Aner Artikelen an der Serie:
- Geschicht vum Relais
- Geschicht vun elektronesche Computeren
- Geschicht vun der Transistor
- Internet Geschicht
В Mir hunn gesinn wéi déi éischt Generatioun vun digitale Computeren op der Basis vun der éischter Generatioun vun automateschen elektresche Schalter gebaut gouf - elektromagnetesch Relais. Awer wéi dës Computeren erstallt goufen, gouf et en aneren digitale Schalter hannert de Kulissen gewaart. De Relais war en elektromagnéiteschen Apparat (mat Elektrizitéit fir e mechanesche Schalter ze bedreiwen), an déi nei Klass vun digitale Schalter war elektronesch - baséiert op neie Wëssen iwwer den Elektron, deen am fréien 20. Joerhonnert entstanen ass. Dës Wëssenschaft huet uginn datt den Träger vun der elektrescher Kraaft net e Stroum war, net eng Welle, net e Feld - awer e festen Partikel.
Den Apparat, deen d'Ära vun der Elektronik op Basis vun dëser neier Physik gebuer huet, gouf als Vakuumröhre bekannt. D'Geschicht vu senger Schafung ëmfaasst zwee Leit: en Englänner an amerikanesch . A Wierklechkeet sinn d'Origine vun der Elektronik méi komplex, mat villen Threads iwwer Europa an den Atlantik, an déi fréi Experimenter mat Leyden Jar an der Mëtt vum 18. Joerhonnert.
Awer am Kader vun eiser Presentatioun wäert et bequem sinn dës Geschicht ze iwwerdecken (Pun intended!), ugefaange mam Thomas Edison. An den 1880er huet den Edison eng interessant Entdeckung gemaach wärend hien un der elektrescher Beliichtung geschafft huet - eng Entdeckung déi d'Bühn fir eis Geschicht setzt. Vun hei aus koum d'Weiderentwécklung vu Vakuumröhren, déi fir zwee technologesch Systemer erfuerderlech sinn: eng nei Form vu Wireless-Messaging an déi ëmmer ausgebauten Telefonsnetzwierker.
Prolog: Edison
Edison gëtt allgemeng als den Erfinder vun der Glühbir ugesinn. Dëst mécht him ze vill an ze wéineg Kreditt zur selwechter Zäit. Ze vill, well Edison war net deen eenzegen deen d'Liichtlampe erfonnt huet. Nieft der Masse vun Erfinder, déi him virdru waren, deenen hir Kreatiounen net kommerziell Applikatioun erreecht hunn, kënne mir de Joseph Swan an de Charles Stern aus Groussbritannien an den Amerikaner William Sawyer ernimmen, déi Glühbirnen zur selwechter Zäit wéi Edison op de Maart bruecht hunn. [D'Éier vun der Erfindung gehéiert och dem russeschen Erfinder . De Lodygin war deen Éischten, dee geschätzt huet, d'Loft aus enger Glaslampe ze pompelen, an huet dunn virgeschloen, de Filament net aus Kuel oder verkoolte Faseren ze maachen, mee aus refractaire Wolfram / ca. Iwwersetzung]. All Luuchten bestoung aus engem versiegelt Glas Glühbir, an deem et e resistive Filament war. Wann d'Lampe mam Circuit ugeschloss war, huet d'Hëtzt, déi duerch d'Resistenz vum Filament géint de Stroum generéiert gouf, gefouert datt et glanzt. D'Loft gouf aus der Kolbe gepompelt fir ze verhënneren datt de Filament Feier fällt. Elektresch Luucht war schonn a grousse Stied an der Form bekannt , benotzt fir grouss ëffentlech Plazen ze beliichten. All dës Erfinder hunn no engem Wee gesicht fir d'Quantitéit vum Liicht ze reduzéieren andeems en helle Partikel aus engem brennende Bogen hëlt, kleng genuch fir an Haiser benotzt ze ginn fir Gaslampen z'ersetzen an d'Liichtquell méi sécher, propper a méi hell ze maachen.
A wat den Edison wierklech gemaach huet - oder éischter, wat säin industrielle Labo erstallt huet - war net nëmmen eng Liichtquell ze kreéieren. Si hunn e ganze elektresche System fir d'Beliichtung vun Haiser gebaut - Generatoren, Drot fir Stroum, Transformatoren, asw. Vun all deem war d'Glühbir nëmmen déi offensichtlechst a sichtbarst Komponent. D'Präsenz vum Numm vum Edison a sengen elektresche Stroumfirmen war net eng einfach Genufletioun fir de groussen Erfinder, sou wéi de Fall mam Bell Telefon. Den Edison huet sech net nëmmen als Erfinder gewisen, mee och e Systemarchitekt. Säi Labo huet weider geschafft fir verschidde elektresch Beliichtungskomponenten ze verbesseren, och no hirem fréien Erfolleg.
E Beispill vun Edison seng fréi Luuchten
Wärend der Fuerschung ëm 1883 huet den Edison (a méiglecherweis ee vu senge Mataarbechter) decidéiert eng Metallplack an enger luminéiser Luucht zesumme mat engem Filament anzeschléissen. D'Grënn fir dës Aktioun sinn onkloer. Vläicht war dëst e Versuch d'Däischterung vun der Lampe ze eliminéieren - d'Innere vum Glas vun der Glühbir huet eng mysteriéis donkel Substanz mat der Zäit accumuléiert. Den Ingenieur huet anscheinend gehofft, datt dës schwaarz Partikelen un déi energesch Plack ugezunn ginn. Zu senger Iwwerraschung huet hien entdeckt datt wann d'Plack am Circuit zesumme mam positiven Enn vum Filament abegraff ass, d'Quantitéit vum Stroum, deen duerch de Filament fléisst, direkt proportional zu der Intensitéit vum Glühwäin vum Filament war. Wann Dir d'Plack mam negativen Enn vum Fuedem verbënnt, gouf näischt wéi dëst beobachtet.
