לי דה פורסט והצעדים הראשונים של האלקטרוניקה

איזו מדינה לא הייתה רוצה לקרוא לאחד מבניה ממציא הרדיו ולדרג את העדיפות של התגלית הגדולה מאחורי מולדתם? זו הסיבה שהמחלוקות בין היסטוריוני המדע לא נפסקו זה מאה שנה.

מוצגים הטיעונים והדעות המשכנעים ביותר, שבהם אין כל כך הרבה שמות: מקסוול (אנגליה), הרץ (גרמניה), בראני (צרפת), פופוב (רוסיה), מרקוני (איטליה).

בין גלקסיה זו של מוחות גדולים, שכל אחד מהם ראוי לכבוד להיכלל ב"ביוגרפיה "של אמצעי תקשורת חדש, אתה יכול לפגוש מדענים אחרים," דרגה נמוכה יותר ". אבל אפילו ביניהם, מהנדס אמריקאי לי דה יער נראה שמדובר במבט ראשון דמות שלא ממש מתאימה לתפקיד מייסד הרדיו. אחרי הכל, הוא החל במחקר בתחום הטלגרף הרדיו, לאחר שהאותות הראשונים הועברו ברחבי האוקיאנוס האטלנטי, והטלגרף הניצוץ, כפי שכונה אז הרדיו, שימש שימוש נרחב בפועל. אך מדוע, במולדתו של מהנדס מדען, בארה"ב, מבוטאים שמו בשילוב המילים "אבי הרדיו" ואפילו "סבא לטלוויזיה"? אכן חייבת להיות סיבה טובה לכך. והם.

הטלפון הרדיו רלוונטי

סוף המאה התשע עשרה. סומן על ידי אירוע שהיה בתחילה מעט חשיבות. העוזרים A. S. Popov - P. N. Rybkin ו- D. S. Troitsky גילו מנקודת המבט הנוכחית דבר "מובן מאליו".

כשהם מנסים למצוא תקלה ברדיו על ידי "צלצול" של מעגלים חשמליים באמצעות מכשיר טלפון רגיל, הם שמעו באופן ברור את אותות הרדיו מקוד מורס של תחנת הרדיו הקרובה.

ראשית, משמעות הדבר הייתה כי באמצעות גלי רדיו אתה יכול להעביר אותות קול. שנית, אפשר היה לקבל אות בעל עוצמה נמוכה באמצעות האוזן, אליו לא נענה ממסר המקלט - אלמנט חיוני מהעיצובים הראשונים.

ב- 26 ביולי 1899 קיבל א 'ש' פופוב את הפריבילגיה והפטנטים הרוסים באנגליה ובצרפת על "מקלט טלפון של משלוחים שנשלחו באמצעות גלים אלקטרומגנטיים דרך מערכת מורס" [2]. במבחני מערכת התקשורת החדשה, הוחלט להתנהל בטייסת הקיימת בצי הים השחור. במהלך קמפיין הקיץ של שנת 1901 באזור נובורוסייסק, טווח התמסורת לעיתים הגיע ל -80 מיילים (כ -150 ק"מ). למרות ששטח הכיסוי היה מעט קטן יותר, המסקנה כי גלי הרדיו נתפסים מעבר לאופק, הייתה חד משמעית [3].

הגרסה המקורית של גלאי הגז, ראוי לתת דוגמא קלאסית ל"טיפשות "כאשר הביורוקרטיה עומדת בדרכה של התקדמות. "פיקודו של צי הים השחור", אמר ריבקין, "אסר על השימוש בטלפונים ברדיו בצי והתייחס לעובדה כי קלטת הטלגרף היא מסמך, תוך אמון על מפעיל הרדיו שקיבל את המילה נדרש לאשר בחותם הרשמי. והזמן עבר, קדימה היו הטרגדיות של צושימה והטיטאניק, אך לא היו שום תמריצים לביצוע מחקר בתחום שידור הדיבור האנושי ברדיו.

בארצות הברית באותה תקופה, עבודה כזו כבר החלה. תוצאותיהם הראו שמשדרי ניצוץ אינם מתאימים למטרה זו ותדירות גל המוביל צריכה להיות לפחות 10 אלף תקופות בשנייה.

