식'이 있다.
• 플레이트(Plate) 또는 어노드(Anode): 큰 판 모양의 금속 부품이다. 캐소드에서 방출된 전자를 받아 이동시킨다. 플레이트는 양전하(+)를 띄어 전자를 받아들여 전류가 흐르게 한다. 플레이트는 다양한 형태가 있으며, 일부 특수한 관은 망으로 싸인 형태도 있다.
• 그리드(Grid): 3극 이상의 진공관에 들어있다. 플레이트와 캐소드 사이에 가는 전선을 망이나 그물 형태로 감아놓은 부품이다. 전자의 양을 제어하며, 그리드가 강한 음전하(-)를 띄면 플레이트에 다다르는 전자 양이 적어지고, 약해지면 많아진다. 4극 진공관에는 스크린(screen), 5극 진공관에는 서프레서(suppressor)가 추가된다.
• 게터(Getter): 진공관을 밀봉할 때 완전히 제거되지 못한 기체를 흡수한다. 게터는 게터 미러(Getter mirror)와 게터 링(Getter Ring)이 있다. 게터 미러는 진공관 안쪽에 산화 바륨을 바른 것으로 거울처럼 빛난다. 게터 링은 게터 미러 부근에 작은 고리나 금속판 같은 것을 철사에 달아놓은 형태다. 게터는 플레이트 구조물 위, 아래, 혹은 베이스 밑부분에 위치한다. 게터 미러가 변색되거나 줄어들면 수명이 다 되어감을 의미하지만, 항상 그런 것은 아니므로 계측기로 정확한 상태를 확인해야 한다.
• 스페이서(spacer): 얇은 원형의 절연체로, 플레이트 구조물이 유리관 벽에 닿지 않게 하고, 부품 간 절연을 유지한다.
• 베이스(Base): 진공관 아래 부분으로, 진공관의 핀이 있다. 금속이 대부분이나 플라스틱, 운모 판 등도 있다. 미니어처관이나 서브미니어처관은 베이스 없이 전체가 유리로 밀봉되어 핀이 노출된 형태다.

• 2극 진공관: 다이오드(Diode)라고도 부른다. 캐소드와 플레이트만으로 이루어진 가장 단순한 구조로, 주로 정류기나 검파기로 활용된다. 정류기는 교류를 직류로 바꾸는 장치인데, 2극 진공관은 캐소드가 음전하를 띌 때만 전류가 통과하므로 특정 방향으로만 전류가 흘러 직류가 된다. 검파기에서는 2극 진공관이 전파의 약한 교류를 직류로 바꾸어 수신기에서 소리와 영상을 내보낸다.

• 3극 진공관: 트라이오드(Triode)라고도 부른다. 2극 진공관에 그리드가 추가된 형태로, 그리드가 전류 흐름을 조절한다. 그리드에 전압을 걸어주면 전자가 되돌아가 전류가 흐르지 않지만, 전압을 낮출수록 플레이트로 흐르는 전자가 많아져 전류가 증가한다. 이를 증폭 작용이라 한다. 증폭 작용 외에 고주파 전류를 만드는 발진 작용, 저주파 전류를 가려내는 검파 작용도 한다.

• 4극 진공관: 테트로드(Tetrode)라고도 부른다. 그리드와 플레이트 사이에 스크린(screen) 그리드가 있어 전자가 가속되지만, 2차 전자가 방출되는 문제가 생긴다.
• 5극 진공관: 펜토드(Pentode)라고도 부르며, 서프레서(suppressor) 그리드가 추가되어 2차 전자를 플레이트로 돌려보낸다. 4극관의 문제를 개선하여 전력 증폭용으로 많이 사용된다.
• 빔관: 빔 테트로드(Beam Tetrode)라고 부른다. 1936년에 RCA가 발표하였다. 5극관과 달리 서프레서 그리드가 캐소드와 연결되어 2차 전자를 흡수한다. 5극 진공관보다 효율이 좋아 오디오용 고출력으로 많이 쓰인다.
• 음극선관: 브라운관이라고도 부른다. 진공관 원리를 응용하여 시각을 표현한다. 전자총에서 나간 전자가 자기장에 의해 휘어서 그림자 마스크에 부딪히면서 빛을 낸다.
• 마이크로파 진공관: 고주파수의 전자기파를 만들고 조절한다. 클라이스트론, 마그네트론, 진행파관 등이 있다.
• 가스진공관: 진공관 안에 아르곤, 수은 증기, 네온 등의 기체가 소량 들어있어 전자의 양을 높인다. 기체 원자가 이온화되면 양전하를 띄어 더 많은 전자가 이동된다. 사이러트론 등이 있다.

