X光的发明

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X光的发明

  布劳恩在无线电通信技术领域也有很多重要的发明。他发明了磁耦合天线,使无线电发射机和接收机不必直接与天线相连,减少了雷击的危险,增大了通信距离,今天所有的收音机、电视机、电台和雷达都在使用它们。他还发明了定向天线,使电磁波按照人们的设想沿规定的方向传播,提高信号传输的效率,减少电磁波能量无谓消耗和通信系统之间的相互干扰。

  不幸的是,布劳恩这位杰出的发明家成了第一次世界大战的牺牲品。为解决一件关于无线电通信技术方面的专利纠纷,布劳恩于1917年到美国参加听证会,其间美国介入第一次世界大战,美国政府以“布劳恩是敌对国公民”为由逮捕了他。第二年,布劳恩死在狱中。

  1904年,美国发明家弗莱明(1849—1945年),通过在真空中利用电流加热灯丝的办法,轻而易举地获得逸出物体的自由电子,并用它做成了一种效率很高的无线电信号检波器——真空二极管。

  真空二极管中有一条灯丝和一个孤立的金属电极,这个电极被称为阳极。当灯丝加热时,如果在阳极加上正电压,电子就会在静电力作用下到达阳极,使电流通过;如果在阳极加上负电压,静电力将阻止电子运动,电子会滞留在灯丝周围,使电流中断。由于电子很轻,惯性很小,真空二极管可使频率很高的无线电信号被整流检波成为人们需要的信息。弗莱明用它替代无线电接收机里的金属粉末检波器和晶体检波器,使微弱的高频无线电信号能够还原成所传输的电码信息,无线电

  接收机的灵敏度显著提高。

  弗莱明的发明直接得益于爱迪生早年的发现。

  为了提高白炽灯寿命,爱迪生曾使用许多稀奇古怪的办法进行试验。1881年,他在灯丝旁边装上一个孤立的金属电极,当灯丝点亮时,这个电极上总会出现电流;他连续试验了两个星期,电流总不间断。爱迪生详细地记录了每一次试验的结果,认为是灯泡漏电,并且认为这个孤立的电极对提高灯丝寿命没有帮助,便停止了这项工作。

  实际上,爱迪生观测到的电流正是灯丝受热后发出的电子流,他应该是最早发现电子的人。由于爱迪生当时缺乏探究自然奥秘的兴趣,功利的追求使这位发明家只关注具有实用价值的事物,因而,错过了发现电子的机会。后来,人们把加热灯丝发射电子的现象称作“爱迪生效应”。

  1906年,另一位美国发明家福瑞斯特(1873—1961年),对真空二极管作出重大改进,发明了真空三极管,开辟了电子学发展的新途径 。

  福瑞斯特在真空二极管的灯丝和阳极之间,加装一个独立的金属栅网,称作控制极。如果改变栅网上的电压,便可控制到达阳极的电子数量。如果在栅网上加一个很小的电压信号,在阳极上便可得到与其变化规律完全相同、幅度大得很多的电信号,这种简单的器件可以使电信号增强。真空三极管是一种能量转换装置,就好像是电信号的加油站。这项看似简单的发明,翻开了电子技术发展史新的一页。

  自从1837年人类开始应用电传递信息以来,一个令人头痛的问题始终困扰着人们:电信号在传输的路径上会衰减,变得越来越小,以至最后消失得无影无踪,这限制了通信的距离。1876年,美国费城举办国际博览会,电报公司向全世界招标,寻求解决大西洋海底电缆电报信号传输衰减的技术方案,结果无人中标。福瑞斯特真空三极管的发明,使信号衰减不再成为问题,人们通过真空三极管很容易使衰减的电信号重新增大,通信质量明显改善,通信距离大幅度增加。从此,使用电信技术的客户迅速增多,电话、有线电报和无线电通信出现了新的发展高潮,电信号把世界更多的地方连结在一起。