该系列的其他文章：
- 继电器的历史
- 电子计算机的历史
- 晶体管的历史
- 互联网历史
В 我们看到了第一代数字计算机是如何在第一代自动电气开关——电磁继电器的基础上构建起来的。 但当这些计算机被创建时，还有另一个数字交换机在幕后等待着。 继电器是一种电磁设备（使用电力来操作机械开关），而新型数字开关是电子设备 - 基于 XNUMX 世纪初出现的有关电子的新知识。 这门科学表明，电力的载体不是电流、波、场，而是固体粒子。
基于这种新物理学的电子时代诞生的设备被称为真空管。 它的创造历史涉及两个人：一个英国人 和美国的 。 事实上，电子学的起源更为复杂，许多线索跨越欧洲和大西洋，可以追溯到 XNUMX 世纪中叶莱顿瓶的早期实验。
但在我们的演示框架内，可以很方便地涵盖（双关语！）这段历史，从托马斯·爱迪生开始。 1880 年代，爱迪生在研究电气照明时有了一个有趣的发现，这一发现为我们的故事奠定了基础。 由此开始了真空管的进一步发展，这是两种技术系统所必需的：一种新形式的无线消息传递和不断扩展的电话网络。
序言：爱迪生
爱迪生通常被认为是灯泡的发明者。 这对他来说既太多又太少了。 太多了，因为爱迪生并不是唯一发明发光灯的人。 除了他之前的一大批发明家，他们的发明没有达到商业应用，我们还可以提到英国的约瑟夫·斯旺（Joseph Swan）和查尔斯·斯特恩（Charles Stern），以及与爱迪生同时将灯泡推向市场的美国威廉·索耶（William Sawyer）。 [这项发明的荣誉也属于俄罗斯发明家 。 洛迪金是第一个猜想从玻璃灯泡中抽出空气的人，然后建议不要用煤或烧焦的纤维来制作灯丝，而是用耐火钨/大约。 翻译]。 所有的灯都由一个密封的玻璃灯泡组成，灯泡内部有一根电阻灯丝。 当灯连接到电路时，灯丝对电流的电阻产生的热量导致其发光。 将烧瓶中的空气抽出，以防止灯丝着火。 电灯在大城市中已经以这种形式为人所知 ，用于照亮大型公共场所。 所有这些发明家都在寻找一种方法，通过从燃烧的电弧中提取明亮的粒子来减少光量，该粒子足够小，可以在家庭中替代煤气灯，并使光源更安全、更清洁、更明亮。
爱迪生真正所做的——或者更确切地说，他的工业实验室创造的——不仅仅是创造一个光源。 他们为照明室建造了完整的电气系统——发电机、传输电流的电线、变压器等。 其中，灯泡只是最明显、最可见的组件。 爱迪生的名字出现在他的电力公司中，并不是像贝尔电话那样简单地向这位伟大的发明家致敬。 爱迪生不仅是一位发明家，而且还是一位系统架构师。 即使在早期取得成功后，他的实验室仍继续致力于改进各种电气照明组件。
爱迪生早期电灯的一个例子
在 1883 年左右的研究过程中，爱迪生（可能还有他的一名雇员）决定将一块金属板和一根灯丝一起封装在发光灯内。 采取这一行动的原因尚不清楚。 也许这是一种消除灯变暗的尝试——随着时间的推移，灯泡玻璃内部积累了一种神秘的黑色物质。 工程师显然希望这些黑色粒子能够被吸引到通电板上。 令他惊讶的是，他发现当板与灯丝正极一起包含在电路中时，流过灯丝的电流量与灯丝发光的强度成正比。 当将板连接到螺纹的负端时，没有观察到类似情况。
爱迪生发现这种效应，后来被称为爱迪生效应或 ，可用于测量甚至控制电气系统中的“电动势”或电压。 出于习惯，他为这种“电子指示器”申请了专利，然后又回到了更重要的任务上。
不带电线
让我们快进 20 年后，到 1904 年。 此时在英国，约翰·安布罗斯·弗莱明正在按照马可尼公司的指示改进无线电波接收器。