3. 1. 외형별 분류

• 가지관(1930년대까지): 가지 모양^[121]의 유리관. S관이라고도 불린다.^[122]
• ST관(1930년대 - 1950년대): 장승 모양^[121]의 유리관으로, "달마관"이라고도 불린다.^[122]
• GT관(1940년대 - 1950년대)
• 미니어처관(mT관)(1950년대 - 후기)
• 서브 미니어처 관(1960년대 - 후기): 1941년 RCA사에서 보청기용으로 개발되어 1942년 시제품 생산 및 양산이 시작되었으며, 근접신관에도 사용되었다.
• 뉴비스타^[123]관(1960년대 - 후기)

4. 구조

진공관은 일반적으로 유리, 금속, 또는 세라믹스로 만들어진 용기 내부에 여러 개의 전극이 배치된 구조를 가진다. 용기 내부는 진공 상태를 유지하거나, 소량의 희유 기체나 수은 등을 넣어 저압 상태로 만든다.

대부분의 진공관은 코바 밀봉 가능한 붕규산 유리를 기반으로 한 유리-금속 밀봉이 있는 유리 용기를 사용하지만, 세라믹 및 금속 용기(절연베이스 위에)도 사용되었다. 전극은 기밀 밀봉을 통해 용기를 통과하는 리드에 부착된다.

대부분의 진공관은 필라멘트 또는 히터 소손이나 기타 고장으로 인해 수명이 제한되어 교체가 가능한 장치로 제작된다. 전극 리드는 관 소켓에 꽂히는 진공관 바닥의 핀에 연결된다. 바닥 단자 외에도 일부 진공관에는 상단 캡에 종단되는 전극이 있는데, 이는 주로 고임피던스 그리드 입력의 경우 진공관 바닥을 통한 누설 저항을 피하기 위함이다.^[56][7] 상단 캡을 사용하는 다른 이유로는 그리드-양극 정전 용량 감소를 통한 안정성 향상,^[8] 고주파 성능 향상, 낮은 전압으로부터 매우 높은 플레이트 전압 유지, 그리고 바닥에서 허용하는 것보다 더 많은 전극 수용 등이 있다.

4. 1. 전극 구조

• 캐소드(Cathode) : 백열전구에 있는 것과 같은 필라멘트(또는 히터(heater))가 있으며, 전류가 캐소드로 흘러 들어가면 캐소드가 가열되어 열과 함께 전자가 방출된다. 캐소드의 열은 플레이트의 금속 표면층을 가열시키고 전자를 보낸다. 캐소드는 음전하(-)를 띠는데, 전자 역시 음전하를 띠고 있다. 같은 성질을 가진 두 전하는 항상 서로 밀어내는 성질을 가지므로, 방출된 전자를 캐소드가 밀어내게 된다. 캐소드는 필라멘트 자체가 캐소드의 역할을 하는 '직열식'과 별도의 히터가 캐소드를 가열시키는 '방열식'이 있다.

• 플레이트(Plate) 또는 어노드(Anode) : 큰 판 모양의 금속 부품으로 되어 있다. 캐소드에서 방출된 전자를 플레이트가 받아서 이동시킨다. 플레이트는 양전하(+)를 띠는데, 반대 성질을 가진 두 전하는 항상 서로 잡아당기는 성질을 가지기 때문에, 캐소드가 밀어낸 전자를 받아들여 전류가 흐르게 한다. 플레이트는 다양한 형태로 제작되며, 일부 특수한 관은 망으로 둘러싸인 형태도 있다.

