Lee de Forest dan langkah pertama elektronik

Negara mana yang tidak mahu memanggil salah seorang anaknya sebagai pencipta radio dan menilai keutamaan penemuan hebat di belakang tanah air mereka? Itulah sebabnya perselisihan di kalangan ahli sains sains tidak berhenti selama satu abad.

Hujah-hujah dan pendapat yang paling meyakinkan dibentangkan, di mana tidak terdapat banyak nama: Maxwell (England), Hertz (Jerman), Branly (Perancis), Popov (Rusia), Marconi (Itali).

Di antara galaksi yang hebat ini, setiap yang patut mendapat penghormatan untuk dimasukkan ke dalam "biografi" cara komunikasi baru, anda boleh bertemu saintis lain, "pangkat yang lebih rendah". Tetapi di kalangan mereka, seorang jurutera Amerika Lee de Forest Nampaknya angka itu, pada pandangan pertama, tidak cukup sesuai untuk peranan pengasas radio. Lagipun, dia memulakan penyelidikan dalam bidang telegraf radio, selepas isyarat pertama dihantar di seluruh Atlantik, dan telegraf percikan, sebagai radio kemudian dipanggil, digunakan secara meluas dalam amalan. Tetapi kenapa, di tanah air seorang jurutera saintis, di Amerika Syarikat, namanya disebut dengan kombinasi kata-kata "bapa radio" dan juga "datuk televisyen"? Memang ada alasan yang baik untuk perkara ini. Dan mereka.

Radiologi telefon adalah relevan

Akhir abad kesembilan belas. ditandakan dengan peristiwa yang pada mulanya tidak begitu penting. Pembantu A. S. Popov - P. N. Rybkin dan D. S. Troitsky mendapati dari sudut pandangan semasa "sesuatu yang jelas".

Mencuba mencari kerosakan di radio dengan "dering" litar elektrik menggunakan telefon bimbit biasa, mereka secara jelas mendengar isyarat radio dari kod Morse stesen radio terdekat.

Pertama, ini bermakna bahawa menggunakan gelombang radio anda boleh menghantar isyarat bunyi. Kedua, ia menjadi mustahil untuk menerima isyarat kuasa rendah dengan telinga, yang relay penerima tidak bertindak balas - elemen penting dalam reka bentuk pertama.

Pada 26 Julai 1899, A. S. Popov menerima keistimewaan dan paten Rusia di England dan Perancis untuk "penerima penghantaran telefon dihantar menggunakan gelombang elektromagnet melalui sistem Morse" [2]. Ujian sistem komunikasi baru, ia telah memutuskan untuk menjalankan skuadron sedia ada Armada Laut Hitam. Semasa kempen musim panas 1901 di rantau Novorossiysk, pelbagai penghantaran pada masa itu mencapai 80 batu (kira-kira 150 km). Walaupun kawasan perlindungan sedikit lebih kecil, kesimpulan bahawa gelombang radio dilihat di luar cakrawala, adalah jelas [3].

Versi asli pengesan gas. Adalah sesuai untuk memberikan contoh klasik "kebodohan" ketika birokrasi berdiri di jalan kemajuan. "Perintah Armada Laut Hitam," kata Rybkin, "mengharamkan penggunaan radiotelephones dalam armada, merujuk kepada fakta bahawa pita telegraf adalah dokumen, sambil mempercayai pengendali radio yang menerima perkataan itu dikehendaki mengesahkan dengan meterai rasmi. Dan masa berlalu, di hadapan adalah tragedi Tsushima dan Titanic, tetapi tidak ada insentif untuk menjalankan penyelidikan dalam bidang penyiaran pidato manusia di radio.

Di Amerika Syarikat pada masa itu, kerja sedemikian telah pun bermula. Keputusan mereka menunjukkan bahawa pemancar percikan tidak sesuai untuk tujuan ini dan kekerapan gelombang pembawa harus sekurang-kurangnya 10 ribu tempoh sesaat.

Jurutera R. Fesenden, yang mencipta penjana mesin elektrik berkelajuan tinggi (alternators), mengambil isu-isu radiotelephony. Sejak tahun 1906, dengan bantuan mereka, rundingan radiotelephone pertama di pantai Atlantik telah diadakan. Dengan cara ini, topik mereka adalah kos ikan di pasaran Boston.