无论是在乐器还是实践方面，了解当时无线电是什么和不是什么是很重要的。 当时无线电甚至不被称为“无线电”，它被称为“无线”。 “广播”一词直到 1910 世纪 XNUMX 年代才开始流行。 具体来说，他指的是无线电报——一种以点和划的形式从发送者到接收者传输信号的系统。 它的主要应用是船舶和港口服务之间的通信，从这个意义上说，它引起了世界各地海事当局的兴趣。
特别是当时的一些发明家， ，尝试了无线电话的想法 - 以连续波的形式通过空中传输语音消息。 但现代意义上的广播直到15年后才出现：传播新闻、故事、音乐和其他节目供广大观众接收。 在此之前，无线电信号的全向性被视为一个需要解决的问题，而不是一个可以利用的功能。
当时存在的无线电设备非常适合使用莫尔斯电码，但不太适合其他所有设备。 发射器通过在电路的间隙发送火花来产生赫兹波。 因此，信号伴随着静电的噼啪声。
接收器通过相干器识别该信号：玻璃管中的金属屑在无线电波的影响下碰撞在一起形成连续的物质，从而完成电路。 然后必须敲击玻璃，以便锯末分解，接收器准备好接收下一个信号——起初这是手动完成的，但很快自动设备就出现了。
1905年它们才刚刚开始出现 ，又称“猫须”。 事实证明，只需用电线接触某种晶体，例如硅、黄铁矿或 ，可以凭空夺取无线电信号。 由此产生的接收器价格便宜、结构紧凑并且适合所有人。 他们刺激了业余无线电的发展，特别是在年轻人中。 由此导致的通话时间占用率突然激增，由于无线电通话时间被分配给所有用户而导致了问题。 业余爱好者之间的无辜对话可能会意外地与海军陆战队的谈判相交叉，一些流氓甚至设法发出虚假命令并发出求救信号。 国家不可避免地要进行干预。 正如安布罗斯·弗莱明本人所写，晶体探测器的出现
由于无数业余电工和学生的滑稽行为，立即导致不负责任的无线电报激增，需要国家和国际当局进行强有力的干预，以保持理智和安全。
由于这些晶体具有不同寻常的电气特性，第三代数字开关将在适当的时候出现，继继电器和灯之后——这些开关主宰我们的世界。 但凡事都有它的时机。 我们已经描述了这个场景，现在让我们把注意力集中到刚刚出现在聚光灯下的演员身上：安布罗斯·弗莱明，英国，1904年。
阀
1904年，弗莱明担任伦敦大学学院电气工程教授，并担任马可尼公司顾问。 该公司最初聘请他是为了提供发电厂建设方面的专业知识，但后来他开始参与改进接收器的任务。
1890年的弗莱明
大家都知道，就灵敏度而言，相干器是一个很差的接收器，马克罗尼开发的磁探测器也不是特别好。 为了找到替代品，弗莱明首先决定建造一个敏感电路来检测赫兹波。 这样的设备即使本身不成为探测器，也将在未来的研究中发挥作用。
为此，他需要想出一种方法来连续测量入射波产生的电流，而不是使用离散相干器（它只显示锯末粘在一起的状态或关闭状态）。 但已知的用于测量电流强度的装置——检流计——需要恒定的、即单向的电流来工作。 无线电波激发的交流电改变方向的速度如此之快，以至于无法进行测量。
弗莱明记得他的衣柜里有几件有趣的东西积满了灰尘——爱迪生指示灯。 1880 年代，他担任伦敦爱迪生电气照明公司的顾问，致力于解决灯变黑的问题。 当时他收到了几份指示器的副本，可能来自英国邮政总局的首席电气工程师威廉·普里斯（William Preece），他刚刚从费城的电气展览会回来。 当时，控制电报和电话是美国境外邮政服务的常见做法，因此它们是电气专业知识的中心。