Edison decidéiert, datt dësen Effekt, spéider den Edison Effekt genannt oder , ka benotzt ginn fir d'"elektromotoresch Kraaft" oder d'Spannung an engem elektresche System ze moossen oder souguer ze kontrolléieren. Aus Gewunnecht huet hien e Patent fir dësen "elektreschen Indikator" ugemellt, an ass duerno op méi wichteg Aufgaben zréckkomm.
Ouni Drähten
Loosst eis séier 20 Joer an d'Zukunft viru goen, op 1904. Zu dëser Zäit an England huet den John Ambrose Fleming un Instruktioune vun der Marconi Company geschafft fir e Radiowellenempfänger ze verbesseren.
Et ass wichteg ze verstoen wat Radio war a war net zu dëser Zäit, souwuel wat d'Instrument an d'Praxis ugeet. Radio gouf deemools nach net "Radio" genannt, et gouf "wireless" genannt. De Begrëff "Radio" gouf eréischt an den 1910er Joren heefeg. Speziell huet hien op drahtlose Telegraphie bezeechent - e System fir Signaler a Form vu Punkten a Bindestricher vum Sender zum Empfänger ze vermëttelen. Seng Haaptapplikatioun war d'Kommunikatioun tëscht Schëffer an Hafenservicer, an an dësem Sënn war et interessant fir maritime Autoritéiten op der ganzer Welt.
E puer Erfinder vun där Zäit, besonnesch, , experimentéiert mat der Iddi vun engem Radiotelefon - Stëmmmeldungen iwwer d'Loft a Form vun enger kontinuéierlecher Welle iwwerdroen. Awer d'Sendung am modernen Sënn ass eréischt 15 Joer méi spéit entstanen: d'Iwwerdroung vun Neiegkeeten, Geschichten, Musek an aner Programmer fir e breede Publikum opzehuelen. Bis dohinner gouf d'omnidirektional Natur vu Radiosignaler als e Problem ugesinn anstatt eng Feature déi exploitéiert ka ginn.
D'Radioausrüstung, déi deemools existéiert huet, war gutt fir mat Morse Code ze schaffen a schlecht fir alles anescht. D'Sender hunn Hertzian Wellen erstallt andeems se e Funken iwwer e Spalt am Circuit geschéckt hunn. Dofir war d'Signal vun engem crackle vun statesch begleet.
D'Empfänger hunn dëst Signal duerch e Koherer erkannt: Metallfëllungen an engem Glasröhre, ënner dem Afloss vu Radiowellen zu enger kontinuéierlecher Mass zesummegeklappt, an domat de Circuit ofgeschloss. Dunn huet d'Glas missen getippt ginn, sou datt de Séi zerfällt an den Empfänger fir den nächste Signal prett ass - fir d'éischt gouf dat manuell gemaach, awer séier koumen automatesch Apparater dofir.
Am Joer 1905 hunn se just ugefaang ze erschéngen , och bekannt als "Katzenschnurr". Et huet sech erausgestallt datt einfach andeems Dir e bestëmmte Kristall mat engem Drot beréiert, zum Beispill Silizium, Eisenpyrit oder , war et méiglech, e Radiosignal aus der Loft ze räissen. Déi doraus resultéierend Empfänger waren bëlleg, kompakt an zougänglech fir jiddereen. Si hunn d'Entwécklung vum Amateurradio stimuléiert, besonnesch bei jonke Leit. De plötzlechen Opschwong vun der Loftzäitbesetzung, déi doduerch entstanen ass, huet zu Problemer gefouert, well d'Radiosendzäit tëscht all de Benotzer opgedeelt war. Onschëlleg Gespréicher tëscht Amateuren konnten zoufälleg mat de Verhandlunge vun der Marine Flotte kräizen, an e puer Hooligans hunn et souguer fäerdeg bruecht, falsch Uerder ze ginn a Signaler fir Hëllef ze schécken. De Staat huet zwangsleefeg missen intervenéieren. Wéi den Ambrose Fleming selwer geschriwwen huet, ass d'Entstoe vu Kristalldetektoren
direkt zu engem Iwwerschwemmung vun onverantwortlecher Radiotelegraphie gefouert wéinst den Antik vun enger Onmass AmateurElektriker a Studenten, déi staark Interventioun vun nationalen an internationalen Autoritéiten erfuerderen fir d'Saache vernünfteg a sécher ze halen.
Aus den ongewéinlechen elektresche Properties vun dëse Kristalle wäerten déi drëtt Generatioun vun digitale Schalter zu Zäit entstinn, no Relais a Luuchten - d'Schalter déi eis Welt dominéieren. Mee alles huet seng Zäit. Mir hunn d'Szen beschriwwen, elo loosse mer all Opmierksamkeet op de Schauspiller zréckginn, dee just am Luucht opgetaucht ass: Ambrose Fleming, England, 1904.
Krunn
1904 war de Fleming Professer fir Elektrotechnik um University College London, an e Beroder fir d'Marconi Company. D'Firma huet hien am Ufank engagéiert fir Expertise iwwer de Bau vum Kraaftwierk ze bidden, awer duerno huet hien sech an der Aufgab vum Empfänger ze verbesseren.
