Пентоды с вторичной эмиссией - это тип электронных ламп, в которых используется явление вторичной электронной эмиссии из вспомогательного электрода (динода) для увеличения коэффициента усиления по току. Принцип действия пентодов с вторичной эмиссией основан на том, что электроны, вылетающие из катода под влиянием электрического поля между катодом и управляющей сеткой, бомбардируют поверхность динода и вызывают из него дополнительную эмиссию электронов за счет вторичной электронной эмиссии. Количество эмитированных с динода вторичных электронов может в несколько раз превосходить количество первичных электронов от катода.
Пентоды с вторичной эмиссией были предложены в 1926 году американскими инженерами Альбертом Холлом и Норманом Куном из компании RCA. Первые образцы таких ламп имели коэффициент усиления порядка 1000, что было в 5 раз выше, чем у тогдашних пентодов. В качестве материала для динода использовались вещества с высоким коэффициентом вторичной эмиссии - окислы щелочноземельных металлов (оксид бария, оксид стронция) или карбид вольфрама.
Конструктивно пентоды с вторичной эмиссией отличались от обычных пентодов наличием динода - дополнительного электрода цилиндрической или спиралевидной формы, расположенного между экраном и анодом. Динод изготавливался из металлической сетки или витой проволоки и имел высоковольтное отрицательное напряжение (порядка 100 В) по отношению к аноду. Это приводило к тому, что вторичные электроны, эмитированные с динода, дрейфовали к аноду, создавая анодный ток, значительно превышающий ток первичных электронов от катода.
Пентоды с вторичной эмиссией получили широкое распространение в 1920-1930-х годах благодаря своим уникальным электрическим характеристикам. Они имели очень высокое входное сопротивление (десятки мегаом), низкое выходное сопротивление (единицы-десятки килоом) и крутизну характеристики (до 100 мА/В). Это позволяло использовать их в качестве мощных усилителей напряжения в диапазоне высоких и сверхвысоких частот.
Однако у пентодов с вторичной эмиссией был ряд недостатков: повышенный уровень собственных шумов, нестабильность параметров, склонность к самовозбуждению и генерации паразитных колебаний. Последнее было связано с динатронным эффектом – увеличением тока динода при уменьшении анодного напряжения. Для борьбы с динатронным эффектом применяли отрицательную обратную связь и использовали специальные модификации пентодов с подавленной или инвертированной вторичной эмиссией.
Наибольшее применение пентоды с вторичной эмиссией нашли в радиоприёмниках и усилителях звуковой частоты 1930-1940-х годов. Их использовали в каскадах предварительного усиления для обеспечения высокого коэффициента усиления при низких искажениях. В частности, пентоды 6С5, 6Ж5, 6К5 широко применялись в ламповых радиоприёмниках тех лет. Выпускались также двойные пентоды для пуш-пульного каскада (6Н7, 6Д7 и др.).
C 1950-х годов пентоды с вторичной эмиссией стали вытесняться полупроводниковыми приборами – сначала германиевыми диодами и триодами, а затем кремниевыми транзисторами. Тем не менее, вакуумные пентоды с вторичной эмиссией продолжают использоваться и по сей день в СВЧ-электронике благодаря способности работать на частотах до 100 ГГц. Кроме того, некоторые ценители ламповой аудиотехники считают, что пентоды обеспечивают особое «теплое» звучание, невоспроизводимое полупроводниковыми усилителями. Так что история развития пентодов с вторичной эмиссией еще не закончена.