后来，在 1890 年代，弗莱明本人使用从 Preece 获得的灯研究了爱迪生效应。 他表明，效果是电流沿一个方向流动：负电势可以从热灯丝流到冷电极，但反之则不行。 但直到1904年，当他面临探测无线电波的任务时，他才意识到这个事实可以应用于实践。 爱迪生指示器只允许单向交流脉冲穿过灯丝和板之间的间隙，从而产生恒定的单向流动。
弗莱明拿了一盏灯，将其与检流计串联，然后打开火花发射器。 瞧——镜子转动了，光束在刻度上移动。 有效。 它可以准确测量传入的无线电信号。
弗莱明阀门原型。 阳极位于灯丝环的中间（热阴极）
弗莱明称他的发明为“阀门”，因为它只允许电流朝一个方向流动。 用更一般的电气工程术语来说，它是一个整流器——一种将交流电转换为直流电的方法。 然后它被称为二极管，因为它有两个电极 - 一个发射电流的热阴极（灯丝）和一个接收电流的冷阳极（板）。 弗莱明对该设计进行了多项改进，但本质上该设备与爱迪生制造的指示灯没有什么不同。 它向新品质的转变是思维方式改变的结果——我们已经多次看到这种现象。 这种变化发生在弗莱明头脑中的思想世界，而不是外部的事物世界。
弗莱明阀本身很有用。 它是测量无线电信号的最佳现场设备，本身也是一个很好的探测器。 但他并没有撼动世界。 在李·德福雷斯特添加了第三个电极并将阀门变成继电器之后，电子产品才开始爆炸性增长。
听力
对于耶鲁大学的学生来说，李·德福雷斯特有着不同寻常的成长经历。 他的父亲亨利·德·福雷斯特牧师是来自纽约的内战老兵，也是一名牧师。 ，并坚信作为一名传教士他应该传播知识和正义的神圣之光。 为了履行职责，他接受了邀请，成为阿拉巴马州塔拉迪加学院的校长。 该学院是在内战后由总部位于纽约的美国传教士协会创立的。 其目的是教育和指导当地黑人居民。 在那里，李感到自己左右为难——当地黑人因他的天真和胆怯而羞辱他，而当地白人则因他的性格而羞辱他。 .
然而，作为一个年轻人，德福雷斯特形成了强烈的自信。 他发现了对机械和发明的兴趣——他的机车比例模型成为了当地的奇迹。 青少年时期，在塔拉迪加学习期间，他决定将一生奉献给发明。 然后，作为一个住在纽黑文市的年轻人，牧师的儿子放弃了他最后的宗教信仰。 他们因熟悉达尔文主义而逐渐离开，继而在父亲英年早逝后如风一般被吹走。 但他的命运意识并没有离开德福雷斯特——他认为自己是一个天才，并努力成为第二个尼古拉·特斯拉，一个富有、著名、神秘的电力时代奇才。 他的耶鲁同学认为他是一个自鸣得意的空谈家。 他可能是我们历史上见过的最不受欢迎的人。
德福雷斯特，c.1900
1899 年从耶鲁大学毕业后，德福雷斯特选择掌握无线信号传输这一新兴艺术，以此作为通往财富和名誉的道路。 在接下来的几十年里，他以极大的决心和信心，义无反顾地走上了这条道路。 这一切都始于 de Forest 和他在芝加哥的合作伙伴 Ed Smythe 的合作。 斯迈斯通过定期付款维持他们的企业运转，他们一起开发了自己的无线电波探测器，由两块金属板组成，用德福雷斯特称之为“粘贴”的胶水粘在一起。 但德福雷斯特迫不及待地希望他的天才得到回报。 他摆脱了斯迈思，并与一位名叫亚伯拉罕·怀特（Abraham White）的阴暗纽约金融家合作。具有讽刺意味的是，为了隐藏他的黑暗事件，他改变了他出生时的名字施瓦茨。 White/White –（英语）白色，Schwarz/Schwarz –（德语）黑色/约。 翻译]，开设德福雷斯特无线电报公司。
对于我们两位英雄来说，公司的活动本身是次要的。 怀特利用人们的无知来中饱私囊。 他从努力跟上预期的广播热潮的投资者中骗取了数百万美元。 得益于这些“傻瓜”提供的大量资金，德福雷斯特集中精力通过开发一种新的美国无线信息传输系统（与马可尼等人开发的欧洲系统相反）来证明他的天才。