Navigator di Amerika Syarikat enggan mempelajari peraturan-peraturan bekerja dengan kunci telegraf, jadi ia memutuskan untuk mempunyai operator radio hanya pada kapal penumpang (kapal lain dilengkapi hanya dengan radiotelephone).

"Audio" - ciptaan yang dipanggil

Lee de Forest muncul di arena kerja telegraf percikan pada tahun 1900. Setelah menggantikan beberapa makmal perintis jenis komunikasi baru, pada tahun 1902 beliau menganjurkan Syarikat Wireless Telegraph Amerika sendiri.

Daripada kejuruteraan elektrik, dia tahu bahawa apabila udara disinari dengan api dari lilin yang terbakar, ia menjadi konduktif. Perkara yang sama berlaku semasa pemanasan gas jarang. Percayalah bahawa lambat laun, di antara gas yang bercahaya di bawah pengaruh arus elektrik, pengesan yang baik untuk gelombang Hertz boleh didapati, Lee de Forest memulakan eksperimen.

Sudah pada tahun 1903 dia membuat pengalaman yang sangat berjaya dan menjanjikan. Dua plat platinum pemeluwap udara "menjilat" api pembakar, dan medan gegelung elektromagnet yang disambungkan antara antena dan tanah bertindak pada plasma di dalamnya (Rajah 1).

Rajah. 1.

Dengan pengesan ini, Lee de Forest menerima isyarat dari kapal di Pelabuhan New York. Kejayaan pertama memberi inspirasi kepada pencipta. Tetapi untuk meletakkan alat sedemikian sebagai amalan tidak mungkin. "Ia jelas bahawa peranti dengan api gas tidak dapat diterima oleh stesen radio kapal," kata pencipta itu, "jadi saya mula mencari jalan untuk memanaskan gas secara langsung dengan arus elektrik."

Cara termudah untuk melakukan ini adalah menggunakan mentol lampu Edison biasa, memasukkan plat plat elektrod di sana dan membungkus bola lampu dengan sebahagian daripada gegelung penerima. Seterusnya, salah satu daripada elektrod platinum dikeluarkan, dan bukannya benang lampu panas digunakan (Rajah 2). Radio dengan pengesan sedemikian tidak berfungsi lebih buruk daripada peranti lain yang serupa, tetapi tidak lebih baik.

Rajah. 2.

Mengendalikan pelbagai eksperimen, Lee de Forest sekali membalut silinder kaca lampu dengan kerajang logam yang disambungkan ke antena. Penerima telah menjadi lebih sensitif. "Pada masa itu," saintis itu mengenang, "saya menyedari bahawa kecekapan lampu boleh ditingkatkan jika elektrod ketiga diletakkan di dalamnya." Apa yang dilakukan oleh pengeksekusi itu. Kualiti penerimaan telah meningkat.

Eksperimen selanjutnya membawa pencipta kepada idea bahawa ia berkesan jika ia diletakkan di antara filamen dan plat pengumpul semasa. "Sudah tentu," kata Lee de Forest, "bahawa elektrod ketiga tidak sepatutnya menjadi plat padu."

Carian ini bermula untuk bahan-bahan, bentuk dan saiz elektrod, serta lokasinya di antara kedua-dua terminal mentol tersebut.

Reka bentuk yang paling berjaya adalah di mana peranan satu elektroda dimainkan oleh filamen merah-panas mentol yang diletakkan di elektrod lain dalam bentuk silinder. Antara mereka elektrod ketiga terletak, dibuat dalam bentuk lingkaran dawai (Rajah 3).

Rajah. 3.

Pencipta menyeru gagasannya sebagai "audion" (dari bahasa Latin "audio" - untuk mendengar dan "ion" Yunani - pergi). Kualiti peranti ditentukan oleh kekuatan bunyi isyarat yang diterima oleh telinga, dan ia melampaui semua peranti yang digunakan sebelum ini. Kemudian, dengan tangan ringan jurutera elektrik Inggeris William Eccles, lampu dengan tiga elektrod dipanggil trioda.

Rajah. 4.