• 그리드(Grid) : 3극 이상의 진공관에 들어있다. 플레이트와 캐소드 사이에 가는 전선을 망이나 그물 형태로 감아 놓은 부품이다. 캐소드와 플레이트 사이에 위치하며 진공관에 흐르는 전자의 양을 제어하는 역할을 한다. 그리드가 강한 음전하(-)를 띠면 플레이트에 도달하는 전자 양이 적어지고, 그리드의 음전하가 약해지면 플레이트에 도달하는 전자 양이 많아진다. 그리드가 띠고 있는 전하의 세기는 진공관으로 들어가는 전자 신호의 세기와 같다. 4극 진공관에는 스크린(screen), 5극 진공관에는 서프레서(suppressor)가 추가로 들어간다.

• 게터(Getter) : 진공관을 밀봉할 때 완전히 제거되지 못한 기체를 흡수하는 물질이다. 게터는 형태에 따라 게터 미러(Getter mirror)와 게터 링(Getter Ring)으로 나뉜다. 게터 미러는 진공관 안쪽에 산화 바륨을 바른 것으로, 거울처럼 빛나 보여서 붙여진 이름이다. 게터 링은 게터 미러 부근에 작은 고리나 금속판 같은 것을 철사에 달아 놓은 형태의 부품이다. 게터는 구조에 따라 플레이트 구조물 위, 아래, 또는 베이스 밑부분에 위치하기도 한다. 진공관의 상태를 확인할 때 게터 미러의 상태를 확인하는 방법이 있는데, 게터 미러가 변색되거나 줄어들면 수명이 다해 간다는 것을 의미한다. 다만, 진공관의 상태와 관계없이 이러한 현상이 발생하기도 하므로, 계측기를 이용하여 정확한 상태를 확인하는 것이 좋다.

• 스페이서(spacer) : 진공관 안쪽에 들어가는 얇은 원형 절연체로, 플레이트 구조물이 유리관 벽에 닿지 않게 하고, 부품 간에 서로 붙지 않도록 절연을 유지하는 부품이다.

• 베이스(Base) : 진공관 아래 부분의 부품으로, 진공관의 핀이 위치한다. 재질은 금속이 대부분이나 플라스틱, 운모 판 등도 있다. 미니어처관이나 서브미니어처관은 베이스가 없이 전체가 유리로 밀봉되어 있으며, 유리에서 바로 핀이 노출된 형태로 되어 있다.

5. 분류

열전자 진공관은 활성 전극의 수에 따라 분류할 수 있다. 다이오드는 두 개의 활성 요소를 가지며 정류에 사용된다. 트라이오드는 세 개의 활성 요소를 가지며 증폭과 스위칭에 사용된다. 테트로드, 펜토드 등은 추가적인 전극을 통해 더 다양한 기능을 수행한다.^{[106][107][108][109]}

진공관은 다음과 같이 분류할 수도 있다.

• 주파수 범위: 오디오, 라디오, 초고주파, 극초고주파, 마이크로파
• 정격 출력: 소신호, 오디오 출력, 고출력 라디오 송신
• 음극/필라멘트 종류: 간접 가열, 직접 가열, 예열 시간 (밝은 방출기, 어두운 방출기)
• 특성 곡선 설계: 급격한/원격 컷오프
• 용도: 수신, 송신, 증폭, 스위칭, 정류, 믹싱
• 특수 매개변수: 긴 수명, 낮은 마이크로포닉 감도, 저잡음 오디오 증폭, 견고한/군용 버전
• 특수 기능: 광/방사선 검출기, 비디오 이미징 튜브
• 정보 표시용: "매직아이" 튜브, 진공 형광 표시 장치, CRT

