تمتاز طريقة التسخين المباشرة بكفاءة عالية في تحويل القدرة الحرارية الى انبعاث الكتروني لذا فأنها تستخدم عادة في صمامات القدرة التي تحتاج الى كميات كبيرة من الاشعاع وكذلك في الصمامات الصغيرة التي تشغل من البطاريات حيث الكفاءة وسرعة التشغيل هما العاملان الاكثر اهمية . من جهة اخرى فان من مساوى ء التسخين المباشر هو صعوبة التسخين المباشر بوساطة التيار المتناوب اذ يسبب تشويها في تيار المصعد يدعى الطين( hum).

على اية حال ، فان مهابط التسخين المباشر المصنوعة من التنجستن النقي قلما تستخدم في الوقت الرإهن ، لأنها تعطي انبعاثا الكروب قليلاً في حين تتطلب درجة حرارة عالية حداً حواني 2500^Ok . اما المهابط المنشطة فتتميز بقدرة عالية على لانبعاث، اذ توجد في معد نها الاساس شوائب من مواد تقلل من دالة شغلها وبالتالي فأنها تعمل، وكما اسلفنا، بدرجات حرارة تسخين اقل بكثير. كذلك انتشر استخدام المهابط الاكاسيدية وهي تصنع عادة من النيكل او التنجستن وتغطى بطبقة من اكاسيد المعادن القلوية او القلوية الارضية وتعمل عند درجة حرارة تبغ k1000^O .

لكي يكون عمر المهبط طويلا فانه يلزم تفريغ الصمام من الهواء الى أقصى درجة ممكنة من التفريغ . فاذا لم يكن التفريغ جيداً فان الهواء المتبقي يساعد على تأكسد مادة المهبط فيجعلها هشة سهلة الكسر . كذلك فان التفريغ الجيد هو ضروري حتى لا تعيق جزيئات الغاز الحركة الحرة للإلكترونات ، ولكي يتحقق هذا الشرط لابد ان يكون التفريغ في حدود ^6-10 مم زئبق وأقل، ذلك ان الإلكترونات المنبعثة سوف تصطدم اثناء انتقالها من المهبط الى المصعد ، يجزيئات الغاز المتبقية وتحولها الى ايونات موجبة ، وهذه الاخيرة تصل الى المهبط. وبهذا يعيق التأين العمل العادي للصمام، ويالتالي لا يعد الصمام الذي يبقى فيه هواء صماما جيدا.

على اية حال ، يصعب الحصول على تفريغ عال وذلك لان سطوح المهابط تحتوي غازات ممتصة يمكنها الانفصال في اثناء تشغيل الصمام فتسوء نوعية التفريغ. ويتم الضخ الأولي بوساطة مضخات دورا نية، وباستخدامها يمكن الحصول على خلخلة حتى ^12-10 مم زئبق. ثم يستمر الضخ بوساطة مضخات عالية التفريغ ، من شروط عملها وجود تخلخل ولي. فضلاً عن وضع الصمام ( المراد تفريغه ) في مجال مغناطيسي متناوب يولد بالحث تيارات دائرية في المهبط . فتسخن هذه التيارات المعدن ، وبذلك تنفصل الغازات الممتصة وتضخ بالمضخة.

ولتحسين نوعية التفريغ توضع في الصمام قطعة من المغنسيوم او الباريوم وتسمى بالمستأصلة او الماصة. وعند تسخين الصمام بتيار لحث تتبخر لمستأصلة ثم تتكثف بعد انتهاء التسخين مغطية زجاج الصمام بطقة كالمرآة ( في حالة المغنسيوم ) او بطبقة من اللون الاسود المائل الى البني (في حالة الباريوم) وتمتص هذه الطبقة المتكونة من دقائق المادة الماصة بقايا الهواء والغاز الذي يمكن ان يخرج من المهابط في اثناء التشغيل .

من جهة أخرى ، يكون المصعد عبارة عن اسطوانة مجوفة مصنوعة من النيكل او من الصلب المغطى بالنيكل وتعمل على تجميع الالكترونات المنبعثة من المهبط ، حيث يقوم المجال الناشئ في الفراغ بين المصعد والمهبط بتعجيل الالكترونات المنبعثة اذا كان جهد المصعد موجبا بالنسبة للمهبط وتتحرك الالكترونات الخارجة من المصعد ، تحت تأثير المجال ، متجهة نحو المصعد .

وأخيراً لابد لنا من أن نذكر ان اول من صنع الصمام الثنائي المفرغ هو الفيزيائي الانكليزي السيرج. أ. فيليمنج (1945 -1849) ودعى حينذاك بصمام فيليمنج. الا ان هذا الصمام لم يكن حساسا ولم يجد الكثير من الاستعمال ومنذ ذلك الحين ادخلت عليه تحسينات عديدة.