一切从电子管开始

实际上,爱迪生效应孕育了第一代电子器件——真空二极管。当金属丝对于灯丝来说是正的时候,可以利用它把高频交流电整流。

第一个利用爱迪生效应的是美国科学家佛莱明。他在 1904 年注意到了这一现象并发明了真空二极管,它有整流和检波作用。此后经过不断改进,终于替代了当年意大利发明家马可尼在接收机中所使用的既笨重又不可靠的金属粉末检波器,并在相当时间内(直到第二次世界大战时为止)取代了检波效率很低的原始的矿石检波器。以爱迪生效应为基础的佛莱明二极管的问世是当今电子学的起点。

1906 年,美国学者德·福雷斯特在灯丝和带正电的金属阳极之间引进了一个金属栅极,制得了三极管。他发现,栅极电压的微弱变化又会引起阳极电流很大的变化,但栅极本身几乎不吸收任何电流,故无需给它供电。这样就发明了既有检波作用又有放大作用的三极管。美国科学家汤姆逊的研究表明,栅极电压可以控制阳极电流,栅极电压的快速变化可以控制阳极电流并以同样的速度变化。这正是三极管工作的基本原理。1907 年 1 月,福雷斯特获取了发明三极管的专利权。真空三极管就这样正式问世了。

电子管的发明标志着人类控制电子、驯服电子和驾驭电子的开始,从此电子将按照人们的意愿为人类进行各种各样的出色劳动,各种用途的电子器件也陆续涌现,开创了一个新的电子世界,把人类从十九世纪的电气时代推入到了二十世纪的电子时代。

电子管的发明给刚刚兴起的无线电通信带来了光明的前景。应用电子管一方面可以产生强大的能传播至远方的无线电波;另一方面,即使在十分遥远的地方,到达那里的无线电波在接收天线中所激励的微弱电信号,经电子管也可以放大到足够的强度,因而大大地扩大了通信的距离。

福雷特斯发明了第一只具有放大信号的电子器件,为电子学的兴起和发展建立了不朽的功勋,但有趣的是他当年为了筹足 15 美元的真空三极管发明专利申请费,竟然化了整整三个星期。可见发明家的荣誉是饱含着种种艰辛的。