5. 1. 구조별 분류

• '''2극 진공관'''
• *: 다이오드(Diode)라고도 한다. 캐소드와 플레이트만으로 이루어진 가장 단순한 구조를 가지고 있다. 주로 정류기나 검파기로 활용된다.^[106] 정류기는 교류 전류를 직류 전류로 바꾸어주는 장치인데, 교류를 2극 진공관에 보내면 캐소드가 음전하를 띌 때만 전류가 통과되므로, 특정 방향으로 흐를 때만 2극 진공관을 통과할 수 있으며, 통과 후 한 방향으로만 흐르는 직류 전류가 된다. 이것을 정류 작용이라고 한다. 검파기에서는 2극 진공관이 전파의 약한 교류를 직류로 바꾸고, 이 직류를 통하여 수신기에서 소리와 영상을 내보낸다.

• '''3극 진공관'''
• *: 트라이오드(Triode)라고도 한다. 2극 진공관에 그리드가 추가된 형태로, 이 그리드가 전류의 흐름을 조절하는 역할을 한다.^[107] 처음 그리드에 전압을 걸어주면 전자가 그리드에서 되돌아가서 전류가 흐르지 않는다. 여기에 그리드의 전압을 낮추면 낮출수록, 플레이트로 흐르는 전자의 양이 많아지게 되고 진공관을 흐르는 전류가 증가하게 된다. 그러므로 그리드의 작은 전압의 변화가 플레이트 전류의 큰 변화가 나타나는데, 이를 증폭 작용이라고 한다. 증폭 작용 이외에 고주파 전류를 만들어내는 발진 작용, 고주파 전류에 포함되어 있는 주파수가 적은 저주파 전류를 가려내는 검파 작용도 한다.

• '''4극 진공관'''
• *: 테트로드(Tetrode)라고도 부른다.^[108] 그리드와 플레이트 사이에 스크린(screen) 그리드가 있는 형태다. 여기에 양전압(+)을 걸면 전자가 가속되는 효과가 나온다. 다만, 스크린 그리드를 통해 가속된 전자가 플레이트와 충돌하여 2차 전자가 방출되는 문제가 생기게 된다.

• '''5극 진공관'''
• *: 펜토드(Pentode)라고도 하며, 서프레서(suppressor) 그리드가 더 추가된 형태이다.^[109] 서프레서에 음전압을 걸어 2차 전자를 플레이트로 돌려내는 형태를 가진다. 4극관의 문제를 개선한 형태로 전력 증폭용으로 많이 사용된다.

• '''빔관'''
• *: 빔 테트로드(Beam Tetrode)라고 부른다. 1936년에 RCA가 발표하였다. 5극관과 달리 서프레서 그리드가 캐소드와 연결된 형태로 2차 전자를 흡수하는 역할을 한다. 5극 진공관보다 더 효율이 좋아서 오디오용 고출력으로 많이 쓰인다.

• '''음극선관'''
• *: 브라운관이라고도 한다. 진공관의 원리를 응용하여 시각을 표현해주는 장비이다. 음극선관의 앞면은 원형과 사각형의 큰 화면이고, 반대편은 좁은 부분으로 전자총이 있다. 전자총에서 나간 전자가 자기장에 의해 휘어서 그림자 마스크의 한 부분에 부딪히면서 빛을 낸다.

• '''마이크로파 진공관'''
• *: 고주파수의 전자기파를 만들고 조절하는 역할을 한다. 클라이스트론, 마그네트론, 진행파관 등이 있다.

• '''가스진공관'''
• *: 진공관 안에 아르곤, 수은 증기, 네온 등의 기체가 소량으로 들어있는데, 이 기체는 진공관에 흐르는 전자의 양을 높인다. 기체의 원자에 있는 전자가 빠져나가 이온화되면 양전화를 띄게 되어 더 많은 전자가 이동된다. 사이러트론 등이 있다.

5. 2. 기능별 분류 (영어 위키 참고)

• 주파수 범위별:
• 오디오 주파수: 주로 음성 및 음악 증폭에 사용된다.
• 라디오 주파수: 무선 통신에 사용되는 고주파 신호 처리에 사용된다.
• 초고주파: 레이더 및 위성 통신과 같이 매우 높은 주파수 대역에서 사용된다.
• 극초고주파: 극초단파 통신 및 특수 장비에 사용된다.
• 마이크로파: 전자레인지, 레이더 등 마이크로파 대역에서 사용된다.