Fleming am Joer 1890
Jidderee wousst datt de Koherer e schlechten Empfänger war wat d'Sensibilitéit ugeet, an de magnetesche Detektor, dee bei Macroni entwéckelt gouf, war net besonnesch besser. Fir en Ersatz ze fannen, huet de Fleming als éischt decidéiert e sensiblen Circuit ze bauen fir Hertzian Wellen z'entdecken. Esou en Apparat, och ouni en Detektor u sech ze ginn, wier an der zukünfteg Fuerschung nëtzlech.
Fir dëst ze maachen, huet hie misse mat engem Wee kommen fir kontinuéierlech de Stroum ze moossen, deen duerch erakommende Wellen erstallt gëtt, amplaz vun engem diskrete Koherer ze benotzen (deen nëmmen op Staaten gewisen huet - wou de Seeëg zesummenhänkt - oder Off-Staaten). Awer déi bekannten Apparater fir Stroumstäerkt ze moossen - Galvanometer - erfuerderlech konstant, dat heescht unidirektional Stroum fir Operatioun. Den Ofwiesselungsstroum, deen duerch Radiowellen opgereegt gouf, huet d'Richtung sou séier geännert, datt keng Miessung méiglech gewiescht wier.
De Fleming huet sech drun erënnert datt hien e puer interessant Saachen hat déi Stëbs a sengem Kleederschaf sammelen - Edison Luuchten. An den 1880er Jore war hien e Beroder fir d'Edison Electric Lighting Company zu London, an huet um Problem vun der Lampeschwarzung geschafft. Deemools krut hien e puer Exemplare vum Indikator, méiglecherweis vum William Preece, dem Chef Elektresch Ingenieur vum British Postal Service, dee just vun enger elektrescher Ausstellung zu Philadelphia zréckkoum. Zu där Zäit war d'Kontroll vun Telegraph an Telefon allgemeng Praxis ausserhalb vun den USA fir Postservicer, sou datt se Zentren vun elektrescher Expertise waren.
Spéider, an den 1890er, huet de Fleming selwer den Edison-Effekt studéiert mat Luuchten aus Preece. Hien huet gewisen datt den Effekt war datt de Stroum an eng Richtung fléisst: en negativt elektrescht Potenzial kéint vum waarme Filament an d'kal Elektrode fléien, awer net ëmgekéiert. Mä et war eréischt am Joer 1904, wéi hie mat der Aufgab stoung Radiowellen z'entdecken, datt hien gemierkt huet datt dës Tatsaach an der Praxis benotzt ka ginn. Den Edison Indikator erlaabt nëmmen een-Wee AC-Impulser fir d'Lück tëscht dem Filament an der Plack ze iwwerschreiden, wat zu engem konstanten an unidirektionalen Flow resultéiert.
De Fleming huet eng Lampe geholl, se a Serie mat engem Galvanometer ugeschloss an de Funksender ageschalt. Voila - de Spigel huet sech gedréint an de Liichtstrahl ass op der Skala bewegt. Et huet geschafft. Et konnt den erakommende Radiosignal genau moossen.
Fleming Ventil Prototypen. D'Anode ass an der Mëtt vun der Filamentschleife (waarm Kathode)
De Fleming huet seng Erfindung e "Ventil" genannt, well et erlaabt nëmmen Elektrizitéit an eng Richtung ze fléien. A méi allgemeng elektresch Ingenieursbegrëffer war et e Gläichrichter - eng Method fir Ofwiesselungsstroum an Gläichstroum ëmzewandelen. Duerno gouf et eng Diode genannt, well et zwou Elektroden hat - eng waarm Kathode (Filament) déi Elektrizitéit emittéiert, an eng kal Anode (Plack) déi se krut. De Fleming huet e puer Verbesserunge vum Design agefouert, awer am Fong war den Apparat net anescht wéi d'Indikatorlampe vum Edison. Säin Iwwergank zu enger neier Qualitéit ass geschitt als Resultat vun enger Verännerung vum Denken - mir hunn dëst Phänomen scho vill Mol gesinn. D'Verännerung huet an der Iddiewelt am Fleming sengem Kapp stattfonnt, net an der Welt vun de Saachen dobaussen.
De Fleming Ventil selwer war nëtzlech. Et war dee beschten Feldgerät fir Radiosignaler ze moossen, an e gudde Detektor a sech selwer. Awer hien huet d'Welt net gerëselt. Den explosive Wuesstum vun der Elektronik huet eréischt ugefaang nodeems de Lee de Forest eng drëtt Elektrode bäigefüügt huet an de Ventil an e Relais ëmgewandelt huet.
Nolauschteren
Lee de Forest hat eng ongewéinlech Erzéiung fir e Yale Student. Säi Papp, de Reverend Henry de Forest, war e Biergerkrich Veteran aus New York an e Paschtouer. , a fest gegleeft datt hien als Priedeger dat gëttlecht Liicht vu Wëssen a Gerechtegkeet verbreede sollt. Den Uruff vun der Pflicht gefollegt huet, huet hien eng Invitatioun ugeholl fir President vum Talladega College zu Alabama ze ginn. De College gouf nom Biergerkrich vun der American Missionary Association gegrënnt, baséiert zu New York. Et war geduecht fir lokal schwaarz Awunner ze educéieren an ze mentoréieren. Do huet de Lee sech tëscht engem Fiels an enger haarder Plaz gefillt - lokal Schwaarzen hunn him fir seng Naivitéit a Feigheet vernüügt, a lokal Wäiss - fir ze sinn .