不幸的是，对于美国系统来说，德福雷斯特探测器的工作效果并不是特别好。 他借用雷金纳德·费森登（Reginald Fessenden）的专利设计解决了这个问题，该设计被称为“液体baretter”探测器——两根铂丝浸入硫酸浴中。 费森登就专利侵权提起了诉讼——他显然会赢得这场诉讼。 德福雷斯特无法休息，直到他拿出一个只属于他的新探测器。 1906 年秋天，他宣布制造出这样的探测器。 在美国电气工程学院举行的两次独立会议上，德福雷斯特描述了他的新型无线探测器，他将其称为三极管。 但它的真正起源值得怀疑。
有一段时间，德福雷斯特试图建造一种新的探测器，围绕着让电流穿过火焰 ，在他看来，这可能是一个不对称导体。 显然，这个想法并没有取得成功。 1905 年的某个时候，他了解到了弗莱明阀门。 德福雷斯特认为，这个阀门和它的基于燃烧器的装置本质上没有什么不同——如果你用火焰代替热线，并用玻璃灯泡覆盖它以限制气体，你会得到同样的阀门。 他遵循弗莱明之前使用气体火焰探测器发明阀门的历史，开发了一系列专利。 他显然想在这项发明中优先考虑自己，绕过弗莱明的专利，因为本生灯的研究先于弗莱明的研究（自 1900 年以来一直在进行）。
无法说这是自欺欺人还是欺诈，但结果就是 de Forest 于 1906 年 XNUMX 月申请的专利，“一个包含两个独立电极的空玻璃容器，电极之间存在气体介质，当充分加热时，该气体介质会变成导体并形成一个传感元件。” 该装置的设备和操作由弗莱明负责，其操作的解释由德福雷斯特负责。 尽管花了十年时间，德福雷斯特最终还是输掉了这场专利纠纷。
热切的读者可能已经想知道为什么我们要花这么多时间在这个自称天才的人身上，他把别人的想法冒充为自己的想法？ 原因在于Audion在1906年最后几个月所经历的转变。
那时，德福雷斯特已经没有工作了。 怀特和他的合伙人通过创建一家新公司 United Wireless 并以 1 美元的价格向其借出 American De Forest 资产来避免承担与 Fessenden 诉讼有关的责任。 德福雷斯特被踢出了1000美元的赔偿金，手里还握着几项无用的专利，其中包括Audion的专利。 习惯了奢侈的生活方式的他面临着严重的经济困难，并拼命试图让Audion取得巨大成功。
要了解接下来发生的事情，重要的是要知道德福雷斯特相信他发明了继电器 - 与弗莱明整流器形成鲜明对比。 他通过将电池连接到冷阀板来制造三极管，并相信天线电路（连接到热灯丝）中的信号在电池电路中调制了更高的电流。 他错了：这不是两个电路，电池只是转移来自天线的信号，而不是放大它。
但这个错误变得至关重要，因为它导致德福雷斯特在烧瓶中使用第三个电极进行实验，该电极应该进一步断开该“继电器”的两个电路。 起初，他在第一个冷电极旁边添加了第二个冷电极，但后来，也许是受到物理学家在阴极射线设备中用于重定向光束的控制机制的影响，他将电极移动到灯丝和主板之间的位置。 他认为这个位置可以中断电流，并将第三个电极的形状从板改变为类似于锉刀的波浪线 - 并将其称为“网格”。
1908年三极管。 左边的线（断线）是阴极，波浪线是网，圆形金属板是阳极。 它仍然有像普通灯泡一样的螺纹。
这确实是一个中继。 施加到栅极的微弱电流（例如无线电天线产生的电流）可以控制灯丝和板之间更强的电流，从而排斥试图在它们之间通过的带电粒子。 该探测器比阀门工作得更好，因为它不仅可以整流，还可以放大无线电信号。 而且，与阀门一样（与相干器不同），它可以产生恒定的信号，这使得不仅可以创建无线电报，还可以创建无线电话（以及后来的语音和音乐传输）。