• 정격 출력별:
• 소신호: 주로 신호 증폭 및 처리에 사용된다.
• 오디오 출력: 스피커를 구동하기 위한 오디오 증폭에 사용된다.
• 고출력 라디오 송신: 라디오 방송 송출과 같이 높은 전력이 필요한 곳에 사용된다.

• 음극/필라멘트 종류별:
• 간접 가열: 히터가 음극을 가열하는 방식으로, 안정적인 동작이 가능하다.
• 직접 가열: 필라멘트 자체가 음극 역할을 하며, 빠른 예열이 가능하다.
• 예열 시간: 예열 시간에 따라 "밝은 방출기", "어두운 방출기" 등으로 구분된다.

• 특성 곡선 설계별:
• 급격한/원격 컷오프: 증폭 특성에 따라 분류된다.

• 용도별:
• 수신: 라디오, 텔레비전 등에서 신호를 수신하는 데 사용된다.
• 송신: 라디오 방송, 무선 통신 등에서 신호를 송출하는 데 사용된다.
• 증폭: 신호의 크기를 확대하는 데 사용된다.
• 스위칭: 회로를 열고 닫는 스위치 역할을 한다.
• 정류: 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 데 사용된다.
• 믹싱: 여러 신호를 혼합하는 데 사용된다.

• 특수 매개변수별:
• 긴 수명: 장시간 사용이 필요한 곳에 사용된다.
• 낮은 마이크로포닉 감도: 진동에 민감하지 않아 안정적인 동작이 필요한 곳에 사용된다.
• 저잡음 오디오 증폭: 고품질 오디오 증폭에 사용된다.
• 견고한/군용 버전: 극한 환경에서도 안정적으로 작동해야 하는 군용 장비에 사용된다.

• 특수 기능별:
• 광/방사선 검출기: 빛이나 방사선을 감지하는 데 사용된다.
• 비디오 이미징 튜브: 영상을 촬영하고 표시하는 데 사용된다.
• 정보 표시용:
• 매직아이 튜브: 신호 강도를 시각적으로 표시하는 데 사용된다.
• 진공 형광 표시 장치: 숫자나 문자를 표시하는 데 사용된다.
• 음극선관: 텔레비전, 오실로스코프 등에서 영상을 표시하는 데 사용된다.

6. 특징

트랜지스터가 발명된 이후 진공관은 대부분의 분야에서 사용되지 않게 되었지만, 일부 트랜지스터로 대체하기 어려운 분야에서는 여전히 사용되고 있다.

진공관은 트랜지스터에 비해 제조가 어렵고 가격이 비싸기 때문에, 1960년대부터 트랜지스터로 점차 대체되었다. 텔레비전이나 라디오 수신기 등 주요 회로에 진공관을 사용하던 제품들은 1970년대에 생산이 중단되었다.

하지만 고주파 대전력(10GHz・1kW 이상)을 필요로 하는 AM 라디오 방송 송신과 같은 특수한 경우에는 여전히 진공관이 사용된다. AM 라디오 방송 송신에는 100kW~1000kW급 출력을 낼 때 30kV의 고전압 제어가 필요하기 때문이다. 트랜지스터는 대역폭과 작동 전압이 낮아 이러한 조건을 만족시키기 어렵다.

브라운관, 진공 형광 디스플레이와 같은 디스플레이 장치에도 진공관이 사용되며, 강력한 전자파를 만들어내는 자전관은 레이다나 전자레인지에 사용된다. 특히 자전관은 대량 생산되는 유일한 진공관이다.

오디오 애호가들은 진공관 앰프가 독특한 음질을 낸다고 평가하여 고급 오디오 앰프에 진공관을 사용하기도 한다. 진공관 앰프는 트랜지스터 앰프에 비해 구조가 단순하고 만들기 쉬워 개인이 직접 제작하는 경우도 있다. 오디오용 진공관은 중국 등에서 여전히 제조되고 있으며, 일부 방송국이나 의료기기용으로도 극소수 제조된다.

