RCA từng sản xuất ống chân không

năm 1959 RCA đầu tư phát triển một ống chân không "mang tính cách mạng"

Hiệu ứng Edison (phát xạ nhiệt electron)
cuối thế kỷ 19 một số nhà khoa học đã nhận thấy 1 dòng electron tự do có thể mang dòng điện đi qua chân không
xử lý vấn đề với những bóng đèn sợi đốt, đội ngũ Thomas Edison nhận thấy rằng nếu đưa 1 tấm kim loại bên trong bóng đèn ở đầu cuối của sợi tóc, và nối một pin, thì một dòng điện sẽ đi qua theo 1 hướng
năm 1883 Edison đăng ký sáng chế "sự phát xạ nhiệt electron" này là "hiệu ứng Edison"
năm 1897 Joseph John Thomson trường đại học Cambridge phát hiện và đặt tên electron

Nhiệt ion (thermionic)
năm 1904 cố vấn vật lý John Ambrose Fleming ở hãng phát thanh Marconi ứng dụng "sự phát xạ nhiệt electron" làm ra chiếc bóng đèn chân không 2 cực (diode)
van Fleming có 1 nguồn electron - gọi là "cực âm" (cathode), là sợi dây tóc ở giữa bóng đèn, làm bằng vonfram hoặc than - và 1 cực dương (anode) làm tấm hút electron
van Fleming được sử dụng để chỉnh lưu những tín hiệu vô tuyến, để 1 điện kế (galvanometer) phát hiện

Audion
kỹ sư Lee De Forest người Mỹ đọc được thiết kế van Fleming và đã thêm một cực lưới (control grid) vào giữa cực âm và cực dương
thay vì để tín hiệu vô tuyến đi thẳng từ "cực âm" đến "cực dương" giống như ở van Fleming, Lee De Forest sử dụng một nguồn điện 1-chiều mạnh (ví dụ: pin) áp vào giữa "cực âm" và "cực dương" để duy trì 1 "mạch chính" giữ electron liên tục chạy từ "cực âm" đến "cực dương"
Lee De Forest nối tín hiệu vô tuyến vào giữa "cực âm" và "cực lưới", tạo ra 1 mạch điều khiển, trong đó "cực lưới" mang 1 điện trường (mang vai trò "cổng" đóng/mở cho phép electron đi qua)
bóng đèn Audion (bóng 3 cực Lee De Forest cải tiến từ van Fleming) vẫn còn phân tử khí trong bóng, vì công nghệ hút chân không vẫn còn thô sơ bấy giờ, đến nỗi Lee De Forest ghi chú trong bằng sáng chế: "bóng Audion phải có một ít chất khí bên trong để hoạt động"
khi tăng điện áp, electron bay ra sẽ va chạm các phân tử khí, gây ra hiện tượng ion hoá, tạo thành một quầng sáng màu xanh lam (bluish haze) làm dòng điện nhảy loạn xạ, bóng đèn chập chờn và nhanh cháy

High-vacuum tube
năm 1912-1913 hãng AT&T chứng kiến thử nghiệm bóng Audion và giao việc khắc phục vấn đề cho tiến sĩ Harold Arnold ở công ty con Western Electric
tháng 7 năm 1913 thông qua một bên thứ ba, AT&T mua 7 bằng sáng chế Audion với giá 50 000 USD
để khắc phục vấn đề chân không, Western Electric sử dụng tổ hợp 3 loại máy bơm: máy bơm trục quay thuỷ ngân Gaede, máy bơm phân tử Gaede, bơm hấp phụ bằng than hoạt tính kết hợp không khí lỏng... tất cả hoạt động trong một lò nung cao tần
với sợi dây tóc (cực âm), Western Electric và một số hãng đã phát minh 2 loại sợi tóc mới: sợi tóc phủ-ôxit là một sợi nền (bạch kim, hoặc một hợp kim nickel) được phủ ôxit kim loại kiềm thổ (bari hoặc stronti), và sợi vonfram chứa-thori (Irving Langmuir làm việc ở General Electric pha 1-2% thori vào sợi vonfram)
với tấm anode (cực dương),
năm 1915 AT&T khai trương đường dây điện thoại kết nối New York với San Francisco