Cari kebenaran dan penemuan

Pengendali radio laut (iaitu, armada menggunakan cara komunikasi baru), cuba meningkatkan kepekaan audion, memanaskan filamen hingga batas yang tidak dapat diterima, dan mereka terbakar. Ahli-ahli Tentera Laut, tanpa memahami masalah itu, memberikan perintah "untuk tidak memperoleh suara, tetapi menggunakan pengesan lama."

Para saintis tidak menemukan sesuatu yang baru dalam reka bentuk Lee de Forest. Berikut adalah apa yang Fleming, pencipta diod, menulis: "Pada Oktober 1906, Dr Hutan menggambarkan satu alat yang dia panggil audion, yang merupakan pengulangan ringkas saya, dijelaskan lapan belas bulan lebih awal. Perubahan yang diperkenalkan tidak memberikan perbezaan yang signifikan dalam tindakan peranti sebagai pengesan "[6]. Ia ditulis pada tahun 1907, tetapi walaupun pada tahun 1908, orang Perancis C. Tissot mengesahkan keutamaan Fleming.

Fakta yang menarik adalah bahawa kedua-dua pencipta peranti elektronik asal, yang menerima elektron sebagai realiti, menghampiri penentuan keutamaan dari perspektif yang berbeza. Fleming menganggap peranti elektronik, dan Lee de Forest - ionik. Walau bagaimanapun, tidak ada yang mengejutkan dalam hal ini.

Litar elektrik penerima radio dengan pengesan gas Pam vakum yang sedia ada pada masa itu, yang dimaksudkan untuk pengeluaran mentol elektrik, sangat tidak sempurna bahawa ia memungkinkan untuk mentafsirkan proses yang berlaku dalam uji kaji dalam dua cara. Lee de Forest percaya bahawa perantinya berfungsi dengan prinsip pengionan gas yang sangat jarang. Hanya penciptaan pam vakum penyebaran dan penyelidikan selama bertahun-tahun membolehkan kami untuk mengkaji keupayaan tiub radio dengan elektrod tambahan dan untuk mengesahkan sifat elektronik proses dalamannya.

Sesungguhnya revolusioner adalah keupayaan audion untuk menguatkan isyarat yang datang kepadanya. Penerima radio kini dapat melihat isyarat dari stesen radio jauh atau yang sangat lemah. Kuasa pemancar dapat dikurangkan, yang menyumbang kepada pengedaran yang lebih luas pada telefon bimbit.

Walau bagaimanapun, perkembangan sistem penghantaran ucapan manusia tidak menjadikan mereka tugas untuk memperkenalkan penyiaran, maklumat, atau perikiti muzik, tetapi memerlukan komunikasi untuk komunikasi dua hala dan berguna, tetapi perkara yang tidak dijangka berlaku ...

Semua orang bosan dengan pengiklanan radio dan televisyen yang menjengkelkan. Tetapi demi keadilan sejarah, kita harus mengakui bahawa iklan radio muncul sebelum penyiaran. Dan yang paling berkaitan dengannya tidak lain adalah pencipta audion itu.

Inilah yang ditulis oleh Lee de Forest sendiri: "Pada tahun 1909, saya menghasilkan telefon tanpa wayar untuk Amerika Syarikat. Setiap kit diuji menggunakan nota ponograf. Saya terkejut, banyak pembekal dan pengendali profesional menikmati program kawalan ini. Sememangnya, idea penyiaran datang kepada saya. Muzik menarik dan program menarik boleh disiarkan, mewujudkan permintaan untuk peralatan tanpa wayar. "

Untuk tujuan pengiklanan, siaran langsung pertama dari New York Metropolitan Opera telah dianjurkan, dan pada bulan November 1916 idea untuk memindahkan prosedur pengiraan semasa pemilihan presiden telah direalisasikan. Ia adalah orang yang menaikkan minat dalam siaran radio siaran.

Buat pertama kalinya di dunia, penyiaran tetap bermula di Amerika Syarikat dari bandar Pittsburgh sejak 1921. Pengiklanan radio pertama, yang menggambarkan kelebihan dan kos rendah pangsapuri di pencakar langit Long Island, disiarkan pada tahun 1922 dari New York. Walau bagaimanapun, Lee de Forest tidak ada hubungannya dengannya.

Rajah. 5.

