電子管之父李德弗雷斯特

1、電子管之父李電子管之父李德弗雷斯特德弗雷斯特(圖)1883年，為人類(lèi)貢獻(xiàn)了2000余項(xiàng)發(fā)明的美國(guó)科學(xué)家愛(ài)迪生(T.Edison)，為尋找電燈泡最佳燈絲材料，曾做過(guò)一項(xiàng)小小的實(shí)驗(yàn)。他在真空電燈泡內(nèi)部碳絲附近安裝一小截銅絲，希望銅絲能阻止碳絲蒸發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果使愛(ài)迪生大失所望，但在無(wú)意中，他發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有連接在電路里的銅絲，卻因接收到碳絲發(fā)射的熱電子而產(chǎn)生了微弱的電流。愛(ài)迪生并不重視這個(gè)現(xiàn)象，只是把它記錄在案，申報(bào)了一個(gè)未找到任何用途的專(zhuān)利，稱(chēng)之為

2、“愛(ài)迪生效應(yīng)”。被愛(ài)迪生本人忽略的“愛(ài)迪生效應(yīng)”驚動(dòng)了大洋彼岸的一位青年。1885年，30歲的英國(guó)電氣工程師弗萊明(J.Fleming)博士堅(jiān)持認(rèn)為，一定可以為熱電子真空發(fā)射找到實(shí)際用途。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，他終于發(fā)現(xiàn)，如果在真空燈泡里裝上碳絲和銅板，分別充當(dāng)陰極和屏極，則燈泡里的電子就能實(shí)現(xiàn)單向流動(dòng)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，1904年，弗萊明研制出一種能夠充當(dāng)交流電整流和無(wú)線(xiàn)電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一只電子管，也就是人們所

3、說(shuō)的真空二極管。然而，直到真空三極管的發(fā)明后，電子管才成為實(shí)用的器件。真空三極管的發(fā)明者是美國(guó)科學(xué)家李德福雷斯特(LeedeFest，18731961)。德福雷斯特1873年8月26日出生于美國(guó)中西部愛(ài)荷華州。很小的時(shí)候，父親帶著全家遷往阿拉巴馬州，接管了一所破產(chǎn)的公理會(huì)學(xué)校，過(guò)著拮據(jù)的生活。當(dāng)?shù)匕兹松鐓^(qū)反對(duì)他父親收留黑人上學(xué)，十分看不起他們家庭，所以小德福雷斯特很少與人交往，養(yǎng)成了較孤僻的性格。孩提時(shí)期的德福雷斯特并不出眾，被老師認(rèn)為

4、是個(gè)平庸的孩子。他的唯一愛(ài)好是拆裝各種機(jī)械小玩意，志向不大，只想做個(gè)機(jī)械技師或者當(dāng)一名機(jī)械工。但他很快就被19世紀(jì)末科技的飛速發(fā)展所激勵(lì)，13歲便“發(fā)明”了好幾種小機(jī)器。雖然父親希望兒子將來(lái)成為一位牧師，但德福雷斯特暗自決定以科學(xué)研究作為自己一生的奮斗目標(biāo)。20歲那年他考取了耶魯大學(xué)謝菲爾德理學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金，班上的同學(xué)都叫他“學(xué)校里最平庸、最神經(jīng)質(zhì)的學(xué)生”，除了電學(xué)、特別是電磁波傳播之外，他似乎對(duì)其他事都不感興趣。由于獎(jiǎng)學(xué)金很少，德福雷斯

5、特不得不經(jīng)常為別人打工。1899年，他終于獲得了物理學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。本來(lái)，德福雷斯特應(yīng)該留在大學(xué)任教，但有一件事情永遠(yuǎn)改變他的人生軌跡。事情發(fā)生在1899年秋，德福雷斯特正在撰寫(xiě)博士論文《平行導(dǎo)線(xiàn)兩端赫茲波的反射作用》，其內(nèi)容可能是當(dāng)時(shí)美國(guó)所有大學(xué)里涉及到無(wú)線(xiàn)電的第一篇。在此期間，一年一度的國(guó)際快艇比賽就要在紐約揭開(kāi)序幕，這一屆盛大賽事因意大利無(wú)線(xiàn)電發(fā)明家馬可尼的來(lái)訪(fǎng)顯得黯然失色。《紐約先驅(qū)論壇報(bào)》連篇累牘的宣傳報(bào)道，把馬可尼將要進(jìn)行無(wú)

6、線(xiàn)電表演的消息攪得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。1961年7月30日，88歲高齡的李德福雷斯特在加利福尼亞的好萊塢去世，下葬于綠樹(shù)環(huán)繞的圣弗朗多公墓。電子管主要用在無(wú)線(xiàn)電裝置里，它的誕生為通訊、廣播、電視等技術(shù)的發(fā)展鋪平了道路。可是，人們不久還發(fā)現(xiàn)，真空三極管除了可以處于放大狀態(tài)外，還可充當(dāng)開(kāi)關(guān)器件，其速度要比繼電器快成千上萬(wàn)倍。電子管很快受到計(jì)算機(jī)研制者的青睞，計(jì)算機(jī)歷史也因德福雷斯特而跨進(jìn)了電子的紀(jì)元。那天清晨，馬可尼準(zhǔn)時(shí)登上了停泊在港口的一艘軍艦，及

7、時(shí)地把比賽的消息用無(wú)線(xiàn)電報(bào)拍發(fā)回來(lái)。整整5個(gè)小時(shí)，《紐約先驅(qū)論壇報(bào)》的總部收到了馬可尼發(fā)來(lái)的4000多字的新聞報(bào)道，使美國(guó)新聞?dòng)浾邆兇箝_(kāi)眼界，嘆服不已。觀(guān)眾簇?fù)碇R可尼走下軍艦，熱情的人們要求“無(wú)線(xiàn)電之父”馬可尼在港口為他們做一次現(xiàn)場(chǎng)演示。德福雷斯特自然也在圍觀(guān)的人群中，他大膽走到馬可尼的身后，仔細(xì)研究起無(wú)線(xiàn)電設(shè)備來(lái)。馬可尼和藹可親，毫無(wú)保留地向青年學(xué)生講解了無(wú)線(xiàn)電發(fā)報(bào)機(jī)的原理，并且告訴他，由于“金屬屑檢波器”的靈敏度太差，嚴(yán)重影響收發(fā)

8、效果。正是與馬可尼的這次談話(huà)，使德福雷斯特立下了發(fā)明創(chuàng)新的宏圖大志。畢業(yè)后，他首先在芝加哥西方電氣公司實(shí)驗(yàn)室工作，不久便發(fā)明了電解檢波器和交流發(fā)射機(jī)。1902年，他在紐約泰晤士街租了間破舊的小屋，創(chuàng)辦了德福雷斯特?zé)o線(xiàn)電報(bào)公司，一心一意想要發(fā)明出更先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)電檢波裝置。同時(shí)，他也要以自己的發(fā)明，向美國(guó)公眾展示無(wú)線(xiàn)電應(yīng)用前景。就在研究進(jìn)展不太順利的時(shí)候，英國(guó)弗萊明發(fā)明真空二極管的消息傳來(lái)，像閃電一般照亮了他前行的道路。德福雷斯特再也坐不住了