为了显著提升电子管的放大系数，传统的三极管基础上进行了创新性改进，于阳极与控制栅极之间增设一个特殊栅极——帘栅极，从而诞生了四极管这一新型电子管。帘栅极通常被施加远高于阴极的正电压，这一特性使其成为具有强大加速能力的电极。在它的作用下，电子能够以更高的速度快速奔向阳极，进而使控制栅极对电子的调控效能显著增强，直接带来了放大系数的大幅提升，远超传统三极管。
然而，这一设计也引发了一系列新的问题。由于帘栅极对电子的强大加速作用，电子以极高的速度撞击阳极，其碰撞动能巨大，足以从阳极表面激发出所谓的二次电子。这些高速运动中产生的二次电子，部分会被帘栅极捕获，进而形成帘栅电流。随着帘栅电流的上升，会引起帘栅电压的下降，最终导致阳极电流的减少，这在很大程度上限制了四极管放大系数的进一步提升。
为有效破解这一技术难题，工程师们在四极管帘栅极外侧的两端巧妙地加入了两个与阴极相连的集射极。鉴于集射极与阴极电位相同，对电子产生了明显的排斥效果。在电子穿过帘栅极之后，集射极的排斥力促使电子按照特定方向有序运动，形成扁平形状的电子射束。这种扁形电子射束具有极高的电子密度，进而在其周围营造出一个相对低压的区域。当二次电子从阳极表面被激出后，受到这一低压区的排斥力作用，被重新推回阳极，由此实现了帘栅电流的大幅削减，显著增强了电子管的整体放大能力。这种经过创新改良的电子管被称为束射四极管。束射四极管不仅在放大系数上远超三极管，而且得益于其较大的阳极面积，能够承载更高的电流通过，因此在现代功放机等大功率电子设备中得到了广泛应用，成为功率放大的关键元件。
在实际应用中，许多老旧电子管常常面临阴极严重老化的问题，而其中一个重要诱因就是阴极中毒现象。多种化学物质，如氧气、一氧化碳、二氧化碳、水汽、硫化物、卤素、碳氢化合物等，都有可能引发阴极中毒。以老旧电视机中的阻尼管为例，这类电子管长期在高压环境下运行，致使云母片出现发黄现象。而在高电压与高温的双重作用下，云母片部分分解，产生微量水汽，同时管内还会出现大量云母碎屑。这些水汽和碎屑会对阴极产生不良影响，导致阴极发射特性变差。当然，阴极老化的成因复杂多样，还存在其他多种因素共同作用。
电子管相较于晶体管，具有独特的接触电位特性，而晶体管则不具备这一特性。在理想状态下，当屏极电位接近于零时，仍会有屏流产生；而当屏极电位变为负值时，本应迅速截止。然而，实际情况是，接触电位主要受制造工艺水平的影响，而非单纯由电极构造决定。因此，即使电极构造相同的电子管，若出自不同厂牌之手，其检波特性也会呈现出一定差异。接触电位在很大程度上决定了电子管的起始特性。
在晶体管中，不同材料制作的管子起始导通电压各不相同，硅材料管子起始导通电压相对较高，硒材料次之，锗二极管则最低。至于特制的肖特基二极管，起始导通电压可以更低。值得一提的是，在超外差收音机中，经过中频放大的信号通常具有较大的幅度。而一般情况下，日常收听的广播节目信号并非极其微弱，经过变频与中频放大处理后，信号幅度已相当可观，此时起始特性的重要性相对降低。从理论上讲，在超外差收音机的检波环节，晶体管与电子管在起始特性上的差异并不会带来显著影响，略微偏高的起始导通电压对检波效果也不会构成实质性干扰。
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