人类第一只电子管的发明者:英国物理学家安布鲁斯·弗莱明

1904年,世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。 弗莱明为此获得了这项发明的专利权,而人类第一只电子管的诞生,也开启了世界进入电子时代之门。

说起电子管,首先得从“爱迪生效应”谈起。 爱迪生这位举世闻名的大发明家,在研究白炽灯的寿命时,在灯泡的碳丝附近焊上两小块金属片。 结果,他发现了一个奇怪的现象:金属片虽然没有与灯丝接触,但如果在它们之间加上电压,灯丝就会产生一股电流,趋向附近的金属片。

这股神秘的电流从何而来?爱迪生也无法解释,但他不失时机地将这一发现注册了专利,并称之为“爱迪生效应”。

后来,有人证明电流的产生,是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。 但最先预见到这一效应具有实用价值的,则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。

1870年,弗莱明毕业于伦敦大学并留校任教。 1877年,他转入剑桥大学,成为著名物理学家麦克斯韦的助手。 1885年,弗莱明成为剑桥大学第一位电气工程教授。 后来,他在爱迪生设在伦敦的事务所里当顾问,并和无线电通讯之父——意大利发明家马可尼合作进行研究。

“爱迪生效应”引起他强烈的兴趣。 在和马可尼的合作中他已经感到,要实现远距离的无线电通信,就必须有灵敏、可靠的检波器。

其实,为了寻找到一个高效的检波器,包括马可尼在内的许多科学家都曾做过许多实验,但效果均不理想。 弗莱明灵机一动:利用“爱迪生效应”不正可以将交流电转化成直流电吗?于是,他用一个金属筒代替了爱迪生所用的金属片,套在灯丝外面,和灯丝一起封在玻璃灯泡里。 这样,不但接收电子的面积大大增加了,而且检波效果也十分理想。

由于金属筒接正电、灯丝接负电时才有电流通过,因此弗莱明将金属筒称为“阳极”,将灯丝称为“阴极”。 这种新诞生的器件,作用相当于一个只允许电流单向流动的阀门,弗莱明就干脆把它叫做“阀”,后人则把它称为“真空二极管”。

世界上第一只电子管就这样诞生了,并首先被应用到无线电报的接收机上。 它的诞生,离不开爱迪生和马可尼两位大发明家的研究基础,更离不开弗莱明的综合应用和持之以恒的努力。

利用热电子发射效应发明的电子管,带给弗莱明的不仅是鲜花和掌声,还有金钱和荣耀。 1904年,他因发明真空二极管获得专利,并据此于1929年获得爵士爵位。

时至今日,电子管仍在发挥作用。 比如,从本质上看,电视机的显像管还是一种电子管。 在家用微波炉中,产生微波的主要器件仍是电子管。 在广播、电视、通信发射机里,目前还没有能取代大功率发射电子管的半导体器件。

现代技术的进步,导致电子管从兴旺走向衰败,让人大有“无可奈何花落去”之感,但电子管在人类科技发展史上所占有的地位,毕竟是不容忽视的。 展望未来,电子管在相当长的一段时间内,还将继续发挥重要的作用。

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