Շարքի այլ հոդվածներ.
- Ռելեի պատմություն
- Էլեկտրոնային համակարգիչների պատմություն
- Տրանզիստորի պատմությունը
- Ինտերնետի պատմություն
В
Սարքը, որը ծնեց էլեկտրոնիկայի դարաշրջանը, հիմնված այս նոր ֆիզիկայի վրա, հայտնի դարձավ որպես վակուումային խողովակ: Նրա ստեղծման պատմությունը ներառում է երկու մարդ՝ անգլիացի
Բայց մեր ներկայացման շրջանակներում հարմար կլինի լուսաբանել (բառախաղը նախատեսված!) այս պատմությունը՝ սկսած Թոմաս Էդիսոնից։ 1880-ականներին Էդիսոնը մի հետաքրքիր հայտնագործություն արեց էլեկտրական լուսավորության վրա աշխատելիս. հայտնագործություն, որը հիմք է ստեղծում մեր պատմության համար: Այստեղից սկսվեց վակուումային խողովակների հետագա զարգացումը, որոնք անհրաժեշտ են երկու տեխնոլոգիական համակարգերի համար՝ անլար հաղորդագրությունների նոր ձև և անընդհատ ընդլայնվող հեռախոսային ցանցեր:
Նախաբան՝ Էդիսոն
Էդիսոնը հիմնականում համարվում է լույսի լամպի գյուտարարը։ Սա նրան չափազանց շատ և միևնույն ժամանակ շատ քիչ վարկ է տալիս: Չափազանց շատ, քանի որ Էդիսոնը միակը չէր, ով հայտնագործեց լուսավոր լամպը։ Նրան նախորդած գյուտարարների ամբոխից բացի, որոնց ստեղծագործությունները կոմերցիոն կիրառման չեն հասել, կարելի է նշել բրիտանացի Ջոզեֆ Սուոնին և Չարլզ Սթերնին և ամերիկացի Ուիլյամ Սոյերին, ովքեր Էդիսոնի հետ միաժամանակ շուկա են բերել էլեկտրական լամպեր։ [Գյուտի պատիվը պատկանում է նաեւ ռուս գյուտարարին
Եվ այն, ինչ իրականում արել է Էդիսոնը, ավելի ճիշտ, այն, ինչ ստեղծել է նրա արդյունաբերական լաբորատորիան, պարզապես լույսի աղբյուր ստեղծելը չէր: Նրանք կառուցել են մի ամբողջ էլեկտրական համակարգ տների լուսավորության համար՝ գեներատորներ, հոսանքի հաղորդման լարեր, տրանսֆորմատորներ և այլն։ Այս ամենից լամպը միայն ամենաակնառու և տեսանելի բաղադրիչն էր։ Էդիսոնի անվան առկայությունը իր էլեկտրաէներգետիկ ընկերություններում պարզ երևակայություն չէր մեծ գյուտարարի համար, ինչպես դա եղավ Bell Telephone-ի դեպքում: Էդիսոնն իրեն դրսևորեց ոչ միայն որպես գյուտարար, այլև համակարգերի ճարտարապետ։ Նրա լաբորատորիան շարունակեց աշխատել էլեկտրական լուսավորության տարբեր բաղադրիչների բարելավման վրա նույնիսկ դրանց վաղ հաջողություններից հետո:
Էդիսոնի վաղ լամպերի օրինակ
Մոտ 1883 թվականին հետազոտության ընթացքում Էդիսոնը (և հավանաբար նրա աշխատակիցներից մեկը) որոշեց մետաղյա ափսե փակցնել լուսաշող լամպի մեջ՝ թելերի հետ միասին: Այս գործողության պատճառները պարզ չեն։ Թերևս սա լամպի մգացումը վերացնելու փորձ էր. լամպի ապակու ներսում ժամանակի ընթացքում խորհրդավոր մութ նյութ է կուտակվել: Ինժեները, ըստ երևույթին, հույս ուներ, որ այս սև մասնիկները կգրավեն էներգիայով լեցուն ափսեին: Ի զարմանս իրեն, նա հայտնաբերեց, որ երբ թիթեղը ներառված էր շղթայի մեջ թելքի դրական ծայրի հետ միասին, թելի միջով անցնող հոսանքի քանակն ուղիղ համեմատական էր թելքի փայլի ինտենսիվությանը: Թիթեղը թելի բացասական ծայրին միացնելիս նման բան չի նկատվել։
Էդիսոնը որոշեց, որ այս էֆեկտը, որը հետագայում կոչվեց Էդիսոնի էֆեկտ կամ
Առանց լարերի
Եկեք արագ գնանք 20 տարի դեպի ապագա՝ 1904 թ. Այս ժամանակ Անգլիայում Ջոն Ամբրոզ Ֆլեմինգը աշխատում էր Marconi ընկերության հրահանգների վրա՝ բարելավելու ռադիոալիքների ընդունիչը:
Կարևոր է հասկանալ, թե ռադիոն այս պահին ինչ էր և ինչ չէր՝ թե՛ գործիքային, թե՛ պրակտիկայի առումով: Այն ժամանակ ռադիոն նույնիսկ «ռադիո» չէր կոչվում, այն կոչվում էր «անլար»: «Ռադիո» տերմինը տարածված դարձավ միայն 1910-ականներին։ Մասնավորապես, նա նկատի ուներ անլար հեռագրությունը՝ ազդանշանները կետերի և գծիկների տեսքով փոխանցող համակարգ ուղարկողից ստացողին: Դրա հիմնական կիրառումը նավերի և նավահանգստային ծառայությունների միջև հաղորդակցությունն էր, և այս առումով այն հետաքրքրում էր ծովային իշխանություններին ամբողջ աշխարհում:
Այն ժամանակվա որոշ գյուտարարներ, մասնավորապես.
