kategória: Najlepšie články » Zaujímavé fakty
Počet zobrazení: 14085
Komentáre k článku: 1
Lee de Forest a prvé kroky elektroniky
Ktorý národ by nechcel nazvať jedného zo svojich synov vynálezcom rádia a zaradiť prioritu veľkého objavu za svoju vlasť? Preto spory medzi historikmi vedy neprestali stáť storočia.
Uvádzajú sa najpresvedčivejšie argumenty a názory, v ktorých nie je toľko mien: Maxwell (Anglicko), Hertz (Nemecko), Branly (Francúzsko), Popov (Rusko), Marconi (Taliansko).
V tejto galaxii veľkých myslí, z ktorých každá si zaslúži česť byť zahrnutá do „biografie“ nového komunikačného prostriedku, sa môžete stretnúť s inými vedcami „s nižšou hodnosťou“. Ale aj medzi nimi americký inžinier Lee de Forest Zdá sa, že obrázok na prvý pohľad nie je celkom vhodný pre úlohu zriaďovateľa rádia. Koniec koncov, začal výskum v oblasti rádiovej telegrafie, potom čo sa prvé signály preniesli cez Atlantický oceán, a v praxi sa široko využíval iskrový telegraf, ako sa rádio vtedy volalo. Prečo je však v rodnej krajine vedeckého inžiniera v USA vyslovované jeho meno v kombinácii so slovami „otec rádia“ a dokonca „starý otec televízie“? Na to musí byť skutočne dobrý dôvod. A sú.
Rádiotelefón je relevantný
Koniec 19. storočia. bola označená udalosťou, ktorá bola spočiatku prikladaná malému významu. Asistenti A. S. Popov - P. N. Rybkin a D. S. Troitsky objavili zo súčasného hľadiska „zjavnú“ vec.
Pokúšajú sa nájsť poruchu v rádiu „zvonením“ elektrických obvodov pomocou bežného telefónneho slúchadla, zreteľne počuli rádiové signály z Morseovho kódu najbližšej rozhlasovej stanice.
Po prvé to znamenalo, že pomocou rádiových vĺn môžete prenášať zvukové signály. Po druhé, bolo možné prijímať nízkoenergetický signál podľa ucha, na ktorý relé prijímača nereagovalo - nevyhnutný prvok prvých návrhov.
26. júla 1899 dostal A. S. Popov ruské privilégium a patenty v Anglicku a vo Francúzsku na „Telefónny prijímač odoslaní odoslaných pomocou elektromagnetických vĺn cez systém Morse“ [2]. Testy nového komunikačného systému sa rozhodli vykonávať na existujúcej letke Čiernomorskej flotily. Počas letnej kampane v roku 1901 v Novorossijskej oblasti dosahoval rozsah prenosu občas 80 míľ (asi 150 km). Hoci oblasť pokrytia bola o niečo menšia, záver, že rádiové vlny sú vnímané za horizontom, bol jednoznačný [3].
Počiatočná verzia detektora plynu Je vhodné uviesť klasický príklad „hlúposti“, keď byrokracia stojí v ceste rozvoju pokroku. „Velenie Čiernomorskej flotily,“ povedal Rybkin, „zakázalo používanie rádiotelefónov vo flotile, pričom sa odvoláva na skutočnosť, že telegrafná páska je dokument, pričom sa od dôveryhodného prevádzkovateľa rádia, ktorý prijal slovo, vyžaduje potvrdenie úradnou pečaťou. A čas ubiehal, boli tragédie Tsushimy a Titanicu, ale neexistovali žiadne stimuly na vykonávanie výskumu v oblasti rozhlasového vysielania ľudskej reči.
V Spojených štátoch v tom čase sa takáto práca už začala. Ich výsledky ukázali, že vysielače iskier nie sú na tento účel vhodné a frekvencia nosnej vlny by mala byť najmenej 10 000 periód za sekundu.