המהנדס ר 'פזנדן, שיצר גנרטורים למכונות חשמליות בתדירות גבוהה (אלטרנטורים), העלה את סוגיות הרדיו הטלפוניה. מאז 1906, בעזרתם, התקיים המשא ומתן הראשון לטלפון הרדיו בחוף האטלנטי. אגב, הנושא שלהם היה עלות הדגים בשוק בוסטון.

נווטים בארצות הברית סירבו ללמוד את כללי העבודה לפי מפתח הטלגרף, ולכן הוחלט להפעיל מפעילי רדיו רק באוניות נוסעים (ספינות אחרות היו מצוידות רק בטלפון רדיו).

"שמע" - ההמצאה כביכול

לי דה פורסט מופיע בזירת עבודות הטלגרף הניצוץ בשנת 1900. לאחר שהחליף כמה מעבדות חלוצים מסוג חדש של תקשורת, ב -1902 הוא ארגן חברת אלחוטית אמריקאית משלו לטלגרף.

מהנדסת חשמל הוא ידע שכאשר מוקרנים את האוויר בלהבה של נר בוער הוא הופך להיות מוליך. אותו דבר קרה כשחימם כל גז נדיר. בטוח כי במוקדם או במאוחר, בין הגזים הזוהרים תחת השפעת זרם חשמלי, ניתן למצוא גלאי טוב לגלי הרץ, לי דה פורסט מתחיל להתנסות.

כבר בשנת 1903 הוא עשה חוויה מאוד מוצלחת ומבטיחה. שתי צלחות פלטינה של מעבה האוויר "ליקקו" את להבת המבער, ושדה הסליל האלקטרומגנטי המחובר בין האנטנה לקרקע פעל על הפלזמה שבתוכה (איור 1).

איור. 1.

עם גלאי זה לי לי פורסט קיבל איתותים מספינה בנמל ניו יורק. ההצלחה הראשונה עוררה השראה בממציא. אבל להוציא מכשיר כזה לפועל לא היה אפשרי. "היה ברור שמכשיר עם להבת גז אינו מקובל לתחנת הרדיו של ספינה," כתב הממציא, "אז התחלתי לחפש דרך לחמם את הגז ישירות בזרם חשמלי."

הדרך הקלה ביותר לעשות זאת הייתה להשתמש בנורת אדיסון רגילה, להכניס שם צלחות אלקטרודות פלטינה לעטוף נורת זכוכית של המנורה עם חלק מהסליל המקבל. בהמשך הוסרה אחת מאלקטרודות הפלטינה ובמקום שלה נעשה שימוש בחוט מנורה חם (איור 2). רדיו עם גלאי כזה עבד לא פחות ממכשירים דומים אחרים, אך לא טוב יותר.

איור. 2.

לי דה פורסט ביצע ניסויים רבים ועטף פעם גליל זכוכית של מנורה עם נייר מתכת מחובר לאנטנה. המקלט הפך רגיש יותר. "באותו הרגע", נזכר המדען, "הבנתי שאפשר להגדיל את היעילות של המנורה אם יונח האלקטרודה השלישית בפנים." מה שהנסיין מיהר לעשות. איכות הקבלה עלתה.

ניסויים נוספים מביאים את הממציא לרעיון שהוא יעיל אם הוא ממוקם בין הנימה לצלחת האספן הנוכחית. "ברור," אומר לי דה פורסט, "שהאלקטרודה השלישית לא צריכה להיות צלחת מוצקה."

החיפוש החל אחר חומרים, צורות וגדלים של האלקטרודה, כמו גם את מיקומה בין שני מסופי הנורה.

העיצוב המוצלח ביותר היה בו תפקידה של אלקטרודה אחת שיחק על ידי נימה אדומה לוהטת של נורה שהונחה באלקטרודה אחרת בצורת גליל. ביניהם נמצאה האלקטרודה השלישית, המיוצרת בצורת ספירלת תיל (איור 3).

איור. 3.

הממציא כינה את ילדת המוח שלו "אודיון" (מתוך "השמע" הלטיני - לשמוע, ו"היון "היווני - הולך). איכות המכשיר נקבעה על ידי חוזק הצליל של האות שהתקבל על ידי האוזן, והוא עלה על כל המכשירים ששימשו בעבר. מאוחר יותר, בידו הקלה של מהנדס החשמל האנגלי וויליאם אקלס, נקראו מנורות עם שלוש אלקטרודות שלישיות.

איור. 4.