Այն ժամանակ գոյություն ունեցող ռադիոսարքավորումը լավ հարմարեցված էր Մորզեի կոդով աշխատելու համար և վատ պիտանի մնացած ամեն ինչի համար: Հաղորդիչները ստեղծել են հերցյան ալիքներ՝ կայծ ուղարկելով շղթայի բացվածքով: Հետևաբար ազդանշանն ուղեկցվում էր ստատիկի ճռճռոցով։
Ընդունիչները ճանաչեցին այս ազդանշանը կոհերերի միջոցով՝ մետաղական թիթեղներ ապակե խողովակի մեջ, որոնք ռադիոալիքների ազդեցությամբ բախվեցին մի շարունակական զանգվածի և դրանով իսկ ավարտին հասցրին միացումը: Այնուհետև ապակին պետք էր թակել, որպեսզի թեփը քայքայվի, և ստացողը պատրաստ լինի հաջորդ ազդանշանին. սկզբում դա արվում էր ձեռքով, բայց շուտով դրա համար հայտնվեցին ավտոմատ սարքեր:
1905 թվականին նրանք պարզապես սկսեցին հայտնվել
անմիջապես հանգեցրեց անպատասխանատու ռադիոհեռագրության աճին` անթիվ սիրողական էլեկտրիկների և ուսանողների չարաճճիությունների պատճառով, ինչը պահանջում էր ազգային և միջազգային իշխանությունների ուժեղ միջամտությունը` իրերը առողջ և անվտանգ պահելու համար:
Այս բյուրեղների անսովոր էլեկտրական հատկություններից, թվային անջատիչների երրորդ սերունդը ժամանակին կհայտնվի՝ հետևելով ռելեներին և լամպերին՝ մեր աշխարհում գերիշխող անջատիչներին: Բայց ամեն ինչ իր ժամանակն ունի։ Մենք նկարագրել ենք տեսարանը, այժմ եկեք վերադարձնենք ամբողջ ուշադրությունը դերասանին, ով հենց նոր է հայտնվել ուշադրության կենտրոնում՝ Ամբրոզ Ֆլեմինգ, Անգլիա, 1904թ.
Փական
1904 թվականին Ֆլեմինգը Լոնդոնի համալսարանական քոլեջի էլեկտրատեխնիկայի պրոֆեսոր էր և Marconi ընկերության խորհրդատու: Ընկերությունը սկզբում նրան աշխատանքի է ընդունել էլեկտրակայանի կառուցման փորձաքննություն տրամադրելու համար, սակայն հետո նա ներգրավվել է ընդունիչի բարելավման գործին։
Ֆլեմինգը 1890 թ
Բոլորը գիտեին, որ կոհերերը զգայունության առումով վատ ընդունիչ է, և Macroni-ում մշակված մագնիսական դետեկտորն առանձնապես լավը չէր: Փոխարինող գտնելու համար Ֆլեմինգը նախ որոշեց ստեղծել զգայուն շղթա՝ հայտնաբերելու Հերցյան ալիքները: Նման սարքը, նույնիսկ առանց ինքնին դետեկտոր դառնալու, օգտակար կլինի հետագա հետազոտություններում։
Դա անելու համար նրան անհրաժեշտ էր գտնել մի միջոց, որը շարունակաբար չափում էր ներգնա ալիքների կողմից ստեղծված հոսանքը, փոխարենը օգտագործելու դիսկրետ համակցիչ (որը ցույց էր տալիս միայն այն վիճակներում, որտեղ թեփը կպչում էր իրար, կամ անջատված վիճակներում): Բայց ընթացիկ ուժի չափման հայտնի սարքերը՝ գալվանոմետրերը, պահանջում էին մշտական, այսինքն՝ միակողմանի հոսանք շահագործման համար: Ռադիոալիքներով գրգռված փոփոխական հոսանքն այնքան արագ փոխեց ուղղությունը, որ հնարավոր չէր լինի չափել։
Ֆլեմինգը հիշեց, որ իր պահարանում մի քանի հետաքրքիր իրեր ուներ՝ փոշին հավաքելով՝ Էդիսոն ցուցիչ լամպեր։ 1880-ականներին նա Լոնդոնի Edison Electric Lighting ընկերության խորհրդատուն էր և աշխատում էր լամպերի սևացման խնդրի վրա։ Այդ ժամանակ նա ստացավ ցուցիչի մի քանի օրինակ, հնարավոր է, Ուիլյամ Փրիսից՝ բրիտանական փոստային ծառայության գլխավոր ինժեներ-էլեկտրիկից, ով նոր էր վերադարձել Ֆիլադելֆիայում էլեկտրական ցուցահանդեսից։ Այն ժամանակ հեռագրի և հեռախոսի վերահսկումը սովորական պրակտիկա էր Միացյալ Նահանգներից դուրս փոստային ծառայությունների համար, ուստի դրանք էլեկտրական փորձաքննության կենտրոններ էին:
Ավելի ուշ՝ 1890-ականներին, Ֆլեմինգն ինքը ուսումնասիրել է Էդիսոնի էֆեկտը՝ օգտագործելով Preece-ից ստացված լամպերը։ Նա ցույց տվեց, որ ազդեցությունն այն է, որ հոսանքը հոսում է մեկ ուղղությամբ՝ բացասական էլեկտրական պոտենցիալը կարող է հոսել տաք թելիկից դեպի սառը էլեկտրոդ, բայց ոչ հակառակը: Բայց միայն 1904 թվականին, երբ նրա առջեւ դրված էր ռադիոալիքները հայտնաբերելու խնդիրը, նա հասկացավ, որ այդ փաստը կարող է գործնականում օգտագործվել։ Edison-ի ցուցիչը թույլ կտա միայն միակողմանի AC իմպուլսներին անցնել թելքի և թիթեղի միջև եղած բացը, ինչը հանգեցնում է մշտական և միակողմանի հոսքի:
Ֆլեմինգը վերցրեց մեկ լամպ, այն հաջորդաբար միացրեց գալվանոմետրով և միացրեց կայծային հաղորդիչը։ Voila - հայելին շրջվեց, և լույսի ճառագայթը շարժվեց սանդղակի վրա: Դա աշխատեց. Այն կարող էր ճշգրիտ չափել մուտքային ռադիո ազդանշանը:
Fleming փականի նախատիպերը. Անոդը գտնվում է թելքի օղակի մեջտեղում (տաք կաթոդ)
Ֆլեմինգն իր գյուտը «փական» է անվանել, քանի որ այն թույլ է տալիս էլեկտրականությանը հոսել միայն մեկ ուղղությամբ: Էլեկտրատեխնիկական ավելի ընդհանուր տերմիններով դա ուղղիչ էր՝ փոփոխական հոսանքը ուղղակի հոսանքի վերածելու մեթոդ: Այնուհետև այն կոչվեց դիոդ, քանի որ ուներ երկու էլեկտրոդ՝ տաք կաթոդ (թել), որը արձակում էր էլեկտրականություն, և սառը անոդ (ափսե), որը ստանում էր այն։ Ֆլեմինգը դիզայնի մի քանի բարելավումներ մտցրեց, բայց ըստ էության սարքը ոչնչով չէր տարբերվում Էդիսոնի կողմից պատրաստված ցուցիչ լամպից։ Նրա անցումը նոր որակի տեղի է ունեցել մտածելակերպի փոփոխության արդյունքում՝ մենք արդեն բազմիցս տեսել ենք այս երեւույթը։ Փոփոխությունը տեղի ունեցավ Ֆլեմինգի գլխում գտնվող գաղափարների աշխարհում, այլ ոչ թե դրանից դուրս իրերի աշխարհում:
Fleming փականը ինքնին օգտակար էր: Դա ռադիոազդանշանները չափելու լավագույն դաշտային սարքն էր և ինքնին լավ դետեկտոր։ Բայց նա չի ցնցել աշխարհը: Էլեկտրոնիկայի պայթյունավտանգ աճը սկսվեց միայն այն բանից հետո, երբ Լի դե Ֆորեստը ավելացրեց երրորդ էլեկտրոդը և փականը վերածեց ռելեի:
Լսելով
Լի դե Ֆորեսթը Յեյլի ուսանողի համար արտասովոր դաստիարակություն է ունեցել: Նրա հայրը՝ վերապատվելի Հենրի դը Ֆորեսթը, Նյու Յորքից քաղաքացիական պատերազմի վետերան էր և հովիվ։
Եվ այնուամենայնիվ, երիտասարդ տարիքում դե Ֆորեսթը զարգացրեց ինքնավստահության ուժեղ զգացում։ Նա բացահայտեց հակում դեպի մեխանիկա և գյուտեր. լոկոմոտիվի իր մասշտաբային մոդելը դարձավ տեղական հրաշք: Դեռահաս տարիքում, երբ սովորում էր Տալադեգայում, նա որոշեց իր կյանքը նվիրել գյուտարարությանը։ Այնուհետև, որպես երիտասարդ և ապրելով Նյու Հեյվեն քաղաքում, հովվի որդին հրաժարվեց իր վերջին կրոնական համոզմունքներից: Դարվինիզմի հետ ծանոթության շնորհիվ նրանք աստիճանաբար հեռացան, իսկ հետո հոր անժամանակ մահից հետո քամու պես քշվեցին։ Բայց նրա ճակատագրի զգացումը չհեռացավ դե Ֆորեստից. նա իրեն հանճար էր համարում և ձգտում էր դառնալ երկրորդ Նիկոլա Տեսլան՝ էլեկտրականության դարաշրջանի հարուստ, հայտնի և խորհրդավոր կախարդը: Յեյլի նրա դասընկերները նրան համարում էին ինքնագոհ հողմապարկ։ Նա կարող է լինել ամենաքիչ սիրված մարդը, ում մենք երբևէ հանդիպել ենք մեր պատմության մեջ:
դե Ֆորեստ, մոտ 1900 թ