Inžinier R. Fesenden, ktorý vytvoril vysokofrekvenčné generátory elektrických strojov (alternátory), sa zaoberal otázkami rádiotelefónie. Od roku 1906 sa s ich pomocou uskutočnili prvé rádiotelefónne rokovania na atlantickom pobreží. Mimochodom, ich témou boli náklady na ryby na trhu v Bostone.
Navigátori v Spojených štátoch odmietli študovať pravidlá práce s telegrafným kľúčom, a preto sa rozhodlo, že rádiové operátory budú mať iba na osobných lodiach (ostatné plavidlá boli vybavené iba rádiotelefónom).
„Zvuk“ - takzvaný vynález
Lee de Forest sa objavil v aréne práce iskierového telegrafu v roku 1900. Po výmene niekoľkých laboratórií priekopníkov nového typu komunikácie v roku 1902 zorganizoval svoju vlastnú spoločnosť American Wireless Telegraph Company.
Z elektrotechniky vedel, že keď sa vzduch ožaruje plameňom horiacej sviečky, stane sa vodivým. To isté sa stalo pri zahrievaní vzácneho plynu. Lee de Forest, ktorý je presvedčený, že skôr alebo neskôr, medzi plynmi žiariacimi pod vplyvom elektrického prúdu, sa dá nájsť dobrý detektor Hertzových vĺn, začne experimentovať.
Už v roku 1903 urobil veľmi úspešný a sľubný zážitok. Dve platinové platne vzduchového kondenzátora „olízali“ plameň horáka a pole elektromagnetickej cievky prepojenej medzi anténou a zemou pôsobilo na plazmu vo vnútri (obr. 1).
Obr. 1.
S týmto detektorom prijal Lee de Forest signály z lode v New York Harbor. Prvý úspech inšpiroval vynálezcu. Uvedenie takéhoto zariadenia do praxe však nebolo možné. „Bolo zrejmé, že zariadenie s plynovým plameňom bolo pre lodnú rozhlasovú stanicu neprijateľné,“ napísal vynálezca, „tak som začal hľadať spôsob, ako priamo ohriať plyn elektrickým prúdom.“
Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, bolo použiť obyčajnú Edisonovu žiarovku, vložiť do nej platinové platne elektród a obaliť sklenenú žiarovku časťou prijímacej cievky. Následne sa jedna z platinových elektród odstránila a namiesto nej sa použil závit horúcej žiarovky (obr. 2). Rádio s takýmto detektorom nefungovalo horšie ako iné podobné zariadenia, ale nie lepšie.
Obr. 2.
Po mnohých pokusoch Lee de Forest raz zabalil sklenený valec žiarovky kovovou fóliou pripojenou k anténe. Prijímač sa stal citlivejším. „V tom okamihu,“ spomína vedec, „som si uvedomil, že účinnosť žiarovky sa môže zvýšiť, ak je tretia elektróda vložená dovnútra.“ Čo experimentátor ponáhľal urobiť. Kvalita príjmu sa zvýšila.
Ďalšie experimenty vedú vynálezcu k myšlienke, že je efektívne, ak je umiestnený medzi vlákno a platňu na zber prúdu. „Je zrejmé,“ hovorí Lee de Forest, „že tretia elektróda by nemala byť pevná doska.“
Začalo sa skúmanie materiálov, tvarov a veľkostí elektródy, ako aj jej umiestnenia medzi dvoma svorkami banky.
Najúspešnejším návrhom bolo, keď úlohu jednej elektródy zohrávalo žiarovo žeravé vlákno žiarovky umiestnené v inej elektróde vo forme valca. Medzi nimi bola umiestnená tretia elektróda, vyrobená vo forme drôtenej špirály (obr. 3).
Obr. 3.
Vynálezca označil svojho intelektuálneho dieťaťa za „konkurz“ (z latinského „zvuku“ - počuť a grécky „ión“ - ísť). Kvalita zariadenia bola určená intenzitou zvuku prijatého signálu uchom a prekročila všetky predtým používané zariadenia. Neskôr, s ľahkou rukou anglického elektrotechnika Williama Ecclesa, sa lampy s tromi elektródami nazývali triódy.