진공관의 주요 특징은 다음과 같다.

6. 1. 장점

• 캐리어가 자유 공간 중의 전자이기 때문에 캐리어 이동도가 높다.
• 강전계가 진공 중에 가해지기 때문에, 구조에 따라 높은 내전압을 확보할 수 있다.
• 구조가 단순하고, 절연 파괴 등에 의한 비가역적인 손상이 적다(극히 짧은 시간이라면 정격을 약간 초과해도 파손되기 어렵다). 이 특징을 이용하여, 군사 시설 등에서 EMP 공격에 의한 과부하가 예상되는 곳에 반도체 대신 진공관을 사용하는 경우가 있다.

6. 2. 단점

• 원리적으로 열전자원(필라멘트나 히터)이 필요해서 소비 전력이 크고, 열이 많이 난다. 이 때문에 진공관을 이용하는 장치에서 장시간 가동을 하기 위해서 별도의 냉각 장치를 달기도 한다.^[52]
• 열전자원의 수명이 비교적 짧다(수천 시간 정도). 그래서 기판에 바로 장착하는 방식이 아닌 소켓을 이용하여 교환이 가능하도록 장착하는 방식을 써야 했고, 작동 중에 진공관을 교체하는 일이 빈번하다.^[52]
• 크기를 줄이기 쉽지 않고 내진성에 문제가 있다. 특히 고출력을 내는 진공관은 크기가 매우 커지기 때문에, 과거 진공관을 통해 컴퓨터를 제조했을 때 어마어마한 크기를 요구하였다.^[52]
• 외부 환경에 매우 취약하다. 열전자원을 가열할 때 겨울 등 저온 환경에서는 가열이 제대로 안 되어 작동을 못 하기도 하고, 여름 등 고온 환경에서는 과열되어 진공관이 쉽게 파손되기도 한다.^[52]
• 트랜지스터에 견주어 소자 단가가 비싸다.^[52]

7. 동작 원리

에디슨이 전구를 실험하는 과정에서 발견한 에디슨 효과는 진공관 개발의 단서가 되었다. 영국의 플레밍은 1904년에 최초의 진공관인 이극 진공관을 발명했고, 미국의 디포리스트는 1906년 삼극 진공관을 발명했다.



진공관은 유리관 안에 금속 전극이 들어있는 구조이다. 전극은 전자의 흐름을 조절하며, 캐소드, 플레이트, 그리드로 구성된다.

• 캐소드(Cathode): 전류가 흘러 가열되면 열전자를 방출한다. 음전하(-)를 띠며, 같은 극성인 전자를 밀어낸다. 필라멘트 자체가 캐소드인 '직열식'과 히터로 가열되는 '방열식'이 있다.
• 플레이트(Plate) (또는 어노드(Anode)): 캐소드에서 방출된 전자를 받아들인다. 양전하(+)를 띠어 전자를 끌어당긴다.
• 그리드(Grid): 3극 이상의 진공관에 있으며, 캐소드와 플레이트 사이에서 전자의 흐름을 제어한다. 4극 진공관에는 스크린(screen), 5극 진공관에는 서프레서(suppressor)가 추가된다.
• 게터(Getter): 진공관 내부의 잔류 기체를 흡수하는 물질이다. 게터 미러(Getter mirror)와 게터 링(Getter Ring)이 있다.
• 스페이서(spacer): 진공관 내부 부품들을 절연, 고정하는 얇은 원형 절연체이다.
• 베이스(Base): 진공관 하단에 핀이 위치한 부분이다.