实际上它的效果并不是特别好。 De Forest 的音频非常挑剔，很快就会烧毁，制作缺乏一致性，并且作为放大器效果不佳。 为了使特定的三极管正常工作，有必要对其电路的电气参数进行调整。
尽管如此，德福雷斯特相信他的发明。 他成立了一家新公司德福雷斯特无线电电话公司来宣传它，但销量很少。 最大的成功是向船队出售用于环球航行期间船队内部电话的设备””。 然而，舰队指挥官没有时间让德福雷斯特号的发射器和接收器工作并培训船员使用它们，因此命令将它们打包并存放起来。 而且，德福雷斯特的新公司，由亚伯拉罕·怀特的追随者领导，并不比以前的公司好多少。 雪上加霜的是，他很快发现自己被指控欺诈。
五年来，Audion 一无所获。 电话将再次在数字中继的发展中发挥关键作用，这一次拯救了一项有前景但未经测试、濒临被遗忘的技术。
又是电话
长途通信网络是AT&T的中枢神经系统。 它将许多本地公司联系在一起，并在贝尔的专利到期时提供了关键的竞争优势。 通过加入 AT&T 网络，理论上，新客户可以联系千里之外的所有其他用户，尽管实际上很少拨打长途电话。 该网络也是公司“一策、一制、一站式服务”总体理念的物质基础。
但随着二十世纪第二个十年的开始，这个网络达到了物理上的最大值。 电话线延伸得越远，通过电话线的信号就越弱，噪音也越大，结果，说话几乎听不见。 因此，美国实际上有两个 AT&T 网络，中间被大陆脊隔开。
对于东部网络来说，纽约是挂钩，机械中继器和 – 决定人类声音传播距离的绳索。 但这些技术并不是万能的。 线圈改变了电话电路的电气特性，减少了语音频率的衰减——但它们只能减少它，而不能消除它。 机械中继器（只是连接到扩音麦克风的电话扬声器）每次重复都会增加噪音。 1911 年从纽约到丹佛的线路将这种安全带的长度发挥到了最大。 没有讨论将网络扩展到整个大陆。 然而，1909 年，AT&T 首席工程师约翰·卡蒂 (John Carty) 公开承诺将这么做。 他承诺五年内做到这一点——当他开始时 1915 年在旧金山。
第一个借助新型电话放大器实现这一事业的人并不是美国人，而是一个对科学感兴趣的维也纳富裕家庭的继承人。 年轻时 在父母的帮助下，他买下了一家电话制造公司，并开始制造电话放大器。 到 1906 年，他制作了基于阴极射线管的继电器，当时该继电器已广泛应用于物理实验（后来成为主导 XNUMX 世纪的视频屏幕技术的基础）。 微弱的输入信号控制电磁体弯曲光束，在主电路中调制更强的电流。
到 1910 年，冯·利本 (von Lieben) 和他的同事尤金·赖斯 (Eugene Reise) 和西格蒙德·施特劳斯 (Sigmund Strauss) 了解了德·福雷斯特 (de Forest) 的 Audione，并用控制阴极射线的栅极取代了管中的磁铁 - 这种设计是最高效且优于美国制造的任何设计。当时的国家。 德国电话网络很快就采用了冯·利本放大器。 1914年，在她的帮助下，东普鲁士陆军司令紧张地给位于1000公里外科布伦茨的德国总部打了电话。 这迫使总参谋长派遣兴登堡将军和鲁登道夫将军前往东部，以获取永恒的荣耀，但也带来了可怕的后果。 类似的放大器后来将德国总部与南部和东部的野战军连接起来，远至马其顿和罗马尼亚。
冯·利本改进的阴极射线继电器的复制品。 阴极在底部，阳极是顶部的线圈，栅极是中间的圆形金属箔。