1899 թվականին Յեյլի համալսարանն ավարտելուց հետո դե Ֆորեսթը որոշեց տիրապետել անլար ազդանշանի փոխանցման զարգացող արվեստին՝ որպես հարստության և փառքի ճանապարհ: Հետագա տասնամյակների ընթացքում նա մեծ վճռականությամբ ու վստահությամբ և առանց վարանելու ներխուժեց այս ճանապարհը: Ամեն ինչ սկսվեց Չիկագոյում դե Ֆորեսթի և նրա գործընկեր Էդ Սմիթի համագործակցությամբ: Սմայթը կանոնավոր վճարումներով պահպանում էր իրենց ձեռնարկությունը, և նրանք միասին մշակեցին իրենց սեփական ռադիոալիքների դետեկտորը, որը բաղկացած էր երկու մետաղական թիթեղներից, որոնք միմյանց պահում էին սոսինձով, որը դե Ֆորեստն անվանում էր «մածուկ» [goo]: Բայց դե Ֆորեստը չէր կարող երկար սպասել իր հանճարի պարգևներին: Նա ազատվեց Սմիթից և միավորվեց մի ստվերային Նյու Յորքի ֆինանսիստ Աբրահամ Ուայթ անունով [Ճակատագրի հեգնանքով փոխեց իր անունը ծննդյան ժամանակ իրեն տրված Շվարցից, որպեսզի թաքցնի իր մութ գործերը: Սպիտակ/Սպիտակ – (անգլերեն) սպիտակ, Schwarz/Schwarz – (գերմաներեն) սև / մոտ. թարգմանությունը], բացելով De Forest Wireless Telegraph ընկերությունը։
Ընկերության գործունեությունն ինքնին երկրորդական նշանակություն ունեցավ մեր երկու հերոսների համար։ Ուայթը օգտվեց մարդկանց անտեղյակությունից՝ գրպանները շարելու համար։ Նա միլիոններ է խաբել ներդրողներից, որոնք պայքարում էին սպասվող ռադիոբումից հետ չմնալու համար: Եվ դե Ֆորեստը, շնորհիվ այդ «ծծողների» առատ միջոցների հոսքի, կենտրոնացավ իր հանճարեղությունն ապացուցելու վրա՝ անլար տեղեկատվության փոխանցման ամերիկյան նոր համակարգի մշակման միջոցով (ի տարբերություն եվրոպականի, որը մշակել էին Մարկոնին և մյուսները):
Ցավոք, ամերիկյան համակարգի համար de Forest դետեկտորն առանձնապես լավ չէր աշխատում: Նա որոշ ժամանակ լուծեց այս խնդիրը՝ փոխառելով Ռեջինալդ Ֆեսսենդենի արտոնագրված դիզայնը դետեկտորի համար, որը կոչվում է «հեղուկ բարեթեր»՝ երկու պլատինե մետաղալարեր՝ ընկղմված ծծմբաթթվի լոգանքի մեջ: Ֆեսսենդենը հայց ներկայացրեց արտոնագրերի խախտման համար, և նա ակնհայտորեն կհաղթեր այս դատը: Դե Ֆորեստը չէր կարող հանգստանալ, քանի դեռ չէր գտել նոր դետեկտոր, որը պատկանում էր միայն իրեն։ 1906 թվականի աշնանը նա հայտարարեց նման դետեկտորի ստեղծման մասին։ Ամերիկյան Էլեկտրատեխնիկայի ինստիտուտում երկու առանձին հանդիպումների ժամանակ դե Ֆորեստը նկարագրեց իր նոր անլար դետեկտորը, որը նա անվանեց Audion: Բայց դրա իրական ծագումը կասկածի տակ է։
Որոշ ժամանակ դե Ֆորեսթի՝ նոր դետեկտոր կառուցելու փորձերը պտտվում էին բոցի միջով հոսանք անցնելու շուրջ։
Անհնար է ասել՝ սա ինքնախաբեություն էր, թե խարդախություն, բայց արդյունքը եղավ դե Ֆորեստի 1906 թվականի օգոստոսի արտոնագիրը «երկու առանձին էլեկտրոդ պարունակող դատարկ ապակե անոթի համար, որի միջև կա գազային միջավայր, որը բավականաչափ տաքանալով՝ դառնում է հաղորդիչ և հաղորդիչ։ ձեւավորում է զգայական տարր»։ Սարքի սարքավորումն ու շահագործումը պայմանավորված է Ֆլեմինգով, իսկ շահագործման բացատրությունը՝ Դե Ֆորեսթով։ Դե Ֆորեսթն ի վերջո պարտվեց արտոնագրային վեճը, թեև դա տևեց տասը տարի:
Անհամբեր ընթերցողն արդեն կարող է մտածել, թե ինչու ենք մենք այդքան ժամանակ ծախսում այս մարդու վրա, ում ինքնահռչակ հանճարը ուրիշների գաղափարներն իր սեփականն էր փոխանցում: Պատճառը 1906 թվականի վերջին մի քանի ամիսների ընթացքում Աուդիոնի փոխակերպումների մեջ է։
Այդ ժամանակ դե Ֆորեսթն աշխատանք չուներ։ Ուայթը և նրա գործընկերները խուսափեցին պատասխանատվությունից՝ կապված Ֆեսենդենի հայցի հետ՝ ստեղծելով նոր ընկերություն՝ United Wireless-ը և 1 դոլարով փոխառելով նրան American De Forest-ի ակտիվները: Դե Ֆորեսթին վռնդեցին՝ 1000 դոլար փոխհատուցում ունենալով և ձեռքին մի քանի անպետք արտոնագրեր, ներառյալ Audion-ի արտոնագիրը: Սովորելով ճոխ ապրելակերպին՝ նա բախվեց ֆինանսական լուրջ դժվարությունների և հուսահատորեն փորձեց «Աուդիոն»-ը մեծ հաջողության վերածել։
