計算機的“江湖演變”07(電子管的故事)

即使最小的星星,也能指引前進的方向!

真空三極管

電腦計算機的的發展演變歷史,其實是人類對 “更強” “更高” “更快 ”的不懈追求。

按照武俠江湖人的追求就是:

星宿老仙,法力無邊、神通廣大 、法駕中原、攻無不克、戰無不勝 !(腦海中浮現出拿扇子的那個“大徒弟”了,那叫一個招笑)

武林至尊,寶刀屠龍;號令天下,莫敢不從;倚天不出,誰與爭鋒!(腦海中浮出了好多江湖上的芸芸眾生……“豪邁感”,“大俠風範” 爽)

我要成為天下第一” 啊哈哈哈哈(“任哈哈”語錄 之前啊咱們也提到了“東方教主”,她可是計算機界中國境內最早的“程序員”,理解的那叫透徹。)

上九天攬月,下五洋捉鱉!!電腦計算機是人類對夢想不斷追求的結果……

07真空三極電子管的故事-李-德福雷斯特

1883年,為人類貢獻了2000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,沒有連接在電路里的銅絲,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"爰迪生效應”。

被爰迪生本人忽略的"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.FIeming)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,如果在真空燈泡裡裝上碳絲和銅板,分別充當陰極和屏極,則燈泡裡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一一“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管。

計算機的“江湖演變”07(電子管的故事)


然而,直到真空三極管的發明後,電子管才 成為實用的器件。真空三極管的發明者是美國 工程師德•福雷斯特(D.Forest)。

計算機的“江湖演變”07(電子管的故事)


德•福雷斯特那年也不到30歲,孩提時期並不岀眾,被老師認為是個平庸的孩子,唯一的爰好是拆裝各種機械小玩藝。一次偶然的機會邂逅了無線電發明家馬可尼,激發了他創新無線電檢波裝置的發明之夢。大學畢業後的短短5 年,他連續取得了34項發明專利。


1906年,為了提高真空二極管檢波度,李·德•福雷斯特在弗萊明的玻璃管內添加了柵欄式的金屬網,形成第三個極。這個“柵極”彷彿 就像百葉窗那樣,能控制陰極與屏極之間的電 子流;只要柵極有微弱電流通過,就可在屏極上 獲得較大的電流,而且波形與柵極電流完全一 致,標誌著這是一種能夠起放大作用的真空三極管器件。

計算機的“江湖演變”07(電子管的故事)


後來李·德·福雷斯特推銷它的新發明,由於他不修邊幅,穿得破破爛爛,連走兩家公司,結果連大門都不讓他進,因為門衛懷疑他是個行為不軌的人。當他來到第三家公司時,也把他當做流浪漢,不准他進去。任憑他怎麼解釋,也無濟於事。門衛甚至懷疑他是個江湖騙子,就去報告了經理。這個經理也是一個勢利小人,不容分說,競叫來了幾個彪形大漢把他扭送到警察局。1906春天,法院開庭審判,美國紐約地方法院開庭審判這件案子。法官戴著莊嚴的黑禮帽,用手高高舉起一個裡面有金屬網的玻璃泡,他宣稱有人控告被告人用這種“莫名其妙的玩意兒”四處行騙。而福雷斯特竭力辯解說,這個玻璃泡是他的新發明,它可以把遠在大西洋彼岸傳來的微弱的電磁波加以放大。

計算機的“江湖演變”07(電子管的故事)


這場官司持續的時間不長,卻鬧得滿城風雨。無知的法官、好事的記者,誰都不會想到這個“莫名其妙的玩意兒”竟是20世紀的偉大發明之一。福雷斯特開始被控告是“公開行騙”,接著又告他“私設電臺。但他並不畏懼,相反,他機智地利用法庭這個公開的講壇,大力宣傳自己的發明。他充滿信心地說:歷史必將證明, 我發明了空中帝國的王冠。福雷斯特說的“空中帝國”就是指無線電;“王冠”指的是真空三極管。經過他的申辯與鬥爭,他終於勝利了,法院無證據定他的罪,最後宣判他無罪釋放。這場官司反倒使他出了名。1906年6月26日,他發明的真空三極管獲得了美國專利,後人把這一天當作真空三極管的誕生日。

福雷斯特首先把三極管用在無線電接收機屏極檢波電路中,使通信距離大大增加。不久,三極管又被用在電話增音機上,解決了貝爾電話公司當時正在設計的美國長途電話的關鍵問題。開始時由於真空度不夠,管子壽命不長。到了1910年,德國科學家發明了分子泵,可以把三極管的真空度抽得很高,使用壽命大大提高,因此三極管很快大批量生產,廣泛應用。到1918年,各種類型的無線電收發報機和電子設備都普遍採用了三極管。總之,三極管使無線電發生了根本的變革

,日本的一位科技傳記作家指出:“真空三極管的發明,像升起了一顆信號彈,使全世界科學家都爭先恐後地朝這個方向去研究。因此,在一個不長的時期裡,電子器件獲得了驚人的發展。”


帕洛阿託市的德•福雷斯特故居,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:“德•福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。電子管主要在無線電裝置 裡,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 管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幹上萬倍。電子管很 快受到計算機研製者的青睞,計算機的歷史也 由此跨進電子的紀元。

未完待續……下一章: 最後一臺“史前”計算機馬克1號——機械/電動方式的。

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