然而，语言和地理障碍，以及战争，意味着这个设计没有到达美国，其他事件很快就超越了它。
与此同时，德福雷斯特于 1911 年离开了濒临破产的无线电电话公司，逃往加利福尼亚州。 在那里，他在帕洛阿尔托的联邦电报公司找到了一份工作，该公司由斯坦福大学毕业生创立 。 名义上，德福雷斯特将致力于研制一种放大器，以增加联邦无线电输出的音量。 事实上，他、赫伯特·范·埃坦（Herbert van Ettan，一位经验丰富的电话工程师）和查尔斯·劳格伍德（Charles Logwood，一位受话器设计师）着手制造电话放大器，以便他们三人能够赢得 AT&T 的奖金，据传奖金为 1 万美元。
为此，de Forest 从夹层取出了 Audion，到 1912 年，他和他的同事已经准备好设备，准备在电话公司进行演示。 它由多个串联连接的 Audions 和多个辅助组件组成，可在多个阶段进行放大。 该设备确实有效——它可以增强信号，足以让你听到手帕掉落的声音或怀表滴答作响的声音。 但仅限于电流和电压太低而无法用于电话的情况。 随着电流的增加，三极管开始发出蓝色的光芒，信号变成了噪音。 但电话行业对此非常感兴趣，他们将这款设备交给工程师，看看他们能用它做什么。 碰巧的是，其中一位年轻的物理学家哈罗德·阿诺德（Harold Arnold）确切地知道如何修理联邦电讯报的放大器。
现在是时候讨论阀门和三极管如何工作了。 解释他们的工作所需的关键见解来自剑桥卡文迪什实验室，这是一个新电子物理智囊团。 1899 年，J. J. 汤姆森 (J. J. Thomson) 在阴极射线管实验中证明，具有质量的粒子（后来被称为电子）将电流从阴极传送到阳极。 在接下来的几年里，汤姆森的同事欧文·理查森将这一提议发展成为热电子发射的数学理论。
安布罗斯·弗莱明 (Ambrose Fleming) 是一名工程师，距离剑桥只有很短的火车车程，他对这些作品很熟悉。 他很清楚，他的阀门工作是由于电子从加热的灯丝中热电子发射，穿过真空间隙到达冷阳极。 但指示灯中的真空并不深——这对于普通灯泡来说是不必要的。 抽出足够的氧气就足以防止线着火了。 弗莱明意识到，为了使阀门发挥最佳性能，必须尽可能彻底地排空阀门，这样剩余的气体就不会干扰电子的流动。
德福雷斯特不明白这一点。 自从他通过本生灯实验来到阀门和三极管以来，他的信念是相反的——热电离气体是设备的工作流体，它的完全去除将导致操作停止。 这就是为什么三极管作为无线电接收器如此不稳定和不令人满意，以及它发出蓝光的原因。
AT&T 的阿诺德处于纠正德福雷斯特错误的理想位置。 他是一位物理学家，曾在芝加哥大学师从罗伯特·密立根（Robert Millikan），并被专门聘请来将他的新电子物理学知识应用于建设海岸到海岸电话网络的问题。 他知道三极管管在近乎完美的真空中工作得最好，他知道最新的泵可以达到这样的真空，他知道一种新型的氧化物涂层灯丝，加上更大的板和栅极，也可以增加电子的流动。 简而言之，他将三极管变成了真空管，成为电子时代的奇迹创造者。
AT&T 拥有建造横贯大陆线路所需的强大放大器，但它无权使用它。 该公司的代表在与 de Forest 谈判期间表现出怀疑，但通过第三方律师开始了单独对话，该律师设法以 50 万美元（按 000 年美元计算，约合 1,25 万美元）购买了 Audion 作为电话放大器的使用权。 纽约至旧金山的线路及时开通，但更多的是技术精湛和企业广告的胜利，而不是作为一种沟通手段。 通话费用是天文数字，几乎没有人可以使用它。
电子时代
