李·德弗雷斯特

李·德弗雷斯特(——“無線電之父”、“電視始祖”和“電子管之父”。 1899年被稱為“無線電之父”的美國發明家李•德弗雷斯特發明了電解檢波器和交流發射機，1902年他公開演示了用於商業、新聞、軍事的無線電報通信裝置。1925年他發明了三極真空管（檢波、產生振盪、放大電信號、改變電信號頻率等）。

基本介紹

• 中文名：李·德弗雷斯特
• 外文名：Lee deForest
• 出生日期：1873
• 逝世日期：1961
• 主要成就：無線電之父

愛迪生效應

1883年，為人類貢獻了1千餘項發明的美國科學家愛迪生（T. Edison），為尋找電燈泡最佳燈絲材料，曾做過一項小小的實驗。他在真空電燈泡內部碳絲附近安裝一小截銅絲，希望銅絲能阻止碳絲蒸發。實驗結果使愛迪生大失所望，但在無意中，他發現，沒有連線在電路里的銅絲，卻因接收到碳絲髮射的熱電子而產生了微弱的電流。愛迪生並不重視這個現象，只是把它記錄在案，申報了一個未找到任何用途的專利，稱之為“愛迪生效應”。

真空二極體

被愛迪生本人忽略的“愛迪生效應”驚動了大洋彼岸的一位青年。1885年，30歲的英國電氣工程師弗萊明（J. Fleming）博士堅持認為，一定可以為熱電子真空發射找到實際用途。經過反覆試驗，他終於發現，如果在真空燈泡里裝上碳絲和銅板，分別充當陰極和屏極，則燈泡里的電子就能實現單向流動。經過多次實驗，1904年，弗萊明研製出一種能夠充當交流電整流和無線電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一隻電子管，也就是人們所說的真空二極體。

然而，直到真空三極體的發明後，電子管才成為實用的器件。真空三極體的發明者是美國科學家李·德弗雷斯特（Lee de Forest ，1873 - 1961）。

生平簡介

孩提時期

德弗雷斯特1873年8月26日出生於美國中西部愛荷華州。很小的時候，父親帶著全家遷往阿拉巴馬州，接管了一所破產的公理會學校，過著拮据的生活。當地白人社區反對他父親收留黑人上學，十分看不起他們家庭，所以小德福雷斯特很少與人交往，養成了較孤僻的性格。

孩提時期的德弗雷斯特並不出眾，被老師認為是個平庸的孩子。他的唯一愛好是拆裝各種機械小玩意，志向不大，只想做個機械技師或者當一名機械工。但他很快就被19世紀末科技的飛速發展所激勵，13歲便“發明”了好幾種小機器。雖然父親希望兒子將來成為一位牧師，但德弗雷斯特暗自決定以科學研究作為自己一生的奮鬥目標。20歲那年他考取了耶魯大學謝菲爾德理學院的獎學金，班上的同學都叫他“學校里最平庸、最神經質的學生”，除了電學、特別是電磁波傳播之外，他似乎對其他事都不感興趣。由於獎學金很少，德弗雷斯特不得不經常為別人打工。1899年，他終於獲得了物理學哲學博士學位。

改變人生

本來，德弗雷斯特應該留在大學任教，但有一件事情永遠改變了他的人生軌跡。

事情發生在1899年秋，德弗雷斯特正在撰寫博士論文《平行導線兩端赫茲波的反射作用》，其內容可能是當時美國所有大學裡涉及到無線電的第一篇。 在此期間，一年一度的國際快艇比賽就要在紐約揭開序幕，這一屆盛大賽事因義大利無線電發明家馬可尼的來訪顯得黯然失色。《紐約先驅論壇報》連篇累牘的宣傳報導，把馬可尼將要進行無線電錶演的訊息攪得沸沸揚揚。

那天清晨，馬可尼準時登上了停泊在港口的一艘軍艦，及時地把比賽的訊息用無線電報拍發回來。整整5個小時，《紐約先驅論壇報》的總部收到了馬可尼發來的4000多字的新聞報導，使美國新聞記者們大開眼界，嘆服不已。

觀眾簇擁著馬可尼走下軍艦，熱情的人們要求“無線電之父”馬可尼在港口為他們做一次現場演示。德弗雷斯特自然也在圍觀的人群中，他大膽走到馬可尼的身後，仔細研究起無線電設備來。馬可尼和藹可親，毫無保留地向青年學生講解了無線電發報機的原理，並且告訴他，由於“金屬屑檢波器” 的靈敏度太差，嚴重影響收發效果。正是與馬可尼的這次談話，使德弗雷斯特立下了發明創新的宏圖大志。