חפש אמת וגילוי

מפעילי הרדיו הימי (כלומר, הצי השתמש באמצעי תקשורת חדש), מנסים להגביר את הרגישות של האודישנים, חיממו את הנימה לגבולות פסולים והם נשרפו. מומחי חיל הים, שלא הבינו את הבעיה, נתנו את ההוראה "לא לרכוש אודישנים, אלא להשתמש בגלאים ישנים."

מדענים לא מצאו שום דבר חדש בעיצובו של לי דה פורסט. הנה מה שפלמינג, ממציא הדיודה, כתב: "באוקטובר 1906 תיאר ד"ר פורסט מכשיר שהוא כינה אודיון, שהוא חזרה פשוטה שלי, שתוארה שמונה עשרה חודשים קודם לכן. השינוי שהוצג אינו נותן הבדל משמעותי בפעולות המכשיר כגלאי "[6]. הוא נכתב בשנת 1907, אך אפילו בשנת 1908 הצרפתי סי טיסו מאשר את עדיפותו של פלמינג.

עובדה מעניינת היא ששני ממציאי המכשירים האלקטרוניים המקוריים, שקיבלו את האלקטרון כמציאות, ניגשו לקביעת העדיפות מנקודות מבט שונות. פלמינג מחשיב את המכשירים אלקטרוניים, ולי דה פורסט - יוניים. עם זאת, אין בכך שום דבר מפתיע.

המעגל החשמלי של מקלט רדיו עם גלאי גז משאבות הוואקום שהיו קיימות באותה תקופה, המיועדות לייצור נורות חשמל, היו כל כך לא מושלמות עד שהאפשרו לפרש את התהליכים המתרחשים באודיון בשתי דרכים. לי דה פורסט האמין שהמכשיר שלו עובד על עיקרון היינון של גז נדיר מאוד. רק המצאת משאבות ואקום דיפוזיה ושנים רבות של מחקר אפשרו לנו ללמוד לעומק את היכולות של צינור רדיו בעזרת אלקטרודה נוספת ולאמת את האופי האלקטרוני של התהליכים הפנימיים שלה.

מהפכני באמת היה יכולתו של האודיון להגביר את האות שהתקבל בו. מקלטים ברדיו יכלו לתפוס אותות מתחנות רדיו מרוחקות או חלשים מאוד. ניתן היה להפחית את כוחות המשדר, מה שתרם להפצה רחבה יותר של הטלפון הרדיו.

עם זאת, פיתוח מערכות שידור דיבור אנושיות לא העמידו על עצמן את המשימה להציג פריקי שידור, מידע או מוסיקה, אלא היו זקוקים לטלפון רדיו לצורך תקשורת עסקית ומועילה דו כיוונית, אך דבר לא צפוי קרה ...

כולם עייפים מפרסום ברדיו וטלוויזיה מעצבן. אך לצורך הצדק ההיסטורי, עלינו להודות שפרסום ברדיו הופיע לפני השידור. והקשורה אליו בצורה הישירה ביותר היא לא אחרת מאשר ממציא האודיון.

כך כתב לי דה פורסט עצמו: "בשנת 1909 הפקתי טלפונים אלחוטיים לארצות הברית. כל ערכה נבדקה באמצעות תווי פטיפון. להפתעתי, חמאיות רבות ומפעילים מקצועיים נהנו מתוכניות הבקרה הללו. באופן טבעי רעיון השידור הגיע אלי. ניתן לשדר מוזיקה אטרקטיבית ותוכניות מעניינות, מה שיוצר דרישה לציוד אלחוטי. "

למטרות פרסום אורגנו השידורים החיים הראשונים מאופרה המטרופוליטית של ניו יורק, ובנובמבר 1916 התגשם הרעיון של העברת נוהל הספירה במהלך הבחירות לנשיאות. היא זו שהגדילה את העניין בחדות בשידורי רדיו.

לראשונה בעולם החל שידור רגיל בארה"ב מהעיר פיטסבורג מאז שנת 1921. פרסום הרדיו הראשון, שתיאר את היתרונות והעלות הנמוכה של דירות בגורדי השחקים בלונג איילנד, שודר בשנת 1922 מניו יורק. עם זאת, לי דה פורסט לא קשור אליה כלום.

איור. 5.