真正的真空管已成为全新电子元件树的根部。 与继电器一样，随着工程师找到新的方法来定制其设计以解决特定问题，真空管不断扩大其应用范围。 “-od”部落的成长并没有随着二极管和三极管而结束。 它继续与 ，它增加了一个额外的网格，支持随着电路中元件的增长而放大。 接下来出现了 , ，甚至 。 充满汞蒸气的闸流管出现了，发出不祥的蓝光。 微型灯有小脚趾甚至橡子大小。 间接阴极灯，其中交流电源的嗡嗡声不会干扰信号。 《真空管传奇》记录了真空管行业截至 1930 年的发展历程，按索引列出了 1000 多种不同型号 - 尽管其中许多是来自不值得信赖的品牌的非法仿制品：Ultron、Perfectron、Supertron、Voltron 等。
比形式的多样性更重要的是真空管的应用的多样性。 再生电路将三极管变成一个发射器 - 产生平滑且恒定的正弦波，没有嘈杂的火花，能够完美地传输声音。 1901 年，凭借相干器和火花，马可尼勉强能够跨越狭窄的大西洋传输一小段莫尔斯电码。 1915 年，AT&T 使用真空管作为发射器和接收器，将人声从弗吉尼亚州阿灵顿传输到檀香山，距离增加了一倍。 到了 1920 年代，他们将长途电话与高质量音频广播结合起来，创建了第一个无线电网络。 因此，很快整个国家就可以在广播中听到同一个声音，无论是罗斯福还是希特勒。
此外，制造调谐到精确稳定频率的发射机的能力使电信工程师能够实现四十年前吸引亚历山大·贝尔、爱迪生和其他人的频率复用的长期梦想。 到 1923 年，AT&T 开通了从纽约到匹兹堡的十频道语音线路。 通过单根铜线传输多种语音的能力从根本上降低了长途电话的成本，由于长途电话成本高昂，一直以来只有最富有的人和企业才能负担得起。 看到真空管的功能后，AT&T 派律师从 de Forest 购买了额外的权利，以确保在所有可用应用程序中使用 Audion 的权利。 他们总共付给他 390 万美元，相当于今天的 000 万美元。
具有如此多的用途，为什么真空管没有像主导收音机和其他电信设备那样主导第一代计算机呢？ 显然，三极管可以是一个数字开关，就像继电器一样。 如此明显，德福雷斯特甚至相信他在真正创建中继之前就已经创建了它。 而且三极管比传统的机电继电器反应灵敏得多，因为它不需要物理移动电枢。 典型的继电器需要几毫秒的时间来切换，并且由于电网电势的变化而导致从阴极到阳极的通量变化几乎是瞬时的。
但与继电器相比，灯有一个明显的缺点：它们像其前身灯泡一样容易烧坏。 原版 Audion de Forest 的使用寿命非常短（大约 100 小时），因此灯中包含一根备用灯丝，必须在第一根灯丝烧毁后将其连接起来。 这是非常糟糕的，但即使在那之后，即使是最好质量的灯也不能指望持续超过几千小时。 对于拥有数千个灯和数小时计算的计算机来说，这是一个严重的问题。
另一方面，根据乔治·斯蒂比茨的说法，继电器“非常可靠”。 以至于他声称
如果一组 U 形继电器在我们这个时代的第一年就开始使用，并且每秒切换一次触点，那么它们今天仍然可以工作。 第一次接触失败预计不会早于 3000 年后，也就是 XNUMX 年的某个时候。
此外，他们没有与电话工程师的机电电路相媲美的大型电子电路的经验。 收音机和其他设备可以包含 5-10 个灯，但不能包含数十万个。 没有人知道是否有可能让一台拥有 5000 个灯的计算机正常工作。 通过选择继电器而不是电子管，计算机设计者做出了安全而保守的选择。
在下一部分中，我们将了解如何以及为何克服这些疑虑。
来源： habr.com