7. 1. 이극 진공관의 정류 작용

7. 2. 삼극 진공관의 증폭 작용

7. 3. 사극 및 오극 진공관

8. 전원

에디슨이 전구 실험 과정에서 발견한 에디슨 효과는 플레밍의 이극 진공관(1904년)과 디포리스트의 삼극 진공관(1906년) 발명의 단서가 되었다.^[51] 진공관은 플레이트와 캐소드 사이에 높은 직류 전압(B전원)이 필요하고, 히터 등에는 낮은 전압(A전원)이 필요하며, 전력 증폭용 진공관의 그리드 바이어스용 전원은 C전원이라고 한다.

초기 진공관 라디오 수신기에는 B전원으로 축전지나 건전지를 직렬 연결하여 사용했다. 이후 교류 배전이 보급되면서 변압기(트랜스)를 통해 전등선 전압을 높여 정류하는 방식으로 B전원을 공급하게 되었다. 휴대용 라디오에는 B전지로 67.5V 또는 45V 건전지가 사용되었으나, 현재 일본에서는 생산이 중단되었다.

제2차 세계 대전 중 일본에서는 금속 재료 부족으로 변압기를 사용하지 않는 트랜스리스 방식이 사용되었다. 이는 진공관 히터를 직렬로 연결하여 전등선 전압에 맞추고, 전등선을 직접 정류하여 B전원을 얻는 방식이다.

8. 1. 초기 진공관 전원

• "A" 배터리 (LT, 저전압)는 필라멘트 전압을 제공했다.
• "B" 배터리 (HT, 고전압)는 양극(플레이트)에 인가되는 고전압을 제공했다.
• 초기 수신기는 그리드 바이어스 배터리 ("C" 배터리)를 사용하여 ''음의'' 전압을 제공했다.

8. 2. 교류 전원 사용

9. 오디오 및 악기용 앰프에서의 활용

9. 1. 진공관 앰프의 특징

9. 2. 오디오용 진공관 생산

10. 고신뢰관

고신뢰관은 군용, 의료용, 통신용 등 특수한 용도를 위해 신뢰성을 높인 진공관이다. 일반 진공관보다 수명이 길고, 잡음이 적으며, 기계적 강도가 높다.^[66] 군용 고신뢰관은 숫자(예: 6BA6는 5749)나 W(견뢰관) 등의 기호로 표시된다.

군용 고신뢰관은 무지 상자에 진공관 명칭, 제조업체명, 제조국, 포장일, 주문처 등이 명기되며, 난수 형태의 숫자 코드가 함께 적혀 있다. 미군용은 JAN 규격(예: JAN 5749W), 영국군용은 CV 규격을 따른다. 주문처는 기지나 부대 코드 외에, 공군에서는 P-51 머스탱과 같은 기체명과 기체 번호가 적히기도 한다. 포장일은 OCT1951이나 89/02 등으로 표시된다. 군용관은 여러 제조업체의 입찰을 통해 발주되므로, 상자 안의 진공관 제조업체가 일치하지 않을 수 있다.

매우 드물게, 항공 검사 또는 벚꽃 마크에 항공 검사가 인쇄된 NOS(New Old Stock) 진공관이 유통되는데, 이는 항공기용 또는 항공자위대에서 추가 선별한 것이다. 일본방송협회(NHK)가 인쇄된 진공관도 방송 장비용으로 선별된 것이다. 이러한 방출품은 헐값부터 오디오용 페어관 수준의 고가까지 다양하다.

일반용 고신뢰관에는 아마추어 무선용 통신용, 측정기용 측정용, 통측용(通測用), 오디오용 하이파이(Hi-Fi), 하이-S(Hi-S) 등이 있으며, 단순히 '고신뢰'라고 표기되기도 한다. 동시바(TOSHIBA), 마쓰시타(松下), 텐(TEN) 등에서 판매되었으며, 가격은 일반용과 큰 차이가 없었다. 2013년 현재 판매 가격도 오디오용을 제외하고는 범용(일반 진공관)과 큰 차이가 없다.

진공관 명칭 끝에 붙는 기호 중 W는 견뢰관, A는 방열관(傍熱管)에서 히터가 13초 만에 완전히 점등되는 것을 나타낸다(예: 12AU7A). 이러한 고신뢰관은 다른 용도로 사용해도 문제없다.

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