Obr. 4.
Vyhľadajte pravdu a objav
Prevádzkovatelia námorných rádií (konkrétne flotila používala nové komunikačné prostriedky), ktoré sa snažili zvýšiť citlivosť zvukov, ohrievali vlákno na neprijateľné limity a vyhoreli. Odborníci námorníctva bez pochopenia problému dali rozkaz „nezískavať konkurzy, ale používať staré detektory“.
Vedci nenašli nič nové v dizajne Lee de Forest. Tu je to, čo Fleming, vynálezca diódy, napísal: „V októbri 1906 opísal Dr. Forest zariadenie, ktoré nazval konkurz, čo je jednoduché opakovanie, opísané osemnásť mesiacov. Zavedená zmena nedáva významný rozdiel v činnosti zariadenia ako detektora “[6]. Bola napísaná v roku 1907, ale dokonca aj v roku 1908 francúzsky prezident C. Tissot potvrdzuje Flemingovu prioritu.
Zaujímavé je, že obaja vynálezcovia pôvodných elektronických zariadení, ktorí elektrón akceptovali ako realitu, pristúpili k určeniu priority z rôznych perspektív. Fleming považoval tieto zariadenia za elektronické a Lee de Forest - iónové. V tom však nie je nič prekvapujúce.
Elektrický obvod rádiového prijímača s detektorom plynu V tom čase existujúce vákuové čerpadlá určené na výrobu elektrických žiaroviek boli také nedokonalé, že umožňovali interpretovať procesy, ktoré sa vyskytujú v audion, dvoma spôsobmi. Lee de Forest veril, že jeho zariadenie pracuje na princípe ionizácie hlboko zriedeného plynu. Iba vynález difúznych vývev a mnoho rokov výskumu nám umožnil dôkladne študovať schopnosti rádiovej trubice s ďalšou elektródou a overiť elektronickú povahu jej vnútorných procesov.
Skutočne revolučná bola schopnosť konkurenta zosilniť signál prichádzajúci k nemu. Rádiové prijímače teraz mohli vnímať signály zo vzdialených alebo veľmi slabých rádiových staníc. Výkony vysielača by sa mohli znížiť, čo prispelo k širšej distribúcii rádiotelefónu.
Vývoj systémov prenosu ľudskej reči si však nestanovil úlohu zavádzať vysielacie, informačné alebo hudobné periky, ale potreboval rádiotelefóniu pre obchod a prospešnú obojsmernú komunikáciu, ale stalo sa nečakané ...
Každý je unavený z nepríjemnej rozhlasovej a televíznej reklamy. Ale kvôli historickej spravodlivosti musíme pripustiť, že rozhlasová reklama sa objavila pred vysielaním. A čo s tým priamo súvisí, nie je nič iné ako vynálezca konkurzu.
Tu napísal sám Lee de Forest: „V roku 1909 som pre Spojené štáty vyrobil bezdrôtové telefóny. Každá súprava bola testovaná pomocou fonografických poznámok. K môjmu prekvapeniu sa mnohým šunkám a profesionálnym operátorom tieto kontrolné programy páčili. Myšlienka vysielania mi samozrejme prišla. Mohla by sa vysielať atraktívna hudba a zaujímavé programy, čo by vyvolalo dopyt po bezdrôtových zariadeniach. ““
Na reklamné účely sa zorganizovali prvé priame prenosy z Metropolitnej opery v New Yorku a v novembri 1916 sa uskutočnila myšlienka presunu postupu počítania počas prezidentských volieb. Práve ona výrazne zvýšila záujem o rozhlasové vysielanie.
Prvýkrát na svete sa od roku 1921 v Pittsburghu začalo v USA pravidelné vysielanie. Prvá rozhlasová reklama, ktorá opísala výhody a nízke náklady na byty v mrakodrapoch na Long Islande, sa vysielala v roku 1922 z New Yorku. Lee de Forest však s ňou nemal nič spoločné.