Հասկանալու համար, թե ինչ եղավ հետո, կարևոր է իմանալ, որ դե Ֆորեսթը կարծում էր, որ ինքն է հորինել ռելեը՝ ի տարբերություն Ֆլեմինգյան ուղղիչի: Նա պատրաստեց իր Audion-ը՝ միացնելով մարտկոցը սառը փականի ափսեին, և կարծում էր, որ ալեհավաքի միացումի ազդանշանը (միացված է տաք թելիկին) մոդուլավորում է ավելի մեծ հոսանք մարտկոցի միացումում: Նա սխալվում էր. դրանք երկու սխեմաներ չէին, մարտկոցը պարզապես տեղափոխում էր ազդանշանը ալեհավաքից, այլ ոչ թե ուժեղացնում այն:
Բայց այս սխալը դարձավ կրիտիկական, քանի որ այն հանգեցրեց դե Ֆորեստին փորձարկումների երրորդ էլեկտրոդի հետ կոլբայի մեջ, որը պետք է հետագայում անջատեր այս «ռելեի» երկու շղթաները: Սկզբում նա ավելացրեց երկրորդ սառը էլեկտրոդը առաջինի կողքին, բայց հետո, հավանաբար, ազդվելով ֆիզիկոսների կողմից օգտագործվող կառավարման մեխանիզմների վրա, որոնք ուղղորդում էին ճառագայթները կաթոդային սարքերում, նա տեղափոխեց էլեկտրոդը թելքի և առաջնային ափսեի միջև: Նա որոշեց, որ այս դիրքը կարող է ընդհատել էլեկտրաէներգիայի հոսքը, և երրորդ էլեկտրոդի ձևը փոխեց ափսեից դեպի ալիքաձև մետաղալար, որը նման էր ցեխի, և այն անվանեց «ցանց»:
1908 Աուդիո տրիոդ. Ձախ կողմում թելը (կոտրված) կաթոդն է, ալիքաձև մետաղալարը՝ ցանցը, կլորացված մետաղական թիթեղը՝ անոդը։ Այն դեռ սովորական լամպի նման թելեր ունի։
Եվ դա իսկապես ռելե էր։ Ցանցին կիրառվող թույլ հոսանքը (ինչպես, օրինակ, ռադիոալեհավաքից արտադրվածը) կարող էր կառավարել շատ ավելի ուժեղ հոսանքը թելքի և թիթեղների միջև՝ վանելով լիցքավորված մասնիկները, որոնք փորձում էին անցնել նրանց միջև: Այս դետեկտորը շատ ավելի լավ էր աշխատում, քան փականը, քանի որ այն ոչ միայն ուղղում էր, այլև ուժեղացնում էր ռադիոազդանշանը: Եվ, ինչպես փականը (և ի տարբերություն կոհերերի), այն կարող էր արտադրել մշտական ազդանշան, ինչը հնարավորություն տվեց ստեղծել ոչ միայն ռադիոհեռագրաֆ, այլև ռադիոհեռախոս (իսկ ավելի ուշ՝ ձայնի և երաժշտության փոխանցում):
Գործնականում դա առանձնապես լավ չէր աշխատում: De Forest-ի աուդիոները բարդ էին, արագ այրվում էին, արտադրության մեջ հետևողականություն չունեին և որպես ուժեղացուցիչներ անարդյունավետ էին: Որպեսզի որոշակի Audion-ը ճիշտ աշխատի, անհրաժեշտ էր կարգավորել սխեմայի էլեկտրական պարամետրերը դրան:
Այնուամենայնիվ, դե Ֆորեստը հավատում էր իր գյուտին։ Նա ստեղծեց նոր ընկերություն՝ գովազդելու համար՝ De Forest Radio Telephone Company-ն, սակայն վաճառքը սակավ էր։ Ամենամեծ հաջողությունը նավատորմի համար սարքավորումների վաճառքն էր ներնավատորմի հեռախոսակապի համար աշխարհի շրջագծման ժամանակ »:
Հինգ տարի շարունակ Audion-ը ոչնչի չի հասել: Կրկին հեռախոսը առանցքային դեր կխաղա թվային ռելեի զարգացման գործում՝ այս անգամ փրկելով խոստումնալից, բայց չփորձարկված տեխնոլոգիան, որը մոռացության եզրին էր:
Եվ կրկին հեռախոսը
Հեռավոր կապի ցանցը AT&T-ի կենտրոնական նյարդային համակարգն էր: Այն միավորեց բազմաթիվ տեղական ընկերությունների և ապահովեց հիմնական մրցակցային առավելություն, քանի որ Bell-ի արտոնագրերի ժամկետը լրանում էր: AT&T ցանցին միանալով՝ նոր հաճախորդը, տեսականորեն, կարող էր հասնել հազարավոր մղոն հեռավորության վրա գտնվող մյուս բոլոր բաժանորդներին, թեև իրականում միջքաղաքային զանգեր հազվադեպ էին կատարվում: Ցանցը նաև նյութական հիմք հանդիսացավ ընկերության՝ «Մեկ քաղաքականություն, մեկ համակարգ, մեկ կանգառ ծառայություն» համապարփակ գաղափարախոսության համար։