An awer huet de Forest als jonke Mann e staarkt Selbstvertrauen entwéckelt. Hien huet e Virléift fir Mechanik an Erfindung entdeckt - säi Skalamodell vun enger Lokomotiv gouf e lokalt Wonner. Als Teenager, wärend hien zu Talladega studéiert, huet hien decidéiert säi Liewen der Erfindung ze widmen. Dunn, als jonke Mann a wunnen an der Stad New Haven, huet de Paschtouer säi Jong seng lescht reliéis Iwwerzeegungen ofginn. Duerch hir Bekanntschaft mam Darwinismus sinn si lues a lues fortgaang, an dunn sinn se wéi de Wand no dem fréien Doud vu sengem Papp ewechgeblosen. Awer de Sënn vu sengem Schicksal huet de Forest net verlooss - hien huet sech als Genie ugesinn a probéiert den zweeten Nikola Tesla ze ginn, e räiche, berühmten a mysteriéise Zauberer vun der Ära vum Stroum. Seng Yale Klassekomeroden hunn hien als e schmuele Windbag ugesinn. Hie kann de mannst populäre Mann sinn, dee mir jeemools an eiser Geschicht begéint hunn.
de Forest, c.1900
Nom Ofschloss vun der Yale University am Joer 1899, huet de Forest gewielt fir déi opkomende Konscht vun der drahtloser Signaliwwerdroung als Wee zu Räichtum a Ruhm ze beherrschen. An de Joerzéngten duerno huet hien dëse Wee mat grousser Determinatioun a Vertrauen an ouni ze zécken gestiermt. Et huet alles ugefaang mat der Zesummenaarbecht vum de Forest a sengem Partner Ed Smythe zu Chicago. Smythe huet hir Entreprise mat reegelméissege Bezuelungen iwwerschwemmt, an zesummen hunn se hiren eegene Radiowellendetektor entwéckelt, deen aus zwee Metallplacke besteet, déi duerch Klebstoff zesummegehale ginn, deen de Forest "Paste" genannt huet [goo]. Mee de Forest konnt net laang op Beloununge fir säi Genie waarden. Hien huet sech vum Smythe lassgelooss an huet sech mat engem schaarfen New York Financier mam Numm Abraham White zesummegeschafft.Ironescherweis huet säin Numm geännert vun deem, deen him bei der Gebuert krut, Schwartz, fir seng däischter Affären ze verstoppen. Wäiss / Wäiss - (Englesch) wäiss, Schwarz / Schwarz - (Däitsch) schwaarz / ca. Iwwersetzung], Ouverture vun der De Forest Wireless Telegraph Company.
D'Aktivitéite vun der Firma selwer waren vun sekundärer Wichtegkeet fir eis zwee Helden. White huet vun der Ignoranz vun de Leit profitéiert fir seng Taschen ze leeën. Hien huet Millioune vun Investisseuren geschleidert, déi kämpfen fir mam erwaartene Radio Boom ze halen. An de Forest, dank dem reichleche Floss vu Fongen aus dësen "Suckers", konzentréiert sech fir säi Genie ze beweisen duerch d'Entwécklung vun engem neien amerikanesche System fir drahtlose Informatiounsiwwerdroung (am Géigesaz zu der europäescher entwéckelt vu Marconi an anerer).
Leider fir den amerikanesche System huet de Forest Detector net besonnesch gutt geschafft. Hien huet dëse Problem fir eng Zäit geléist andeems hien dem Reginald Fessenden säi patentéierten Design fir en Detektor e "Flësseg Baretter" genannt huet - zwee Platin Drot, déi an engem Bad vu Schwefelsäure ënnerdaucht sinn. Fessenden huet e Prozess iwwer Patentverletzung gemaach - an hien hätt selbstverständlech dëse Prozess gewonnen. De Forest konnt net raschten, bis hien mat engem neien Detektor erauskoum, deen nëmmen him gehéiert huet. Am Hierscht 1906 huet hien d'Schafung vun esou engem Detektor ugekënnegt. Op zwou getrennte Versammlungen am American Institute of Electrical Engineering beschreift de Forest säin neie Wireless-Detektor, deen hien den Audion genannt huet. Awer seng richteg Hierkonft ass am Zweifel.
Fir eng Zäit hunn de Forest seng Versich en neien Detektor ze bauen gedreemt ronderëm Stroum duerch eng Flam ze passéieren , deen senger Meenung no en asymmetreschen Dirigent kéint sinn. D'Iddi war anscheinend net mat Erfolleg gekréint. Irgendwann am Joer 1905 huet hien iwwer de Fleming-Ventil geléiert. De Forest krut et an de Kapp, datt dëse Ventil a säi Brenner-baséiert Apparat grondsätzlech net anescht wieren - wann Dir de waarme Fuedem duerch eng Flam ersetzt, an et mat enger Glasknollen bedeckt fir de Gas ze begrenzen, kritt Dir dee selwechte Ventil. Hien huet eng Serie vu Patenter entwéckelt, déi d'Geschicht vun de Pre-Fleming Ventil Erfindungen mat Gasflammdetektoren gefollegt hunn. Hie wollt sech anscheinend Prioritéit an der Erfindung ginn, de Fleming säi Patent ëmgoen, well d'Aarbechte mam Bunsenbrenner dem Fleming seng Aarbecht viru gaangen sinn (si waren zënter 1900 weidergaang).