畢業後，他首先在芝加哥西方電氣公司實驗室工作，不久便發明了電解檢波器和交流發射機。1902年，他在紐約泰晤士街租了間破舊的小屋，創辦了德弗雷斯特無線電報公司，一心一意想要發明出更先進的無線電檢波裝置。同時，他也要以自己的發明，向美國公眾展示無線電套用前景。

發明真空二極體

就在研究進展不太順利的時候，英國弗萊明的訊息傳來，像閃電一般照亮了他前行的道路。德弗雷斯特再也坐不住了，他一路小跑穿街走巷，選購玻璃管，添置真空抽氣機，為自製電子管尋找材料。一邊跑還一邊思考，等到材料湊齊，設計方案也基本構思成熟。他選擇了一段白金絲製作燈絲，也在燈絲附近安裝了一小塊金屬屏板，把玻殼抽成真空通電後，果然也“追尋”到電子的蹤跡。

然而，多年孜孜以求的苦思，德弗雷斯特不願就此中止有趣的試驗。他沉思了一會，突然抓起一根導線，彎成“Z”型，小心翼翼地把它安裝到燈絲與金屬屏板之間的位置。這根導線，或許他想用來同時接收燈絲髮射的電子，或許還想派上其他什麼用途。殊不知他裝上的這根小小的導線，竟會影響到20世紀電子技術的發展進程。

新的發現

德弗雷斯特極其驚訝地發現，Z型導線裝入真空管內之後，只要把一個微弱的變化電壓加在它的身上，就能在金屬屏板上接收到更大的變化電流，其變化的規律完全一致——德弗雷斯特發現的正是電子管的“放大”作用。後來，他又把導線改用像柵欄形式的金屬網，於是，他的電子管就有了三個“極”——絲極、屏極和柵級，其中那個柵極承擔著控制放大電信號的任務。1907年，德弗雷斯特向美國專利局申報了真空三極體（電子管）的發明專利。

然而，由於合伙人的欺騙，德弗雷斯特的公司曾兩度倒閉。1912年，他甚至無辜受到美國紐約聯邦法院的傳訊，有人控告他的公司推銷積壓產品，進行商業詐欺。愚昧的法官判決說，德弗雷斯特發明的電子管是一個“毫無價值的玻璃管”。

1912年，頂著隨時可能入獄的壓力，德弗雷斯特來到加利福尼亞舊金山附近的帕洛阿托小鎮，堅持不懈地改進真空三極體。在愛默生大街913號小木屋，德弗雷斯特把若干個三極體連線起來，與電話機話筒、耳機相互連線，再把他那隻“走時相當準確的英格索爾手錶”放在話筒前方，手錶的“滴噠”聲幾乎把耳朵震聾。

帕洛阿托市的德弗雷斯特故居，至今依然矗立著一塊小小的紀念牌，以市政府名義書寫著一行文字：“李·德弗雷斯特在此發現了電子管的放大作用。”用來紀念這項偉大發明為新興電子工業所奠定的基礎。這個地方，如今已成長為全球聞名的矽谷。

1961年7月30日，88歲高齡的李·德弗雷斯特在加利福尼亞的好萊塢去世，下葬於綠樹環繞的聖弗朗多公墓。

主要發明

德弗雷斯特是一位多產的發明家，一生獲得了多達300餘項專利。除了電子管之外，他的發明還包括在電影膠片邊緣錄製聲音的技術、醫學上使用的高頻電熱理療機等等。他在商業上卻屢屢失敗，技術發明並沒有給他帶來什麼經濟效益，許多重要的專利都低價賣給了美國電話電報公司（AT&T），就連電子管放大器的專利，也只賣了39萬美元。但是，他的發明也為他贏得“無線電之父”、“電視始祖”和“電子管之父”的稱號。

真空三極體

真空三極體

電子管主要用在無線電裝置里，它的誕生為通訊、廣播、電視等技術的發展鋪平了道路。可是，人們不久還發現，真空三極體除了可以處於放大狀態外，還可充當開關器件，其速度要比繼電器快成千上萬倍。電子管很快受到計算機研製者的青睞，計算機歷史也因德福雷斯特而跨進了電子的紀元。