Բայց քսաներորդ դարի երկրորդ տասնամյակի սկզբով այս ցանցը հասավ իր ֆիզիկական առավելագույնին։ Ինչքան հեռաձայնային լարերը ձգվում էին, այնքան ավելի թույլ ու աղմկոտ էր դառնում դրանց միջով անցնող ազդանշանը, ինչի արդյունքում խոսքը դառնում էր գրեթե անլսելի։ Դրա պատճառով ԱՄՆ-ում իրականում կային երկու AT&T ցանցեր, որոնք բաժանված էին մայրցամաքային լեռնաշղթայով:
Արևելյան ցանցի համար Նյու Յորքը կցորդն էր, և մեխանիկական կրկնողները և
Առաջինը, ով նման նախաձեռնությունը հնարավոր դարձրեց հեռախոսի նոր ուժեղացուցիչի օգնությամբ, ոչ թե ամերիկացի էր, այլ գիտությամբ հետաքրքրված հարուստ վիեննական ընտանիքի ժառանգորդը։ Երիտասարդ լինելը
1910 թվականին ֆոն Լիբենը և նրա գործընկերները՝ Յուջին Ռայզը և Զիգմունդ Շտրաուսը, իմացան դե Ֆորեստի Audione-ի մասին և խողովակի մեջ մագնիսը փոխարինեցին կաթոդային ճառագայթները կառավարող ցանցով. այն ժամանակվա նահանգները։ Գերմանական հեռախոսային ցանցը շուտով ընդունեց von Lieben ուժեղացուցիչը: 1914 թվականին նրա շնորհիվ Արևելյան Պրուսիայի բանակի հրամանատարը նյարդային հեռախոսազանգ է արել գերմանական շտաբ, որը գտնվում է 1000 կմ հեռավորության վրա՝ Կոբլենցում։ Սա ստիպեց շտաբի պետին գեներալներ Հինդենբերգին և Լյուդենդորֆին ուղարկել արևելք՝ դեպի հավերժական փառք և դաժան հետևանքներ: Նմանատիպ ուժեղացուցիչները հետագայում կապեցին գերմանական շտաբը դաշտային բանակների հետ հարավում և արևելքում մինչև Մակեդոնիա և Ռումինիա:
Ֆոն Լիբենի բարելավված կաթոդային ճառագայթների կրկնօրինակը: Կաթոդը ներքևում է, անոդը վերևում կծիկն է, իսկ ցանցը մեջտեղում գտնվող կլոր մետաղական փայլաթիթեղն է:
Այնուամենայնիվ, լեզվական և աշխարհագրական խոչընդոտները, ինչպես նաև պատերազմը նշանակում էին, որ այս դիզայնը չհասավ Միացյալ Նահանգներ, և շուտով այլ իրադարձություններ հաղթահարեցին այն:
Միևնույն ժամանակ, դե Ֆորեսթը 1911 թվականին թողեց ձախողված Ռադիո Հեռախոսային ընկերությունը և փախավ Կալիֆորնիա: Այնտեղ նա աշխատանքի է ընդունվում Պալո Ալտոյի Դաշնային հեռագրային ընկերությունում, որը հիմնադրել էր Սթենֆորդի շրջանավարտը
Դա անելու համար դե Ֆորեսթը վերցրեց Audion-ը միջնահարկից, և 1912 թվականին նա և իր գործընկերներն արդեն ունեին սարքը, որը պատրաստ էր ցուցադրելու հեռախոսային ընկերությունում: Այն բաղկացած էր մի քանի աուդիոններից, որոնք միացված էին մի քանի փուլով, ստեղծելով ուժեղացում և ևս մի քանի օժանդակ բաղադրիչներ: Սարքն իրականում աշխատում էր. այն կարող էր բավականաչափ ուժեղացնել ազդանշանը, որպեսզի լսեք թաշկինակի ընկնելը կամ գրպանի ժամացույցի ձայնը: Բայց միայն հոսանքների և լարումների դեպքում, որոնք չափազանց ցածր են հեռախոսակապում օգտակար լինելու համար: Երբ հոսանքն ավելացավ, Audions-ը սկսեց արձակել կապույտ փայլ, և ազդանշանը վերածվեց աղմուկի: Բայց հեռախոսային արդյունաբերությունը բավականաչափ հետաքրքրված էր սարքը տանելու իրենց ինժեներներին և տեսնելու, թե ինչ կարող են անել դրա հետ: Այնպես եղավ, որ նրանցից մեկը՝ երիտասարդ ֆիզիկոս Հարոլդ Առնոլդը, հստակ գիտեր, թե ինչպես ամրացնել ուժեղացուցիչը Federal Telegraph-ից։
Ժամանակն է քննարկելու, թե ինչպես են աշխատում փականը և Audion-ը: Հիմնական պատկերացումները, որոնք անհրաժեշտ էին նրանց աշխատանքը բացատրելու համար, հայտնվեցին Քեմբրիջի Քավենդիշ լաբորատորիայից՝ նոր էլեկտրոնների ֆիզիկայի ուղեղային կենտրոնից: 1899 թվականին այնտեղ Ջ. Ջ. Թոմսոնը կաթոդային ճառագայթների հետ կապված փորձերի ժամանակ ցույց տվեց, որ զանգված ունեցող մասնիկը, որը հետագայում հայտնի դարձավ որպես էլեկտրոն, հոսանք է տեղափոխում կաթոդից դեպի անոդ: Հաջորդ մի քանի տարիների ընթացքում Օուեն Ռիչարդսոնը՝ Թոմսոնի գործընկերը, զարգացրեց այս առաջարկը՝ վերածելով ջերմային արտանետումների մաթեմատիկական տեսության:
Քեմբրիջից գնացքով կարճ ճանապարհով աշխատող ինժեներ Ամբրոզ Ֆլեմինգը ծանոթ էր այս աշխատանքներին: Նրա համար պարզ էր, որ իր փականը աշխատում էր տաքացվող թելից էլեկտրոնների ջերմային արտանետման պատճառով՝ անցնելով վակուումային բացը դեպի սառը անոդ։ Բայց ցուցիչի լամպի վակուումը խորը չէր, սովորական լամպի համար դա անհրաժեշտ չէր: Բավական էր բավականաչափ թթվածին դուրս մղել, որպեսզի թելը չբռնկվի։ Ֆլեմինգը հասկացավ, որ փականը լավագույնս աշխատելու համար այն պետք է հնարավորինս մանրակրկիտ դատարկվի, որպեսզի մնացած գազը չխանգարի էլեկտրոնների հոսքին:
Դե Ֆորեսթը սա չհասկացավ։ Քանի որ նա եկել է փականի և Audion-ին Բունզենի այրիչով փորձերի միջոցով, նրա համոզմունքը հակառակն էր՝ տաք իոնացված գազը սարքի աշխատանքային հեղուկն է, և որ դրա ամբողջական հեռացումը կհանգեցնի աշխատանքի դադարեցման: Ահա թե ինչու Audion-ն այնքան անկայուն և անբավարար էր որպես ռադիոընդունիչ, և ինչու էր արձակում կապույտ լույս:
Առնոլդը AT&T-ում իդեալական դիրքում էր դե Ֆորեստի սխալն ուղղելու համար: Նա ֆիզիկոս էր, ով ուսանել էր Ռոբերտ Միլիկանի մոտ Չիկագոյի համալսարանում և աշխատանքի էր ընդունվել հատուկ նոր էլեկտրոնային ֆիզիկայի իր գիտելիքները կիրառելու ափից ափ հեռախոսային ցանց կառուցելու խնդրին: Նա գիտեր, որ Audion խողովակը լավագույնս կաշխատի գրեթե կատարյալ վակուումում, նա գիտեր, որ վերջին պոմպերը կարող են հասնել այդպիսի վակուումի, նա գիտեր, որ նոր տեսակի օքսիդով ծածկված թելիկը՝ ավելի մեծ ափսեի և ցանցի հետ միասին, կարող է նաև. բարձրացնել էլեկտրոնների հոսքը. Մի խոսքով, նա Audion-ը վերածեց վակուումային խողովակի՝ էլեկտրոնային դարաշրջանի հրաշագործի։
AT&T-ն ուներ հզոր ուժեղացուցիչ, որն անհրաժեշտ էր անդրմայրցամաքային գիծ կառուցելու համար. այն ուղղակի իրավունք չուներ օգտագործելու այն: Ընկերության ներկայացուցիչները դե Ֆորեսթի հետ բանակցությունների ընթացքում անհավատ էին պահում, բայց առանձին խոսակցություն սկսեցին երրորդ կողմի փաստաբանի միջոցով, ով կարողացավ ձեռք բերել Audion-ը որպես հեռախոսի ուժեղացուցիչ օգտագործելու իրավունքները 50 դոլարով (մոտ 000 միլիոն դոլար 1,25 թվականին դոլարով): Նյու Յորք-Սան Ֆրանցիսկո գիծը բացվեց ճիշտ ժամանակին, բայց ավելի շատ որպես տեխնիկական վիրտուոզության և կորպորատիվ գովազդի հաղթանակ, քան որպես հաղորդակցման միջոց: Զանգերի արժեքն այնքան աստղաբաշխական էր, որ գրեթե ոչ ոք չէր կարող օգտվել դրանից։
էլեկտրոնային դարաշրջան
Իրական վակուումային խողովակը դարձել է էլեկտրոնային բաղադրիչների բոլորովին նոր ծառի արմատը: Ռելեի նման, վակուումային խողովակը շարունակաբար ընդլայնում էր իր կիրառությունները, քանի որ ինժեներները նոր ուղիներ էին գտնում՝ հարմարեցնելու իր դիզայնը՝ կոնկրետ խնդիրներ լուծելու համար: «-od» ցեղի աճը չի ավարտվել դիոդներով ու տրիոդներով։ Այն շարունակվեց
Ձևերի բազմազանությունից ավելի կարևոր էր վակուումային խողովակի կիրառման բազմազանությունը: Վերականգնողական սխեմաները տրիոդը վերածեցին հաղորդիչի` ստեղծելով հարթ և հաստատուն սինուսային ալիքներ, առանց աղմկոտ կայծերի, որոնք ունակ են կատարելապես փոխանցել ձայնը: 1901թ.-ին համահունչ և կայծերի միջոցով Մարկոնին հազիվ կարողացավ փոխանցել Մորզեի կոդերի մի փոքրիկ հատվածը նեղ Ատլանտյան օվկիանոսով: 1915թ.-ին, օգտագործելով վակուումային խողովակ և որպես հաղորդիչ, և որպես ընդունիչ, AT&T-ն կարող էր մարդու ձայնը փոխանցել Վիրջինիայի Արլինգթոնից Հոնոլուլու՝ երկու անգամ ավելի հեռավորության վրա: 1920-ականներին նրանք համատեղեցին հեռահար հեռախոսակապը բարձրորակ աուդիո հեռարձակման հետ՝ ստեղծելով առաջին ռադիոցանցերը։ Այսպիսով, շուտով ամբողջ ազգը կարող էր ռադիոյով լսել նույն ձայնը՝ լինի դա Ռուզվելտը, թե Հիտլերը:
Ավելին, ճշգրիտ և կայուն հաճախականության վրա կարգավորվող հաղորդիչներ ստեղծելու ունակությունը թույլ տվեց հեռահաղորդակցության ինժեներներին իրականացնել հաճախականության մուլտիպլեքսավորման վաղեմի երազանքը, որը գրավեց Ալեքսանդր Բելին, Էդիսոնին և մնացած քառասուն տարի առաջ: 1923 թվականին AT&T-ն ուներ տասը ալիք ձայնային գիծ Նյու Յորքից մինչև Պիտսբուրգ։ Մեկ պղնձե մետաղալարով բազմաթիվ ձայներ փոխանցելու հնարավորությունը արմատապես նվազեցրեց միջքաղաքային զանգերի արժեքը, որը բարձր գնի պատճառով միշտ մատչելի է եղել միայն ամենահարուստ մարդկանց և բիզնեսի համար: Տեսնելով, թե ինչ կարող են անել վակուումային խողովակները, AT&T-ն ուղարկեց իրենց իրավաբաններին՝ գնելու լրացուցիչ իրավունքներ de Forest-ից, որպեսզի ապահովեն Audion-ի օգտագործման իրավունքները բոլոր հասանելի հավելվածներում: Ընդհանուր առմամբ նրան վճարել են 390 000 դոլար, որն այսօրվա փողերով համարժեք է մոտ 7,5 միլիոն դոլարի։
Նման բազմակողմանիությամբ, ինչու՞ վակուումային խողովակները չեն գերիշխում առաջին սերնդի համակարգիչների վրա այնպես, ինչպես գերակշռում էին ռադիոկայաններում և հեռահաղորդակցության այլ սարքավորումներում: Ակնհայտ է, որ տրիոդը կարող է թվային անջատիչ լինել, ինչպես ռելեը: Այնքան ակնհայտ, որ դե Ֆորեստը նույնիսկ հավատում էր, որ ինքն է ստեղծել էստաֆետը նախքան իրականում ստեղծելը: Եվ տրիոդը շատ ավելի արձագանքող էր, քան ավանդական էլեկտրամեխանիկական ռելեը, քանի որ այն ստիպված չէր ֆիզիկապես շարժել խարիսխը: Տիպիկ ռելեին միանալու համար պահանջվում էր մի քանի միլիվայրկյան, և հոսքի փոփոխությունը կաթոդից դեպի անոդ՝ կապված ցանցի էլեկտրական ներուժի փոփոխության հետ, գրեթե ակնթարթային էր:
Բայց լամպերը հստակ թերություն ունեին ռելեների նկատմամբ. նրանց հակվածությունը, ինչպես իրենց նախորդները, լամպերը, այրվում էին: Բնօրինակ Audion de Forest-ի կյանքն այնքան կարճ էր՝ մոտ 100 ժամ, որ լամպը պարունակում էր պահեստային թել, որը պետք է միացվեր առաջինի այրվելուց հետո: Սա շատ վատ էր, բայց նույնիսկ դրանից հետո չէր կարելի սպասել, որ նույնիսկ ամենաորակյալ լամպերը կծառայեն մի քանի հազար ժամից ավելի։ Հազարավոր լամպերով և ժամերի հաշվարկով համակարգիչների համար սա լուրջ խնդիր էր:
Մյուս կողմից, ռելեները «ֆանտաստիկորեն հուսալի» էին, ըստ Ջորջ Ստիբիցի: Այնքան, որ նա պնդում էր, որ
Եթե U-աձև ռելեների մի շարք սկսվեր մեր դարաշրջանի առաջին տարում և յուրաքանչյուր վայրկյանը մեկ կոնտակտ փոխեր, նրանք դեռ կաշխատեին այսօր: Շփման առաջին ձախողումը կարելի էր սպասել ոչ շուտ, քան հազար տարի անց, ինչ-որ տեղ 3000 թվականին:
Ավելին, հեռախոսային ինժեներների էլեկտրամեխանիկական սխեմաների հետ համեմատելի մեծ էլեկտրոնային սխեմաների հետ կապված փորձ չկար: Ռադիոները և այլ սարքավորումները կարող էին պարունակել 5-10 լամպ, բայց ոչ հարյուր հազարավոր: Ոչ ոք չգիտեր՝ հնարավո՞ր է արդյոք 5000 լամպով համակարգիչը աշխատեցնել։ Ընտրելով ռելեներ խողովակների փոխարեն՝ համակարգչային դիզայներները անվտանգ և պահպանողական ընտրություն կատարեցին:
Հաջորդ մասում կտեսնենք, թե ինչպես և ինչու հաղթահարվեցին այս կասկածները։
Source: www.habr.com