Et ass onméiglech ze soen ob dëst Selbsttäuschung oder Bedruch war, awer d'Resultat war dem Forest säi Patent vum August 1906 fir "en eidel Glasbehälter mat zwou getrennten Elektroden, tëscht deenen e Gasmedium existéiert, dat, wann genuch erhëtzt, en Dirigent gëtt an bildt e Sensungselement." D'Ausrüstung an d'Operatioun vum Apparat sinn wéinst Fleming, an d'Erklärung vu senger Operatioun ass wéinst De Forest. De Forest verluer schlussendlech de Brevet Sträit, obwuel et zéng Joer gedauert.
Dee gäertege Lieser freet sech scho vläicht firwat mir sou vill Zäit un dësem Mann verbréngen, deem säi selbstproklaméierte Genie aner Leit hir Iddien als seng eege verginn huet? De Grond läit an den Transformatiounen, déi den Audion an de leschte Méint vun 1906 erlieft huet.
De Forest hat deemools keng Aarbecht. White a seng Partner hunn d'Haftung am Zesummenhang mam Fessenden säi Prozess vermeit andeems se eng nei Firma gegrënnt hunn, United Wireless, an et American De Forest Verméigen fir $1 ausléinen. De Forest gouf mat 1000 Dollar an der Entschiedegung an e puer nëtzlos Patenter a sengen Hänn erausgezunn, dorënner de Patent fir Audion. Gewunnecht un engem iwwerflëssege Liewensstil, hien huet sérieux finanziell Schwieregkeeten konfrontéiert a verzweifelt probéiert Audion zu engem grousse Succès ze maachen.
Fir ze verstoen wat duerno geschitt ass, ass et wichteg ze wëssen datt de Forest gegleeft huet datt hien de Relais erfonnt huet - am Géigesaz zum Fleming-Griichter. Hien huet säin Audion gemaach andeems hien eng Batterie mat enger kaler Ventilplack verbënnt, a gegleeft datt d'Signal am Antennekrees (mat dem waarme Filament verbonnen) e méi héije Stroum am Batteriekrees moduléiert. Hie war falsch: dëst waren net zwee Circuiten, d'Batterie huet einfach d'Signal vun der Antenne verréckelt, anstatt se ze verstäerken.
Awer dëse Feeler gouf kritesch, well et de Forest zu Experimenter mat enger drëtter Elektrode an der Kolben gefouert huet, déi déi zwee Kreesleef vun dësem "Relais" weider trennen sollt. Am Ufank huet hien eng zweet kal Elektrode nieft der éischter bäigefüügt, awer dunn, vläicht beaflosst vun de Kontrollmechanismen, déi vu Physiker benotzt gi fir Strahlen an Kathodestrahlengeräter ëmzeleeden, huet hien d'Elektrode an d'Positioun tëscht dem Filament an der Primärplack geplënnert. Hien huet decidéiert datt dës Positioun de Stroum vum Stroum ënnerbrieche konnt, an huet d'Form vun der drëtter Elektrode vun enger Plack op e gewellten Drot geännert, deen e Rasp ausgesäit - an huet et e "Gitter" genannt.
1908 Audion Triode. De Fuedem (gebrach) op der lénker Säit ass d'Kathode, de gewellten Drot ass de Mesh, déi ofgerënnt Metallplack ass d'Anode. Et huet nach ëmmer thread wéi eng normal Glühbir.
An et war wierklech e Relais. E schwaache Stroum (wéi dee vun enger Radioantenne produzéiert gëtt), déi op d'Gitter applizéiert gëtt, kéint e vill méi staarke Stroum tëscht dem Filament an der Plack kontrolléieren, a repelléiert gelueden Partikelen, déi probéiert hunn tëscht hinnen ze passéieren. Dëse Detektor huet vill besser geschafft wéi de Ventil, well en net nëmmen de Radiosignal riicht, mee och verstäerkt huet. A wéi de Ventil (an am Géigesaz zum Koherer), konnt et e konstante Signal produzéieren, wat et méiglech gemaach huet net nëmmen e Radiotelegraph ze kreéieren, awer och e Radiotelefon (a spéider - d'Transmissioun vu Stëmm a Musek).
An der Praxis huet et net besonnesch gutt geklappt. De Forest Audios ware lëschteg, séier verbrannt, feelen Konsistenz an der Produktioun, a waren net effikass als Verstärker. Fir datt e bestëmmten Audion richteg funktionnéiert, war et néideg fir d'elektresch Parameter vum Circuit unzepassen.
Trotzdem huet de Forest u seng Erfindung gegleeft. Hien huet eng nei Firma gegrënnt fir et ze reklaméieren, d'De Forest Radio Telephone Company, awer de Verkaf war knapp. De gréissten Erfolleg war de Verkaf vun Ausrüstung fir d'Flott fir intra-Flotttelefonie während der Weltkreeslaf "". Wéi och ëmmer, de Flottekommandant, dee keng Zäit hat fir dem de Forest seng Sender an Empfänger op d'Aarbecht ze kréien an d'Crew an hirem Asaz ze trainéieren, huet se gepackt an a Lager gelooss. Ausserdeem war dem De Forest seng nei Firma, gefouert vun engem Nofolger vum Abraham White, net méi uerdentlech wéi déi virdrun. Fir seng Onglécker ze addéieren, huet hie sech séier vu Bedruch virgeworf.
Fir fënnef Joer huet Audion näischt erreecht. Nach eng Kéier géif den Telefon eng Schlësselroll bei der Entwécklung vum digitale Relais spillen, dës Kéier eng villverspriechend, awer net gepréift Technologie ze retten, déi um Rand vum Vergiess war.