תגלית נוספת

לאחר שהטמיע בהצלחה את האודיו שלו ברדיו, לי דה פור לא יכול היה לעבור ליד הרעיון להשתמש בו במעביר רדיו. העובדה היא שדור גלי הרדיו קשור למכשירים שמבצעים תהליכים מתנודדים. ישנם הרבה פולטות רטט כאלה בטבע. זהו פעמון נשמע, ומיתרי קול, ונברשת המתנדנדת מתחת לתקרה, ומטוטלת שעון קיר.

בחשמל ניתן ליצור מקור לתנודה על ידי שילוב של קבל טעון ומשראות במעגל, ויצירת מעגל מתנדים שנקרא. כל מערכות הרטט הטבעיות מייצרות רטט מרופט. המיתר מפסיק להישמע לאחר זמן מה, גלי הים נרגעים. גם התנודות במעגלים דוהות.

שידורים באיכות גבוהה דורשים תנודות לא מחופשות. וזה לא קל לעשות זאת. לטווח אורך הגל הארוך, אתה יכול ליצור מחולל מכונות של תנודות בתדר גבוה. אך כיצד ניתן לפתור את הבעיה במעגל המתנד, ומספק תנודות כמעט בכל תדר?

לדוגמא, בשעון קיר ליצירת תנודות לא מטושטשות של המטוטלת במשך מספר ימים, נבנו בתוכו מנגנונים מיוחדים הדוחפים את המטוטלת באופן קבוע ברגע מוגדר בהחלט בשלב התנועה שלו. האנרגיה לכך נלקחת מהמשקולות המורמות או מהמעיין הפצעי. המכשיר נקרא מנגנון עוגן.

אבל מה עם מעגל התנודה? לי דה פורסט כולל מעגל מתנד במעגל הרשת של האודיון שלו, ובאמצעות המעגלים החשמליים האות המוגבר ממעגל התנודה נופל שוב על אותו מעגל, "דוחף" את התנודות ברגע הנכון כך שהמשרעת והפתיחה בהנדסת חשמל נקראים משוב חיובי ומשמשים כעת ב אלפי מכשירים שונים.

לי דה פורסט קיבל פטנט על מערכת זו בשנת 1915. כעת, לא היה קשה להשיג תנודות חשמליות של התדרים הנדרשים. נכון, גנרטורי הצינור הראשונים בהתחלה לא יכלו לספק את הכוח הדרוש למשדרים. תחרות קשה תתחיל בין אלטרנטורים לגנרטורי צינורות. בסופו של דבר, האלטרנטורים ייעלמו מהשימוש, והמנורה האלקטרונית תתפוס את מקומה הראוי.

אבל ממציא האודיון לא יהיה אמריקאי אלמלא מצא יישום מעשי למכשיר שלו, לא רק ברדיו. הוא יוצר את כלי הנגינה האלקטרוני הראשון.

לאחר שבנה גנרטור חשמלי של תדרי קול באודישנים, טריודה אחת לאוקטבה ומגביר את האותות, הוא מזין אותם לרמקולים שנמצאים סביב היקף החדר. אז לאורך הדרך נפתרות בעיות הקף. אך והכי חשוב, על ידי שינוי הגדרת מעגלי התנודה, לי דה פור הצליח להשיג צלילים קסומים, לא שגרתיים לאוזן האנושית.

לי דה פורסט כינה את הכלי שלו "פסנתר שמע". במקביל, ביטאו מילים נבואיות: "אני מקווה שבעזרת המנורה האלקטרונית הקטנה הזו אני יכול להפוך את הכלי למושלם דיו כדי שנגנים יוכלו להגשים את הפנטזיות המוזיקליות העשירות שלהם."

"האילם הגדול" דיבר

הקולנוע הופיע כמעט במקביל למקלט הרדיו הראשון. האחים לואי ואוגוסט לומייר במארס 1895 ערכו הפגנת טייס של היריות המתועדות הראשונות. בסוף אותה שנה, הוקם בית הקולנוע המסחרי הראשון בפריס. בתחילה, אפילו סרטים לא היו יכולים להיחשב ככאלה, אולם בתי קולנוע כונו "אטרקציות טכניות" תחת השם "צילום חי".

אך עד מהרה הפכו האטרקציות הללו למתחרות רציניות בתיאטרון הרגיל. צורת אמנות חדשה מתהווה, זולה יותר וניידת יותר. עד מהרה כיסתה כל שטחה של ארצות הברית רשת בתי קולנוע שביקרו בה עד 5 מיליון צופים ביום. התברר כי מדובר גם בעסק גדול [7].