Obr. 5.
Ďalší objav
Po úspešnom zavedení zvuku do rádia nemohol Lee de Forest prejsť myšlienkou jeho použitia v rádiovom vysielači. Faktom je, že tvorba rádiových vĺn je spojená so zariadeniami, ktoré vykonávajú oscilačné procesy. V prírode existuje veľa takýchto žiaričov vibrácií. Jedná sa o znejúci zvonček, hlasivky a luster, ktorý sa hýbe pod stropom a kyvadlo nástenných hodín.
Pri elektrine môžete vytvoriť zdroj kmitania kombináciou nabitého kondenzátora a indukčnosti v obvode, čím sa vytvorí tzv. Oscilačný obvod. Všetky prírodné vibračné systémy spôsobujú tlmené vibrácie. Reťazec prestane po nejakom čase znieť, morské vlny sa upokojia. Kolísanie v obvodoch tiež slabne.
Vysokokvalitné vysielanie vyžaduje netlmené oscilácie. A to nie je ľahké. Pre dlhý rozsah vlnových dĺžok môžete vytvoriť strojový generátor vysokofrekvenčných oscilácií. Ale ako vyriešiť problém s oscilačným obvodom a zabezpečiť kmity takmer akejkoľvek frekvencie?
Napríklad v nástenných hodinách na vytvorenie netlmených oscilácií kyvadla na niekoľko dní boli postavené špeciálne mechanizmy, ktoré pravidelne tlačia kyvadlo v presne definovanom okamihu vo fáze jeho pohybu. Energia na tento účel je získaná zo zvýšených hmotností alebo vinutej pružiny. Zariadenie sa nazýva kotviaci mechanizmus.
Ale čo oscilačný obvod? Lee de Forest obsahuje oscilačný obvod v obvode mriežky svojho konkurenta a prostredníctvom elektrických obvodov zosilnený signál z oscilačného obvodu opäť padá na ten istý obvod, ktorý „tlačí“ kmity v správny okamih, takže amplitúda a otvorenie v elektrotechnike sa nazývajú pozitívna spätná väzba a teraz sa používajú v tisíce rôznych zariadení.
Lee de Forest získal patent na tento systém v roku 1915. Teraz nebolo ťažké získať elektrické kmitania požadovaných frekvencií. Je pravda, že prvé generátory elektróniek nemohli poskytnúť energiu potrebnú pre vysielače. Medzi alternátormi a generátormi elektrónok sa začne tvrdá konkurencia. Nakoniec alternátory z používania zmiznú a elektronická lampa zaujme svoje správne miesto.
Vynálezca konkurzu by však nebol Američanom, keby nenašiel praktickú aplikáciu pre svoje zariadenie, a to nielen v rádiu. Vytvoril prvý elektronický hudobný nástroj.
Po zostavení elektrického generátora zvukových frekvencií pri audionoch, jednej triódy na oktávu a zosilnení signálov ich napája do reproduktorov umiestnených po obvode miestnosti. Počas cesty sú teda problémy s priestorovým zvukom vyriešené. Najdôležitejšie však bolo, že zmenou nastavenia oscilačných obvodov sa Lee de Forestovi podarilo získať očarujúce zvuky, ktoré sú pre ľudské uši nezvyčajné.
Lee de Forest nazval svoj nástroj „audio piano“. Zároveň boli vyjadrené prorocké slová: „Dúfam, že pomocou tejto malej elektronickej žiarovky dokážem tento nástroj urobiť dosť dokonalým, aby si hudobníci mohli uvedomiť svoje najbohatšie hudobné fantázie.“
V rozprave vystúpil „The Great Mute“
Kino sa objavilo takmer súčasne s prvým rozhlasovým prijímačom. Bratia Louis a Auguste Lumiere v marci 1895 uskutočnili pilotnú demonštráciu prvých zdokumentovaných záberov. Do konca tohto roku bolo v Paríži postavené prvé komerčné kino. Filmy sa spočiatku nemohli považovať za také, kiná sa však označovali ako „technické atrakcie“ pod názvom „živá fotografia“.
