ОДНО, казалось бы, простое на вид добавление к лампе Флеминга сразу в огромной степени улучшило свойства этого замечательного прибора.
Катодная лампа Флеминга (ее называли также электронной лампой) с этим усовершенствованием не только стала самым лучшим детектором, но и усилителем поступающих в приемник сигналов.
Это необходимое добавление ценой упорного труда и многолетних исследований внес американский инженер Ли де-Форест.
Первые свои электрические познания де-Форест приобрел в детстве. Вместе с товарищами он по различным книгам строил электрические приборы, машины, гальванические элементы и даже соорудил электрическую мусоросжигательную печь.
В чикагской гимназии де-Форест увлекался симфонической музыкой и стихами Байрона, а когда ему минуло двадцать шесть лет, он поступил на службу в электротехническую фирму «Вестерн электрик».
Здесь Ли де-Форест впервые на своей собственной спине познал тяжесть капиталистического рабства.
«— Я работаю, как негр, с семи утра до пяти часов пятнадцати минут вечера. После долгого трудового дня я изнемогаю…» — писал он родным.
Тем не менее каждый вечер Ли де-Форест посещал библиотеку и жадно изучал труды Ампера, Фарадея и Герца.[57]
В 1900 году де-Форест впервые занялся опытами в области беспроволочного телеграфа. Отказывая себе во всем, он покупал инструменты, материалы. Приборы он изготовлял сам.
Ли де-Форест искал простой и надежный детектор. Он проделал сотни опытов. Ничто не ускользало от его внимания.
Станиолевый листок, разрезанный надвое, причем капля воды связывает обе половинки, годится как детектор!
Две алюминиевые палочки и положенная на них обыкновенная швейная игла годятся как детектор.
Но де-Форест, конечно, понимал, что все это очень несовершенные детекторы.
Однажды де-Форест разрезал провод антенны и присоединил к концам провода две металлические пластинки, отстоящие друг от друга на небольшом расстоянии. Затем он составил цепь из батареи и телефона. Концы этой цепи он присоединил к проводу антенны по одну и другую сторону металлических пластинок.
И вот какие наблюдения сделал Ли де-Форест, прикладывая к уху телефон.
Если поднести к пластинкам пламя газовой горелки Бунзена и сильно их нагреть, то в телефоне становятся хорошо слышными сигналы передающей радиостанции. Когда же пластинки остывают, слышимость пропадает.
Ли де-Форест проделал и другой опыт. Оставив все по-прежнему, он сильно нагревал только одну нижнюю пластинку, присоединенную к отрицательному полюсу батареи. При этом он заметил, что слышимость сигналов еще более улучшилась.
Ли де-Форест уже смутно догадывался о причине этого явления. Но когда он прочитал статью Флеминга, сразу все стало ясным.
«Здесь тоже проявляют себя электроны», — подумал Ли де-Форест.
Когда он раскалил пластинку, электроны начали быстро двигаться ко второй, холодной, пластинке. Ток, являющийся не чем иным, как потоком электронов, проходил только в этом направлении. Поэтому и неудивительно, что прибор являлся детектором.
Ли де-Форест изготовил лампу Флеминга и начал проводить с нею различные опыты. Когда он произвел точные измерения тока, проходящего через лампу, то увидел, что она пропускала очень незначительный ток и в обратном направлении — от анода к раскаленной нити.
«Нужно поместить в лампу третий электрод! — таково было решение задачи де-Форестом. — Если, — рассуждал он, — между нитью накала лампы и ее анодом поместить третий электрод, то можно не только устранить существующий недостаток, но и придать лампе новое очень важное свойство — усиление тока. Этот третий электрод не должен иметь сплошной поверхности, чтобы не препятствовать движению электронов к аноду. Он должен быть сделан в виде проволочной сети или решетки. Присоединив к этой сетке антенну, я тем самым буду попеременно получать на сетке положительный или отрицательный заряды. От этого будет резко изменяться электронный поток от раскаленной нити к аноду. Сетка будет регулировать поток электронов в строгом соответствии с током, возбужденным в антенне проходящими волнами».
Своими выводами де-Форест поделился с товарищами. Встретив с их стороны одобрение, он представил описание изобретения американскому Патентному бюро.
Но Патентное бюро делало лишь то, что делали все организации — приказчики капитализма. Де-Форест не получил отказа, но ему не выдавали патента. Тактика состояла в том чтобы затянуть присуждение патента.
В продолжение десятка лет тянулось дело о присуждении патента Ли де-Форесту.[58] Изобретатель чудесной трехэлектродной лампы мужественно защищал свои права. Но он оказался бессильным перед волчьим законом капитализма. В 1916 году состоялось наконец решение суда. Патент был присужден… «профессору Флемингу, радиоспециалисту Общества беспроволочных телеграфов Маркони…»
Трехэлектродная лампа Ли де-Фореста, явившаяся одним из самых важных изобретений в области радио, из-за патентных споров долгое время оставалась неизвестной в Европе.
В 1911 году эта лампа была вторично изобретена ученым Робертом Либеном, который тоже предложил использовать ее не только как детектор, но и как усилитель.[59]
Опыты Либена и других ученых показали, что трехэлектродная лампа может с одинаковым успехом применяться как для усиления возбуждаемых в приемной антенне переменных токов высокой частоты, так и для усиления уже выпрямленных токов, направляемых в телефон (токи низкой частоты).
В январе 1913 года инженер Александр Мейснер открыл, что трехэлектродная лампа является также лучшим генератором электромагнитных колебаний высокой частоты. Замечательное открытие Мейснера впоследствии заставило всех радиотехников совершенно отказаться от громоздких, сложных и дорого стоящих машин высокой частоты. Чудесная электронная лампа стала сердцем каждой радиоустановки.
В первые годы после открытия Мейснера, в связи с разгоревшейся первой мировой империалистической войной, способность трехэлектродной лампы служить генератором электромагнитных колебаний тщательно скрывалась. Капитализм привлек это и другие замечательные изобретения в области электричества на кровавую службу войне.
Первые электронные лампы в России разработал и построил в 1914 году выдающийся русский инженер-радиотехник Михаил Александрович Бонч-Бруевич (1888–1940).[60] После Октябрьской социалистической революции его работами заинтересовался В. И. Ленин. Благодаря исключительной заботе и помощи Владимира Ильича М. А. Бонч-Бруевич сумел организовать советское радиовещание, передачу «газеты без бумаги и без расстояний». Своими научными исследованиями он создал основы советской радиотехники.
В нашей стране получило невиданное в мире развитие изобретение Попова. Уже 17 октября 1922 года из студии московского Дома союзов был передан первый в Европе радиоконцерт[61], который приняли не только радиолюбители СССР, но и за границей.
Благодаря неустанным заботам и помощи товарища Сталина, в нашей стране до Отечественной войны действовало более ста мощных радиовещательных станций, которые были слышны в самых отдаленных уголках земного шара, регулярно велись телевизионные радиопередачи[62], создана была мощная радиопромышленность.