An erëm den Telefon
D'Distanzkommunikatiounsnetz war den Zentralnervensystem vum AT&T. Et huet vill lokal Firmen zesumme gebonnen an e Schlësselkompetitiv Virdeel geliwwert wéi dem Bell seng Patenter ofgelaaf sinn. Andeems Dir an den AT&T Netzwierk bäitrieden, kéint en neie Client, an der Theorie, all aner Abonnenten Dausende vu Meilen ewech erreechen - obwuel a Wierklechkeet selten laang Distanz Uriff gemaach goufen. D'Netz war och d'Material Basis fir d'Firma iwwergräifend Ideologie vun "One Policy, One System, One-Stop Service."
Awer mam Ufank vun der zweeter Dekade vum zwanzegsten Joerhonnert huet dëst Netz säi kierperlecht Maximum erreecht. Wat d'Telefonsleit méi wäit gestreckt hunn, wat d'Signal, déi duerch si passéiert, méi schwaach a méi haart ginn, an doduerch gouf d'Ried bal net héieren. Wéinst deem waren et tatsächlech zwee AT&T Netzwierker an den USA, getrennt vun engem kontinentale Gruet.
Fir den ëstlechen Netzwierk war New York de Peg, a mechanesch Repeater an - eng Tether déi bestëmmt huet wéi wäit eng mënschlech Stëmm reest. Awer dës Technologien waren net allmächteg. D'Spulen hunn d'elektresch Eegeschafte vum Telefonkrees geännert, d'Dämpfung vun de Stëmmfrequenzen reduzéiert - awer si konnten et nëmmen reduzéieren, net eliminéieren. Mechanesch Repeater (just en Telefonspeaker verbonne mat engem Verstärkermikrofon) hunn Kaméidi mat all Widderhuelung bäigefüügt. D'Linn vun 1911 vun New York op Denver huet dës Harness op seng maximal Längt geholl. Et war kee Gespréich iwwer d'Verlängerung vum Netz iwwer de ganze Kontinent. Wéi och ëmmer, 1909 huet den John Carty, AT&T Chefingenieur, ëffentlech versprach dat ze maachen. Hien huet versprach dëst a fënnef Joer ze maachen - bis hien ugefaang huet zu San Francisco am Joer 1915.
Déi éischt Persoun, déi esou eng Entreprise mat Hëllef vun engem neien Telefonverstärker méiglech gemaach huet, war keen Amerikaner, mee den Ierwe vun enger räicher Wiener Famill mat engem Interesse fir Wëssenschaft. Jonk sinn Mat der Hëllef vu sengen Elteren huet hien eng Telefonfabrikatiounsfirma kaaft an huet sech virgestallt fir en Telefonverstärker ze maachen. Bis 1906 hat hien e Relais gemaach op Basis vu Kathodestrahleréier, déi zu där Zäit vill a Physikexperimenter benotzt goufen (a spéider d'Basis fir d'Videobildschiermtechnologie ginn, déi am XNUMX. Joerhonnert dominéiert huet). De schwaache erakommende Signal kontrolléiert en Elektromagnet deen de Strahl gebéit huet, e méi staarke Stroum am Haaptkrees moduléiert.
Bis 1910 hunn de von Lieben a seng Kollegen, Eugene Reise a Sigmund Strauss, iwwer de Forest's Audione geléiert an de Magnéit am Röhre duerch e Gitter ersat dat d'Kathodestrahlen kontrolléiert huet - dësen Design war deen effizientesten a besser wéi alles gemaach an de Vereenegte Staaten. Staaten zu där Zäit. Den däitschen Telefonnetz huet séier de von Lieben Verstärker adoptéiert. 1914, dank hirem, huet de Kommandant vun der Ostpreisescher Arméi en nervös Telefonsgespréich an den däitsche Sëtz, deen 1000 Kilometer ewech läit, zu Koblenz gemaach. Dëst huet de Stabschef gezwongen, d'Generaler Hindenberg a Ludendorff Osten ze schécken, op éiweg Herrlechkeet a mat schreckleche Konsequenzen. Ähnlech Verstärker hunn spéider den däitsche Sëtz mat Feldarméien am Süden an Oste bis Mazedonien a Rumänien verbonnen.
Eng Kopie vum von Lieben sengem verbesserte Kathodestrale-Relais. D'Kathode ass um Enn, d'Anode ass d'Spule uewen, an d'Gitter ass déi ronn Metallfolie an der Mëtt.
Wéi och ëmmer, Sprooch a geographesch Barrièren, wéi och de Krich, hunn dozou bruecht datt dësen Design d'USA net erreecht huet, an aner Evenementer hunn et séier iwwerholl.
Mëttlerweil huet de Forest 1911 déi gescheitert Radio Telephone Company verlooss an a Kalifornien geflücht. Do krut hien eng Aarbecht bei der Federal Telegraph Company zu Palo Alto, gegrënnt vun engem Stanford Graduéierter . Nominell géif de Forest un engem Verstärker schaffen, deen de Volume vun der Bundesradioausgang erhéijen. Tatsächlech huet hien, den Herbert van Ettan (en erfuerene Telefoningenieur) an de Charles Logwood (en Empfängerdesigner) sech virgestallt fir en Telefonverstärker ze kreéieren, fir datt déi dräi e Präis vun AT&T gewannen konnten, dee geruff gouf $ 1 Millioun.