Penemuan lain

Setelah berjaya mengimplementasikan audionya ke radio, Lee de Forest tidak dapat meneruskan idea menggunakannya dalam pemancar radio. Faktanya ialah penjanaan gelombang radio dikaitkan dengan peranti yang menjalankan proses berabad. Terdapat banyak pengemulikan getaran seperti ini. Ini adalah loceng berbunyi, dan tali vokal, dan kandil berayun di bawah siling, dan pendulum jam dinding.

Dalam elektrik, anda boleh mencipta sumber ayunan dengan menggabungkan kapasitor dan induktansi yang dikenakan dalam litar, membentuk litar berayun yang dipanggil. Semua sistem getaran semula jadi menghasilkan getaran yang lembap. Rentetan itu terhenti selepas beberapa saat, gelombang laut menenangkan. Turut turun naik dalam litar juga pudar.

Siaran berkualiti tinggi memerlukan ayunan undamped. Dan ini tidak mudah dilakukan. Untuk julat panjang gelombang panjang, anda boleh membuat penjana mesin pengayun frekuensi tinggi. Tetapi bagaimana menyelesaikan masalah dengan litar berayun, memberikan ayunan kekerapan hampir apa-apa?

Sebagai contoh, dalam jam dinding untuk menghasilkan ayunan pendulum yang tidak dapat dikurangkan selama beberapa hari, mekanisme khas telah dibina di dalamnya yang sentiasa menolak pendulum pada momen yang jelas pada fasa pergerakannya. Tenaga untuk ini diambil dari beban berat atau musim luka. Peranti ini dipanggil mekanisme utama.

Tetapi bagaimana dengan litar berayun? Lee de Forest termasuk litar berayun di litar gridnya, dan melalui litar elektrik, isyarat amplifikasi dari litar berayun sekali lagi jatuh pada litar yang sama, "menolak" ayunan pada masa yang tepat supaya amplitud dan pembukaan dalam kejuruteraan elektrik dipanggil maklum balas positif dan kini digunakan dalam beribu-ribu peranti yang berbeza.

Lee de Forest menerima paten untuk sistem ini pada tahun 1915. Sekarang, sukar untuk mendapatkan ayunan elektrik dari frekuensi yang diperlukan. Benar, penjana tiub pertama pada mulanya tidak dapat memberikan kuasa yang diperlukan untuk pemancar. Persaingan sengit akan bermula di antara alternators dan generator tiub. Pada akhirnya, alternator akan hilang dari penggunaan, dan lampu elektronik akan mengambil tempat yang betul.

Tetapi pencipta audion itu tidak akan menjadi orang Amerika jika dia tidak menemui aplikasi praktikal untuk perantinya, bukan hanya di radio. Dia mencipta alat muzik elektronik pertama.

Setelah membina penjana elektrik frekuensi bunyi pada audion, satu triode per oktaf dan menguatkan isyarat, dia memberi makan kepada pembesar suara yang terletak di sekitar perimeter bilik. Jadi di sepanjang jalan, masalah bunyi sekeliling diselesaikan. Tetapi, yang paling penting, mengubah penalaan litar berayun, Lee de Forest berjaya mendapatkan bunyi yang menawan, yang luar biasa bagi telinga manusia.

Lee de Forest memanggil alat "piano audio". Pada masa yang sama, kata-kata nubuatan telah dinyatakan: "Saya harap dengan bantuan lampu elektronik kecil ini saya boleh membuat instrumen ini cukup sempurna supaya para pemuzik dapat merealisasikan fantasi muzik terkaya mereka."

"The Mute Great" bercakap

Pawagam muncul hampir serentak dengan penerima radio pertama. Saudara-saudara Louis dan Auguste Lumiere pada bulan Mac 1895 mengadakan demonstrasi perintis tembakan terdokumentasi pertama. Menjelang akhir tahun itu, teater filem komersial pertama dibina di Paris. Pada mulanya, filem-filem tidak dapat dianggap demikian, bagaimanapun, pawagam dirujuk sebagai "tarikan teknikal" di bawah nama "fotografi langsung".

