El ingeniero inglés John Ambrose Fleming recibe una patente para la válvula termoiónica (tubo de vacío).

Un tubo de vacío, tubo de electrones, válvula (uso británico) o tubo (Norteamérica) es un dispositivo que controla el flujo de corriente eléctrica en un alto vacío entre electrodos a los que se les ha aplicado una diferencia de potencial eléctrico.

El tipo conocido como tubo termoiónico o válvula termoiónica utiliza la emisión termoiónica de electrones desde un cátodo caliente para funciones electrónicas fundamentales como la amplificación de señales y la rectificación de corriente. Sin embargo, los tipos no termoiónicos, como un fototubo de vacío, logran la emisión de electrones a través del efecto fotoeléctrico y se utilizan para fines tales como la detección de intensidades de luz. En ambos tipos, los electrones son acelerados desde el cátodo al ánodo por el campo eléctrico en el tubo.

El tubo de vacío más simple, el diodo (es decir, la válvula Fleming), inventado en 1904 por John Ambrose Fleming, contiene solo un cátodo emisor de electrones calentado y un ánodo. Los electrones solo pueden fluir en una dirección a través del dispositivo, desde el cátodo hasta el ánodo. Agregar una o más rejillas de control dentro del tubo permite que la corriente entre el cátodo y el ánodo sea controlada por el voltaje en las rejillas. Estos dispositivos se convirtieron en un componente clave de los circuitos electrónicos durante la primera mitad del siglo XX. Fueron cruciales para el desarrollo de la radio, la televisión, el radar, la grabación y reproducción de sonido, las redes telefónicas de larga distancia y las primeras computadoras analógicas y digitales. Aunque algunas aplicaciones habían utilizado tecnologías anteriores, como el transmisor de chispa para radio o las computadoras mecánicas para computación, fue la invención del tubo de vacío termoiónico lo que hizo que estas tecnologías se generalizaran y fueran prácticas, y creó la disciplina de la electrónica. En la década de 1940, la La invención de los dispositivos semiconductores hizo posible la producción de dispositivos de estado sólido, que son más pequeños, más eficientes, fiables, duraderos, seguros y económicos que los tubos termoiónicos. A partir de mediados de la década de 1960, los tubos termoiónicos fueron reemplazados por el transistor. Sin embargo, el tubo de rayos catódicos (CRT) siguió siendo la base de los monitores de televisión y los osciloscopios hasta principios del siglo XXI.

Los tubos termoiónicos todavía se usan en algunas aplicaciones, como el magnetrón que se usa en los hornos de microondas, ciertos amplificadores de alta frecuencia, amplificadores para instrumentos musicales eléctricos como guitarras, así como amplificadores de audio de gama alta, que muchos entusiastas del audio prefieren por su "calor". "Sonido de tubo.

No todas las válvulas de circuitos electrónicos/tubos de electrones son tubos de vacío. Los tubos llenos de gas son dispositivos similares, pero que contienen un gas, generalmente a baja presión, que aprovechan los fenómenos relacionados con la descarga eléctrica en los gases, generalmente sin calentador.

Sir John Ambrose Fleming FRS (29 de noviembre de 1849 - 18 de abril de 1945) fue un ingeniero eléctrico y físico inglés que inventó la primera válvula termoiónica o tubo de vacío, diseñó el transmisor de radio con el que se realizó la primera transmisión de radio transatlántica y también estableció el derecho -regla de mano utilizada en física. Era el mayor de los siete hijos de James Fleming DD (fallecido en 1879), un ministro congregacional, y su esposa Mary Ann, en Lancaster, Lancashire, y bautizado el 11 de febrero de 1850. Un cristiano devoto, él una vez predicó en St Martin-in-the-Fields en Londres sobre la evidencia de la resurrección.

En 1932, él, Douglas Dewar y Bernard Acworth ayudaron a establecer el Movimiento de Protesta por la Evolución. Fleming legó gran parte de su patrimonio a organizaciones benéficas cristianas, especialmente aquellas para los pobres. Era un destacado fotógrafo, pintaba acuarelas y disfrutaba escalando los Alpes.