Dofir huet de Forest den Audion vun der Mezzanine geholl, a bis 1912 hat hien a seng Kollegen schonn en Apparat prett fir bei der Telefonsfirma ze demonstréieren. Et bestoung aus verschiddenen Audionen a Serie verbonnen, déi Verstäerkung an e puer Etappen erstallt huet, a verschidde méi Hilfskomponenten. Den Apparat huet tatsächlech geschafft - et konnt d'Signal genuch stäerken fir datt Dir e Taschentuch héiert fällt oder eng Taschenuhr tickt. Awer nëmme bei Stréim a Spannungen ze niddreg fir an der Telefonie nëtzlech ze sinn. Wéi de Stroum eropgeet, hunn d'Audionen ugefaang e bloe Glanz ze emittéieren, an d'Signal huet sech a Kaméidi ëmgewandelt. Awer d'Telefonsindustrie war interesséiert genuch fir den Apparat bei hiren Ingenieuren ze huelen an ze kucken wat se domat maache kënnen. Et ass geschitt, datt ee vun hinnen, de jonke Physiker Harold Arnold, genee wousst, wéi een de Verstärker vum Federal Telegraph fixéiert.
Et ass Zäit fir ze diskutéieren wéi de Ventil an den Audion geschafft hunn. De Schlësselinbléck, deen néideg ass fir hir Aarbecht z'erklären, koum aus dem Cavendish Laboratory zu Cambridge, engem Denktank fir nei Elektronenphysik. 1899 huet de J. J. Thomson an Experimenter mat Kathodestrahleréier gewisen, datt e Partikel mat Mass, dee spéider als Elektron bekannt gouf, Stroum vun der Kathode an d'Anode féiert. Iwwer déi nächst Joren huet den Owen Richardson, e Kolleg vum Thomson, dës Propositioun zu enger mathematesch Theorie vun der thermescher Emissioun entwéckelt.
Den Ambrose Fleming, en Ingenieur, deen eng kuerz Zuchfahrt vu Cambridge schafft, war mat dëse Wierker vertraut. Et war him kloer datt säi Ventil funktionnéiert wéinst der thermescher Emissioun vun Elektronen aus dem erhëtzten Filament, deen de Vakuumspalt an d'kal Anode iwwerschreift. Awer de Vakuum an der Luuchtlampe war net déif - dat war net néideg fir eng gewéinlech Glühbir. Et war genuch genuch Sauerstoff ze pumpen fir ze verhënneren datt de Fuedem Feier gefaangen. De Fleming huet gemierkt datt fir datt de Ventil am Beschten funktionnéiert, et esou grëndlech wéi méiglech eidel muss ginn, fir datt de verbleiwenen Gas de Stroum vun Elektronen net stéiert.
De Forest huet dat net verstanen. Zënter datt hien duerch Experimenter mam Bunsenbrenner op de Ventil an Audion koum, war säi Glawen de Géigendeel - datt de waarme ioniséierte Gas d'Aarbechtsflëssegkeet vum Apparat war, an datt seng komplett Entfernung zu engem Stopp vun der Operatioun féiert. Dofir war Audion sou onbestänneg an net zefriddestellend als Radioempfänger, a firwat et blo Liicht emittéiert.
Den Arnold bei AT&T war an enger idealer Positioun fir dem de Forest säi Feeler ze korrigéieren. Hie war e Physiker, deen ënner dem Robert Millikan op der University of Chicago studéiert hat a speziell ugestallt gouf fir säi Wëssen iwwer déi nei elektronesch Physik op de Problem vun engem Küst-zu-Küst Telefonnetz ze bauen. Hie wousst datt d'Audion-Röhre am beschten an engem bal perfekten Vakuum funktionnéiert, hie wousst datt déi lescht Pompelen esou e Vakuum erreechen kéinten, hie wousst datt eng nei Zort vu oxidbeschichtete Filament, zesumme mat enger méi grousser Plack a Gitter, och kéint erhéijen de Flux vun Elektronen. Kuerz gesot, hien huet den Audion an e Vakuumröhre ëmgewandelt, de Wonneraarbechter vun der elektronescher Zäit.
AT&T hat e mächtege Verstärker gebraucht fir eng transkontinental Linn ze bauen - et huet just net d'Rechter et ze benotzen. D'Vertrieder vun der Firma hu sech während Verhandlunge mat de Forest onheemlech behuelen, awer hunn e separat Gespréich duerch en Drëtt-Partei Affekot ugefaang, deen et fäerdeg bruecht huet d'Rechter ze kafen fir Audion als Telefonverstärker fir $ 50 ze benotzen (ongeféier $ 000 Milliounen am 1,25 Dollar). D'New York-San Francisco Linn huet just an der Zäit opgemaach, awer méi als Triumph vun technescher Virtuositéit a Firmenreklamm wéi als Kommunikatiounsmëttel. D'Käschte vun Uruff waren sou astronomesch, datt bal kee se benotze konnt.
Elektronesch Ära
De richtege Vakuumröhre ass d'Wurzel vun engem ganz neie Bam vun elektronesche Komponenten ginn. Wéi de Relais, huet de Vakuumröhre kontinuéierlech seng Uwendungen erweidert wéi Ingenieuren nei Weeër fonnt hunn fir säin Design ze personaliséieren fir spezifesch Probleemer ze léisen. De Wuesstum vum "-od" Stamm ass net mat Dioden an Trioden opgehalen. Et ass weider mat , déi en zousätzleche Gitter bäigefüügt huet, deen d'Verstäerkung mat dem Wuesstum vun Elementer am Circuit ënnerstëtzt huet. Nächst erschéngt , , a souguer . Thyratrons gefëllt mat Quecksëlwer Damp erschéngen, glühend mat engem ominöse bloe Liicht. Miniaturlampen sinn d'Gréisst vun enger klenger Zeh oder souguer eng Eichel. Indirekt Kathodelampen, an deenen de Brumm vun der AC Quell d'Signal net gestéiert huet. D'Saga vum Vakuum Tube, déi de Wuesstum vun der Röhreindustrie bis 1930 chroniséiert, lëscht iwwer 1000 verschidde Modeller no Index - obwuel vill illegal Kopien vun onvertrauenswürdege Marken waren: Ultron, Perfectron, Supertron, Voltron, a sou weider.