אבל כמה זמן אנשים יכולים להתעניין, אומנם, בהבעות פנים ותכני כתוביות קצרות? הופעתם על מסכי שחקנים בולטים העלתה את יוקרתה של אמנות חדשה לתואר "מטומטם גדול", אך, כמו שאומרים האנגלים, "נס הוא רק תשעה ימים של נס." מספר מבקרי הקולנוע החל לרדת.

כדי לשפר את המצב, הם החלו להעסיק מוזיקאים מיוחדים, טאפרים, שליוו את תוכנית הסרטים במוזיקה. א 'אדיסון הגדול עיבד את הפטיפון שלו למטרה זו.

ממציא מסוים, הומון, הציע לקהל הנערך "כרונופון". שם רם הסתיר תיעוד פונוגרף רגיל, מסתובב באופן סינכרוני עם מנוע קולנוע, שם שפתי השחקנים פחות או יותר חופפות לצליל. אבל הגרמפון עמד ליד מסך הקולנוע, והמקרן היה בקצה השני של האולם. ניהול מערכת כזו היה קשה. לגבי איכות הצליל התברר, כמו שאומרים, מחוץ לעבודה.

חברות חשמל התמזגו לקונגלומרטים. חברות ענק לא היו זקוקות לו, והגאווה לא אפשרה לו להסתפק בתפקיד של מהנדס רגיל עם משכורת חודשית. ויער החליט להתמודד עם הבעיות של ניקוד סרטים.

הרעיון שלו היה ש"ארנב האור "הקליט בסרט רגיש לאור את וריאציות הצליל בפסקול במקביל לתמונה. הסנכרון היה מושלם. בעזרת האודישנים ניתן היה להשיג כל נפח.

כדי לפרסם את ההמצאה החדשה שלו משנת 1923 עד 1927, לי דה פורסט ירה ביותר ממאה מכנסיים קצרים עם שחקנים מפורסמים רבים, וציפה את הופעתם של קטעי וידיאו מודרניים.

הממציא שפרסם את "הפונפילם" שלו הפתיע את בני ארצו בכך שהעתיק על מסך הקולנוע את נאומו של נשיא ארה"ב ה -30 קולידג 'על הדשא מול הבית הלבן. לראשונה דיבר מנהיג אמריקני מהמסך. הקהל חידש זה. החום התחיל שוב. נולד

תור הזהב של הוליווד.

אבל הממציא לא היה צריך לנצל את ההצלחה הזו. "עורכי הדין של חברת החשמל והטלפון," כתב הביוגרף של יער, מ 'ווילסון, "הקף את אצבעו בהצלחה וניצל את המצאתו בחינם."

חיים גדולים ופוריים בילה המהנדס האמריקני לי דה פורסט. האנושות חייבת לו המון. אחד הראשונים שהאמין בקיומו של אלקטרון, יחד עם פלמינג הניחו את היסודות של אלקטרוניקה רדיו.

תוצאות המחקר שלו מצאו יישום בדברים מוכרים רבים: מטלפון נייד אולטרה-מודרני וכלה בברקוד על טובין. עם זאת, למרות עתירות רבות, מעולם לא הוענק לו פרס נובל.

ב- 5 באוקטובר 1956, 50 שנה לאחר המצאת שפופרת הרדיו (אודיון), העניקה ממשלת צרפת את לי דה פורסט את מסדר לגיון הכבוד. במעמד הפרס נאמרו המילים כי "גילויו של לי דה פורסט הוא מהגדולים בתולדות המדע והטכנולוגיה, ומומחים בכל תחומי המדע צריכים להביע את כבודם, הערכתם והתפעלותם." את המילים הללו נאמר פיזיקאי חתן פרס נובל לואי דה ברוגלי, ממקימי הפיזיקה הקוונטית. והוא ידע מה הוא אומר.

Comments

[#1]

מאוד מעניין! המאמרים האלה באמת עוזרים להבין שהכל לא פשוט כמו שאנחנו חושבים! לי דה פורסט הוא אדם נהדר ששינה את החיים בעולם המודרני. אני מאמין שזה מה שילדים צריכים ללמוד בבתי ספר!