弗莱明阀作为首个真空二极管，其专利技术奠定了电子器件发展的基础，核心在于单向导电特性的实现。

1.基础结构组成

弗莱明阀的专利图纸（专利号GB24850）显示其由以下物理组件构成：

2.核心工作原理

• 热电子发射：阴极通电加热至白炽状态，释放自由电子（爱迪生效应）。
• 电场控制：阳极施加正电压时，电子被吸引形成电流；反向电压时无电流通过，实现单向导电性。
• 真空环境作用：避免气体分子干扰电子运动，减少能量损耗与电极氧化。

3.关键技术参数（基于原始专利描述）

• 工作电压：阳极电压范围20-100伏特，阴极加热电压4-6伏特。
• 真空度：内部气压低于0.001毫米汞柱（约0.13帕斯卡）。
• 电流容量：最大整流电流约数十毫安，适用于早期无线电检波。

4.制造工艺难点

• 真空密封：玻璃与金属引线的热膨胀系数匹配，防止漏气（采用铂金作为过渡材料）。
• 电极定位：阴极与阳极间距需精确至毫米级，避免短路或效率降低。
• 除气处理：高温烘烤去除管内残留气体，确保长期稳定性。

5.应用与改进方向

• 无线电接收：作为检波器分离高频信号与载波，替代晶体检波器。
• 整流功能：将交流电转换为直流电，用于早期X射线机与电报系统。
• 技术局限：无放大能力（需后续三极管补充），加热功耗较高（效率约5%）。