Tetapi tidak lama lagi, tarikan-tarikan ini menjadi pesaing yang serius kepada teater biasa. Bentuk seni baru muncul, lebih murah dan lebih mudah alih. Tidak lama kemudian, seluruh wilayah Amerika Syarikat diliputi oleh rangkaian pawagam, yang dikunjungi sehingga 5 juta penonton setiap hari. Ia menjadi jelas bahawa ini juga merupakan perniagaan yang besar [7].

Tetapi berapa lama orang boleh berminat, walaupun artistik, tetapi ekspresi wajah dan sari kata pendek? Penampilan di layar pelakon terkenal menonjolkan prestij seni baru dengan tajuk "bodoh yang hebat", tetapi, seperti yang dikatakan orang Inggeris, "keajaiban hanya sembilan hari keajaiban." Bilangan pelawat pawagam telah mula menurun.

Untuk memperbaiki keadaan, mereka mula menyewa ahli muzik khas, penyu, yang mengiringi persembahan wayang dengan muzik. Yang hebat A. Edison menyesuaikan fonografinya untuk tujuan ini.

Pencipta tertentu, Homon, menawarkan awam "chronophon" kepada masyarakat yang dihormati. Nama kuat menyembunyikan rekod biasa, diputar serentak dengan motor filem, di mana pergerakan bibir para pelakon lebih kurang bertepatan dengan bunyi. Tetapi gramophone berdiri di dekat skrin filem, dan projektor berada di hujung lorong. Menguruskan sistem sedemikian sukar. Mengenai kualiti bunyi ternyata, seperti yang mereka katakan, daripada kerja.

Syarikat-syarikat elektrik bergabung menjadi konglomerat. Syarikat-syarikat raksasa tidak memerlukannya, dan kebanggaan tidak membenarkan dia berpuas hati dengan kedudukan seorang jurutera biasa dengan gaji bulanan. Dan Hutan memutuskan untuk menangani masalah pemarkahan filem.

Ideanya ialah bahawa "kelinci cahaya" direkodkan pada filem fotosensitif variasi bunyi di landasan bunyi sejajar dengan imej. Keintegriti adalah sempurna. Dengan bantuan audion, anda boleh mencapai sebarang kelantangan.

Untuk mengiklankan ciptaan barunya dari 1923 hingga 1927, Lee de Forest menembak lebih daripada 100 seluar pendek bunyi dengan banyak pelakon terkenal, menjangkakan penampilan klip video moden.

Pencipta untuk mengiklankan "phonofilm" beliau mengejutkan senegara dengan mengeluarkan semula pada skrin filem ucapan Presiden AS ke-30 Coolidge di halaman di depan Gedung Putih. Buat pertama kalinya, pemimpin Amerika bercakap dari skrin. Penonton keseronokan ini sangat gembira. Demam bermula lagi. Dilahirkan

Zaman Emas Hollywood.

Tetapi pencipta tidak perlu memanfaatkan kejayaan ini. "Pengacara Syarikat Elektrik dan Telefon Barat," tulis ahli biografi Hutan, M. Wilson, "berjaya melipat jari dan memanfaatkan ciptaannya secara percuma."

Kehidupan yang besar dan bermanfaat dibelanjakan oleh jurutera Amerika Lee de Forest. Kemanusiaan banyak berhutang kepadanya. Salah satu yang pertama dia percaya kepada kewujudan elektron, bersama dengan Fleming meletakkan asas-asas elektronik radio.

Hasil penyelidikannya telah menemui aplikasi dalam banyak perkara yang biasa: dari telefon bimbit ultra-moden ke kod bar pada barang. Walau bagaimanapun, walaupun banyak petisyen, beliau tidak pernah dianugerahkan Hadiah Nobel.

Pada 5 Oktober 1956, 50 tahun selepas penciptaan tabung radio (audion), kerajaan Perancis menganugerahkan Lee de Forest Order of the Legion of Honor. Pada majlis penyampaian anugerah ini, kata-kata itu dikatakan bahawa "penemuan Lee de Forest adalah salah satu yang paling besar dalam sejarah sains dan teknologi, dan para pakar dalam semua bidang sains perlu menyatakan penghormatan mereka, penghargaan mereka dan kekaguman mereka." Kata-kata ini dituturkan oleh ahli fizik pemenang Hadiah Nobel Louis de Broglie, salah seorang pengasas fizik kuantum. Dan dia tahu apa yang dikatakannya.