Teorija

Vakuums ir ideāls izolators, jo vakuums ir telpa ar diezgan mazu molekulu koncentrāciju. Pieņemsim, ka vakuumā vispār nav molekulu. Vai strāva var plūst šādā gadījumā? Kur ir lādiņnesēji?
Ja paņemt stikla cauruli ar diviem elektrodiem un sakarsēt katodu, tad no tā sāk izlidot elektroni (notiek elektronu termoemisija). Izsist elektronus no katoda ir iespējams, izmantojot, piemēram, ultravioletu starojumu (notiek elektronu fotoemisija). Elektriskā laukā starp elektrodiem elektroni var pārvietoties, veidojot strāvu. Tātad, lādiņnesēji vakuumā ir elektroni.

20. gadsimtā tika izgudrotas elektronu vakuumierīces – diodes, triodes, elektronstaru lampas u.c.:
shutterstock1910559625-tile.jpg 
Ierīču izmēri bija lieli, tās patērēja enerģiju katoda sasilšanai, tāpēc ar pusvadītāju ierīču ražošanas sākumu vakuumierīces vairs neizmanto, izņemot elektronstaru lampas, kuras izmanto osciloskopu ražošanā:

shutterstock_1269263839.jpg
 
Elektronstaru lampa sastāv no elektronlielgabala (katods, modulators un anodi), diviem plakņu kondensatoriem (vai spolēm) un ekrāna, kas pārklāts ar luminoforu:
 
lampa.png
 
Elektroni izlido no sakarsēta katoda. Modulators veido elektronu kūli un regulē elektronu daudzumu (spīdošā punkta spilgtumu uz ekrāna). Anodi fokusē elektronu kūli (regulē spīdošā punkta laukumu uz ekrāna). Par elektronu kūļa novirzi "atbild" elektriskais lauks starp kondensatora klājumiem. Kad elektroni triecas pret ekrānu, luminofors spīd.