科学故事福雷斯特

Posted 2022-01-02

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    赖?德?福雷斯特
    一八八八年，赫兹（Rudlf Heinrich，1857～1894）发现电磁波。一八九五年，意大利的马可尼（GogliemO Marcoi，1874～1937）首先进行了无线通讯实验。马可尼的这一实验是在他出生地意大利的波罗格那进行的，并取得了成功。因此，一八九六年二月，他携带这台实验装置和母亲一起前往英国。同年六月，他取得了世界上第一个有关无线通讯装置的专利。
    马可尼去英国是因为他听了母亲的劝说，母亲认为，“为了使马可尼的发明真正实用，与其留在意大利，倒不如去英国更有利。”
    一九零四年，马可尼公司的技术顾问弗莱明（JohnAmborise Fleming，1849～1945）发明了二极管。两年后，将这种二极管发展成三极管的就是赖?德?福雷斯特（Leede Forest，1873～1961）。这种三极管除检波外，还可以进行放大。因此，三极管也进入了全盛时代。
    一八七三年八月二十六日，赖?德?福雷斯特生在美国的爱华（Iowa）州的坎斯塔特地（Corn state）的格拉夫。
    一八九六年，毕业于耶鲁大学。毕业后，立即参军，走上了西班牙和美国战争的战损，所以，推迟了一年才在一八九七年取得博士学位。他是美国写出有关无线通讯的学位论文的第一个人。
    从学生时代起，他就非常关心马可尼研制的无线通讯，并有十分浓厚的兴趣。
    一八九九年八月十二日，他前往芝加哥，在威斯坦电气公司（Western Electric）工作。
    最初在发电机部（drnamo）工作，从上午七时到下午五时十五分加工零件的切槽和润滑。这项工作非常繁忙，他在日记中曾经这样写道，“几乎每天都没有学习的时间。”
    同年十月，他转到电话研究所工作。
    在这里有一个条件十分完善的图书馆。在这个图书馆里，他开始系统地研究无线电讯号检波器等。十一月，他从魏德曼（Widemann）纪要四月号（1899年）刊登的阿休基纳斯的论文中，很快就找到了解决自己正在思考中问题的启示。
    当时，他正在埋头于自己叫作“共鸣器”的新型无线装置的实验，所以，对本职工作一电话实验和制作装置却逐渐马马虎虎了。
    威斯坦电气公司的戴恩对福雷斯特的工作也开始不满意。终于有一天他叫来福雷斯特，大声说道，“喂，德一?福雷斯特先生，你怎么也不能成为一个电话技师。我不明白，你随心所欲能干成什么事业呢？”
    福雷斯特漫不经心地听了这番话，从那以后，他每天八小时都在自己秘密工作的地方进行着有趣的实验，把自己挣工资的本职工作的电话研究完全置于脑后。
    他给在米尔沃基重新组建的美国无线电讯公司经理约翰教授写了一封信，这是因为约翰教授来芝加哥时曾见过他，并劝他到自己的公司工作。
    一九零0年五月一日，德?福雷斯特在米尔沃基的格兰德阿贝纽809号开给了他的无线电研究工作。
    但是，他在这家公司只干了三个月，就辞掉了这里的工作。一九零零年，他作为辅助员到威斯坦电气杂志的编辑部工作，尽管工资微薄，然而，他仍然继续坚持搞无线电讯实验。他把全部精力都集中到实验上。所以，为威斯坦电气杂志工作的时间也越来越少了。
    最后，终于世辞退了这里的工作，他决心作为一名发明家度过自己的一生。
    一九零一年，他第一次得到了公开自己制作的无线装置的机会。
    这是应出版者新闻协会的邀请，用无线通讯报导国际快艇比赛的消息。
    如果成功的话，协会将给他800美元，然而，这次尝试以失败告终了。
    但是，他为了制作这次报导国际快艇比赛的设备，借了一部分钱，还募集了股票，建立了自己的研究所。在一九零二年到一九O六年这段时间里，他先后取得了无线电讯用的同步机、发电机、天线防水装置等34项专利。
    一九零零年，在和斯密思作共鸣器实验时，也就是说，他在操纵电火花设备过程中，当实验室的汽灯变暗，装置停止工作时，又返回到原来亮度，他从这一现象中得到本启发，制作了在充满气体的管中有两个电极的检波器。
    后来，裁判所评价这种检波器时说，“这不能起任何作用。”
    但是，这一尝试竟成了给无线电技术带来巨大变化的发明的开给。
    福雷斯特使用充填气体制成的二极管，继续进行实验，在白炽电极（阴极）和冷电极（阳极）之间加上了一个叫做“栅极”的第三个电极，就将二极管制成了三极管。
    使用三极管的话，因加在栅极上的电荷变化，从阴极流向阳极的电子也出现了明显的变化。当加在栅极上的低电位变化时，从阴极到阳极也会发生同样的变化，而且，可以得到强大的电流。他成功地控制了横穿热电极和冷电极之间的电流。
    这样，这种三极管就可以作为整流器和放大器使用了。
    以这种三极管作基本原件，又制作了收音机用真空管，因此，收音机也进入了实用的阶段。
    一九一0年，他使用了三极管播送了意大利的著名歌唱家思和克?卡鲁索演唱的歌。一九一六年，成立了广播事业局，开始播放新闻消息等。
    到肖克莱（William Shockley，1910～）发明晶体管以前的三十多年时间里，福雷斯特发明的三极管被广泛地应用于无线电通讯。除此以外，也应用于各种电子仪器。
    一九一二年，他进行了有关三极管的新实验。使用二个或三个三极管，使第一个三极管的输出功率成为第二个三极管的输入功率，由此就可以得到比使用一个管更大的放大倍数。
    此后，他又发现三极管可以作为振荡器使用。这一发现具有极其重要的意义。
    一九一三年，他申请有关反馈电路的专利。但是，有关这一发明，他和哥伦比亚大学的大学研究院助手阿姆斯特朗就优先权问题展开了争论。据说他俩人的争论也是无线电技术史上最热烈的诉讼。
    在第一次诉讼中，阿姆斯特朗获胜。因此，一九一七年，德?福雷斯特向电话公司转让出售了反馈电路以及全部无线电话专利、所有的有关真空管的发明。而且，从那以后，他就离开了无线电通讯工作。
    到了一九二八年，有关这种反馈电路的专利，最高裁判所推翻了原判决，承认了他的优先权。
    一九二0年以后，他的兴趣也从无线电通讯转到其它方面上。他发明了白炽灯等，这种白炽灯是将音的变化转变成电流强度的变化，进而再将电流强度的变化转变成光的强度变化。而巨，他的注意力也投到有声电影上。
    这种白炽灯的亮度的变化作为录音带可以印在电影的胶片上，这种亮度的变化还可以作为声响再生。
    一九二三年，他首先放映了有声电影。从那以后，电影就向真正的有声电影道路迈进了一大步。
    他几乎有马可尼之类企业家的活动和组织能力。他的发明才能可以使很多的公司振兴，然而，任何一项也没有长期持续下去。
    他有处理不完的大量的构思。而且，不断地向新领域进军。因为他具有“难以控制的发明冲动”，所以，当碰上一个问题时，一定要克服各种困难，完成这项发明。福雷斯特就是一个具有这种能力的人。
    但是，当他的研究工作碰到什么外来干扰的话，或者当他发现收效不大时，就开始一项新的研究了。

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