Méi wichteg wéi d'Varietéit vu Formen war d'Varietéit vun Uwendungen vum Vakuumröhre. Regenerativ Kreesleef hunn d'Triode an e Sender ëmgewandelt - glat a konstante Sinuswellen erstellen, ouni lauter Funken, fäeg Toun perfekt ze vermëttelen. Mat engem Coherer a Funken am Joer 1901 konnt de Marconi kaum e klengt Stéck Morsecode iwwer de schmuele Atlantik weiderginn. Am Joer 1915, mat engem Vakuumröhre als Sender an Empfänger, konnt AT&T déi mënschlech Stëmm vun Arlington, Virginia op Honolulu iwwerdroen - zweemol d'Distanz. Vun den 1920er Joren hu si laang-Distanztelefonie mat héichqualitativen Audio-Sendung kombinéiert fir déi éischt Radionetzwierker ze kreéieren. Sou konnt geschwënn déi ganz Natioun déi selwecht Stëmm um Radio lauschteren, sief et de Roosevelt oder den Hitler.
Ausserdeem huet d'Kapazitéit fir Sender ze kreéieren déi op eng präzis a stabil Frequenz ofgestëmmt sinn Telekommunikatiounsingenieuren erlaabt de laang gehalene Dram vu Frequenzmultiplexing ze realiséieren, deen den Alexander Bell, Edison an de Rescht viru véierzeg Joer ugezunn huet. Bis 1923 hat AT&T eng zéng-Kanal Stëmmlinn vun New York op Pittsburgh. D'Kapazitéit fir verschidde Stëmmen iwwer een eenzegen Kupferdrot ze vermëttelen huet d'Käschte vu laang-Distanz-Uriff radikal reduzéiert, déi, duerch hir héich Käschten, ëmmer nëmme fir déi räichste Leit a Geschäfter bezuelbar waren. Gesinn wat Vakuumröhre kéinte maachen, hunn AT&T hir Affekote geschéckt fir zousätzlech Rechter vum de Forest ze kafen fir d'Rechter ze sécheren fir Audion an all verfügbaren Uwendungen ze benotzen. Am Ganzen hu si him 390 Dollar bezuelt, wat an de Sue vun haut ongeféier 000 Milliounen Dollar entsprécht.
Mat esou Villsäitegkeet, firwat hunn Vakuumröhre net déi éischt Generatioun vu Computer dominéiert wéi se Radios an aner Telekommunikatiounsausrüstung dominéiert hunn? Natierlech kéint d'Triode en digitale Schalter sinn wéi e Relais. Sou offensichtlech datt de Forest souguer gegleeft huet datt hien de Relais erstallt huet ier hien en tatsächlech erstallt huet. An d'Triode war vill méi reaktiounsfäeger wéi en traditionellt elektromechanesch Relais, well et net kierperlech d'Armatur muss bewegen. En typesche Relais huet e puer Millisekonne gebraucht fir ze wiesselen, an d'Verännerung vum Flux vun der Kathode op d'Anode wéinst der Verännerung vum elektresche Potenzial um Gitter war bal direkt.
Awer Luuchten haten e kloeren Nodeel iwwer Relais: hir Tendenz, wéi hir Virgänger, Glühbirnen, ausbrennen. D'Liewensdauer vum ursprénglechen Audion de Forest war sou kuerz - ongeféier 100 Stonnen - datt d'Lampe en Ersatzfilament enthält, deen no der éischter verbrannt huet misse verbonne ginn. Dëst war ganz schlecht, awer och duerno konnten och déi bescht Qualitéitslampen net erwaart ginn datt se méi wéi e puer dausend Stonnen daueren. Fir Computere mat Dausende vu Luuchten a Stonne vu Berechnungen war dëst e seriöse Problem.
Relais, op der anerer Säit, ware "fantastesch zouverlässeg", sou de George Stibitz. Sou vill datt hien dat behaapt huet
Wann e Set vun U-förmleche Relais am éischte Joer vun eiser Ära ugefaang huet an e Kontakt eemol pro Sekonn gewiesselt huet, géif et haut nach funktionnéieren. Den éischten Ausfall am Kontakt konnt net méi fréi wéi dausend Joer méi spéit erwaart ginn, iergendwou am Joer 3000.
Ausserdeem gouf et keng Erfahrung mat groussen elektronesche Circuiten vergläichbar mat den elektromechanesche Circuiten vun Telefoningenieuren. Radioen an aner Ausrüstung kéinten 5-10 Luuchten enthalen, awer net Honnertdausende. Kee wousst ob et méiglech wier e Computer mat 5000 Luuchten ze maachen. Andeems Dir Relais amplaz vu Réier auswielen, hunn Computerdesigner eng sécher a konservativ Wiel gemaach.
Am nächsten Deel wäerte mir gesinn wéi a firwat dës Zweifel iwwerwonne goufen.
Source: will.com