柵極是一圈圈的細線圈，就如同柵欄一般，固定在陰極與屏極之間，電子流必須通過柵極而到屏極，在柵極之間通電壓，可以控制電場從而影響電子的流量，它的作用就如同一個水龍頭一般，具有流通與阻擋的功能。
真空三極管可以控制柵極電壓控制通過真空三極管陰極到屏極的電流。
為什么電子管要將玻璃管里面的空氣抽掉呢？因為電子在于其放射過程中，因會與空氣中之組成分子相撞而產生阻力，陰極射出的電子會擊打管中的空氣，令空氣的原子被激發至激態，從而產生藍光，損耗能量。
燈絲、陰極、柵極、屏極等封裝于玻璃管內，且將其內部成為真空狀態，才能使電子之放射動作達成最高效率，而此玻璃管也就是所謂的真空管，如果真空度不足，則會嚴重影響真空管之工作表現。
真空三極管是放大器的基礎，計算機少不了它的身影，三極管有電壓放大管和功率放大管兩種，電壓放大管內部復合兩只完全相同的三極管，功率放大管能耗大，體形較大，主要用于末級功率輸出。
除了真空二極管和真空三極管之外，還有一種叫做四極管的元件，是低頻功率放大管，與陰極相連的束射屏能使陽極電流更大，適合做大功率放大電路自然，這僅僅是電子管的一種補充，實際上三極管和二極管就可以構成強大的計算機。
想要利用時鐘信號控制電子管，必須先制作觸發器，而制作觸發器必須要先制作基本的邏輯門電路，而邏輯門電路需要利用二極管和三極管制作。
所以這一階段的研究內容是利用二極管和三極管制作邏輯門電路，主要有三種邏輯門，與門、或門、非門電路。
光是制作出來具有功能邏輯門還是不行的，還需要考慮能量損耗和電學性能，由于電子管是一種大功率元件，損耗能量非常嚴重，會產生大量的熱量，如何降低能量的損耗是一個巨大的課題。
電子管的邏輯門電路和三極管和MOS管的電路是一樣的，只不過電子管通過柵極電壓控制信號，而三極管通過PN結控制信號，MOS管通過導電溝道控制信號。
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通過大量的數學計算，眾人組建了上百種邏輯門電路，為了選出實際中可用的邏輯門電路，進行大量的邊界測試實驗，從而可以在計算機中大量使用。
邏輯門電路雖然簡單，但是實驗過程中可以更加深入理解電子管的電學特性，因此方浩并沒有直接拿出現代社會的成熟實驗成果，而是帶領眾人一點點地研究，利用排除法選出最優的邏輯門電路。
20世紀的第三次科技革命就是電子管的時代，后來又產生了三極管和MOS管，方浩現在進行的這些基礎研究非常重要，但是當初的祖國卻搞*****，生生地錯過了第三次科技革命發展的黃金時期，不得不令人嘆息。
關于各種邏輯門的詳細參數分析，在各國都是絕密資料，這也是芯片現代社會產業薄弱的原因，因為中國并沒有這方面技術資料足夠的積累，這也是國內芯片產業抄都抄不會的原因，同樣的設計，做出的產品就是比進口芯片差。
要完成這些基礎數據積累，并不是短時間可以完成的，不但需要龐大的投資，而且因為技術過時并不能產生利益，嚴重打擊投資熱情。