Veľmi skoro sa však tieto atrakcie stali vážnymi konkurentmi bežného divadla. Vzniká nová umelecká forma, lacnejšia a mobilnejšia. Čoskoro bolo celé územie Spojených štátov pokryté sieťou kín, ktoré denne navštívilo až 5 miliónov divákov. Ukázalo sa, že ide o veľký podnik [7].
Ako dlho však môžu mať ľudia záujem, aj keď o umelecké, ale výrazy tváre a krátke titulky? Vzhľad prominentných hercov na obrazovkách zvýšil prestíž nového umenia na titul „veľký nemý“, ale, ako sa hovorí v angličtine, „zázrak je iba deväť dní zázrak“. Počet návštevníkov kina začal klesať.
Na zlepšenie situácie začali najímať špeciálnych hudobníkov, poslucháčov, ktorí sprevádzali filmovú show hudbou. Veľký A. Edison prispôsobil svoj fonograf na tento účel.
Určitý vynálezca Homon ponúkol ctihodnej verejnosti „chronofón“. Hlasité meno skrývalo bežný fonografický záznam, otáčaný synchrónne s filmovým motorom, kde sa pery hercov viac-menej zhodovali so zvukom. Gramofón však stál pri filmovej obrazovke a projektor bol na druhom konci haly. Spravovanie takéhoto systému bolo náročné. Ako sa hovorí, kvalita zvuku sa ukázala byť bez práce.
Elektrické spoločnosti sa zlúčili do konglomerátov. Obrie spoločnosti ho nepotrebovali a hrdosť mu nedovolila uspokojiť sa s pozíciou bežného inžiniera s mesačnou mzdou. A Forest sa rozhodol riešiť problémy dabovania filmov.
Jeho nápad bol taký, že „ľahký zajačik“ zaznamenal na fotocitlivom filme zvukové variácie zvukovej stopy rovnobežne s obrázkom. Synchronicita bola perfektná. S pomocou konkurzov bolo možné dosiahnuť akýkoľvek objem.
Aby propagoval svoj nový vynález v rokoch 1923 až 1927, Lee de Forest zastrelil viac ako 100 zvukových šortiek s mnohými slávnymi hercami a očakával vzhľad moderných videoklipov.
Vynálezca reklamy na jeho „fonofilm“ prekvapil krajanov tým, že na filmovej obrazovke reprodukoval prejav 30. prezidenta USA Coolidge na trávniku pred Bielym domom. Prvýkrát hovoril z obrazovky americký vodca. Publikum túto novinku potešilo. Horúčka začala znova. Narodil sa
Zlatý vek Hollywoodu.
Vynálezca však nemusel využiť tento úspech. „Právnici spoločnosti Western Electric and Telephone Company,“ napísal životopis Lesníka, M. Wilson, „prstom úspešne obkrúžil a svoj vynález využil bezplatne.“
Americký inžinier Lee de Forest strávil veľký a plodný život. Ľudstvo mu dlží veľa. Jeden z prvých, ktorým veril v existenciu elektrónu, spolu s Flemingom položili základy rádiovej elektroniky.
Výsledky jeho výskumu našli uplatnenie v mnohých známych veciach: od ultramoderného mobilného telefónu po čiarový kód tovaru. Napriek početným petícim mu však nikdy nebol udelený Nobelova cena.
5. októbra 1956, 50 rokov po vynáleze rozhlasovej trubice (audion), francúzska vláda udelila Lee de Forest Rádu čestnej légie. Pri odovzdávaní ceny sa hovorilo, že „objav Lee de Forest je jedným z najväčších v histórii vedy a techniky a odborníci vo všetkých oblastiach vedy by mali vyjadriť svoju úctu, uznanie a obdiv.“ Tieto slová predniesol laureát laureáta Nobelovej ceny Louis de Broglie, jeden zo zakladateľov kvantovej fyziky. A vedel, čo hovorí.
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: