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史上今日:1904年11月16日 人類歷史上第一隻電子管誕生

1904年11月16日,英國科學家約翰·安布羅斯·弗萊明為自己發明的電子管弗萊明「閥」申請了專利,它標誌著人類歷史上第一隻電子管的誕生,世界也從這裡邁向電子時代。


約翰·安布羅斯·弗萊明是英國電機工程師、物理學家,以發現右手定則、發明二極體、真空管而聞名。


1882年,弗萊明曾擔任愛迪生電光公司技術顧問。1883年,為了尋找電燈炮的最佳燈絲材料,愛迪生做了一個實驗。他在真空燈泡內的碳絲附近放置了一塊金屬銅薄片,希望它能阻止碳絲的蒸發。實驗結果使愛迪生大失所望。但在實驗過程中,愛迪生無意中發現了一個奇特的現象:當電流通過碳絲時,沒有連接在電路里的金屬薄片中也有電流通過。後來,人們將這一發現命名為「愛迪生效應」。

弗萊明對這一現象非常感興趣,回國後,他對此進行了一些研究認為:在燈絲板極之間的空間是電的單行路。他堅信,一定可以為愛迪生效應找到實際用途。


1896年,馬可尼無線電報公司成立,弗萊明被聘為顧問。在研究改進無線電報接收機中的檢波器時,他就設想採用愛迪生效應進行檢波。弗萊明在真空玻璃管內封裝入兩個金屬片,給陽極板加上高頻交變電壓後,出現了愛迪生效應,在交流電通過這個裝置時被變成了直流電。弗萊明把這種裝有兩個電極的管子叫作真空二極體,它具有整流和檢波兩種作用,這是人類歷史上第一隻電子器件。弗萊明將此項發明用於無線電檢波,並於1904年11月16日在英國取得專利。


可以說,弗萊明發明的「真空二極體」是人類電子文明的開端。但如果只有二極體的話,人類也許只能停留在電子時候的開端階段。所幸的是弗萊明的工作為一個叫德弗雷斯特的人所發展。1906年,德弗雷斯特在二極體的基礎上發明了三極體,使電子管才成為能廣泛應用的電子器件。


1906年,德福雷斯特在重複弗萊明的實驗時,突然靈機一動,他把一根導線彎成「Z」型,然後小心翼翼地把它安裝到燈絲與金屬屏極之間的位置,形成電子管的第三個極。德福雷斯特極其驚訝地發現,「Z」型導線裝入真空管內之後,只要把一個微小的變化電壓加到它的身上,就能在金屬屏極上接收到一個與輸入信號變化規律完全相同,但強度大大增強的電流!德福雷斯特馬上意識到,這表明第三個電極對屏極電流有控制作用。這個發現非同尋常,因為只要屏極電流的變化比信號的變化大,就意味著信號被放大了,而這正是許多發明家夢寐以求的目標。真空三極體就這樣誕生了,使人類第一實現了電信號的放大,為無線電話通信奠定了基礎。它的誕生,是人類通向信息時代之路上劃時代的大事。

現在,隨著晶體管和集成電路的廣泛運用,各種電子管漸漸退出了歷史舞台,但誰也無法抹殺他們在21世紀電子科技發展史中的重大作用。


作者: 孔祥宇[責任編輯: 張端穎]


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