新式检波器

1899年深秋，国际快艇比赛在美国举行。来自各国的快艇好手云集美国，这在体育界也是一件喜事。马可尼接受邀请远涉重洋来到美国，并用他的无线电装置报道比赛情况。这一次无线电及时、迅速、准确地完成了报道任务，不仅使参赛运动员大开眼界，得到鼓舞，并使广大美国人也惊叹不止。

为了宣传无线电，也为了感谢热情的美国人民，马可尼进行了一次无线电通信表演。表演的这一天，人山人海，其中有研究无线电技术的科学工作者，也有关心无线电发展的广大人员。

表演过程中，人群中有一个青年好不容易一步一步挤到了收发报机跟前，他专注而惊奇地看着这架神奇的机器，表演结束了，他还恋恋不舍，不肯回去。马可尼的助手肯普见他这种神态，友好地打开发报机让他看个满意。这个青年聚精会神地察看着，显然他对无线电不仅爱好而且还有一定研究呢！他的目光停留在装着银灰色粉末的小玻璃管上，问肯普：“这是不是检波器？”肯普点点头。

谁知这个青年的提问被正在与一位船长交谈的马可尼听到了，他回过头来带着欣喜的神情看看这个懂得检波器的青年。这个青年很机灵地向马可尼进行了自我介绍：“我是一个无线电业余爱好者。”马可尼也很幽默地说：“我也是一个业余爱好者。”

马可尼看到这个青年这样关心和爱好无线电，心里很高兴，话也多了。谈话中马可尼告诉他，无线电诞生了，它的作用已越来越被大家重视。但是无线电还要不断改进，就拿眼前的这个接收机来说就有不少不完善的地方，而接收机的改进，关键在于改进检波器。

青年人不仅看到了无线电实物，还有幸受到了他所崇拜的发明家接待，而马可尼的短短一席话，点燃了一颗发明的火种，改变了这个青年的人生之路。

这个青年就是德福雷斯特，后来成了无线电的心脏——电子管的发明人。

在人们的日常生活中，虽能感知可见光和声音，但人眼可见到的光和可听到的声音，一般传播距离不超过几千米。但是，频率在几万赫兹至上百万赫兹的无线电波却能长距离地传播。因此，要远距离通信就得利用无线电波。而人本身对无线电波却没有直接的感知，所以要把声音、图像等人能感知的信号经过一定规律的调整，变成为无线电信号传播出去，这称为调制。然后，在远方另一处再按相同的规律把无线电信号再变回到声音、图像等信号，这称为解调，这样便实现了人所能感受的远距离通讯，而用作解调的无线电器件就称为检波器。同时由于信号调整及无线电信号的传播会引入“杂质”信号，因此有必要在解调时把这些杂质过滤掉，检波器的另一个作用正是把这些杂质尽可能多地去除以使声音、图像等变得清晰，而能为人们所听清。

无线电通信在初始阶段还不够完善，接收无线电信号的接收装置使用的是矿石检波器，这种检波器灵敏度不高。特别是接收到的信号比较微弱，也不够稳定，影响了信号的检测。无线电通信的迅猛发展以及各行各业对无线电的殷切期望，人们迫切地等待着灵敏的检波器和放大器的问世。

德福雷斯特在大学里学的是机械工程，毕业后在芝加哥西方电器公司研究所工作，是一名电气工程师。但是，他与马可尼的萍水相逢和马可尼对他的激励与指点，使他决心从事检波器的研究。他毅然辞去了研究所的工作，在纽约泰晤土街租了一间小屋，没日没夜地研究起新式检波器来。

德福雷斯特在这间简陋杂乱的小屋里，平时节衣缩食，靠给富家子弟补习功课，到饭馆去洗盘子、打零工所得的微薄收入，购置了一些便宜的器材，满怀希望地做着各种试验。在此期间，他发明了一种气体检波器，在船舶的无线电通信中获得了一定的成功。遗憾的是，这种检波器的效率不够高，用起来也麻烦，最后不得不放弃了。

两年过去了，他的努力终于有了一点眉目。他萌发了一个想法：利用灯泡进行改装来制作一个新式检波器。他为自己有了新的设想而兴奋，正在他准备按照这种设想进行试验时，英国科学家弗莱明顺着与他同样的思路发明了二极管。弗莱明在真空灯泡中用圆桶形金属片把灯丝包围起来，形成一个板极。这种元件能让电流向一个方向流动，使交流电变成直流电，用它来检波、整流，灵敏度大大提高。

但德福雷斯特并不沮丧，他想：弗莱明为电子器件研制打开了一个突破口，我要闯进去扩大战果。想到这里，他重新振作精神，鼓起了信心。

他请人帮助，抓紧时间，制作出了真空二极管。用它代替金属检波器，试验一下，果然效果很好。但仅仅摹仿弗莱明是没有出息的，重要的是推陈出新，要有所创造。(www.daowen.com)

他小心地尝试着对二极管的改进，他在二极管的屏极和阴极之间，用锡箔装上第三个电极，也许他想到试屏极距阴极远近会对检波效果有什么影响，也许他想过小时候踢足球，只要在劲射足球时轻轻碰一下球的某一部位，它的最后着地点就会在距离和方向上产生明显的改变。他可没有想到，这个小小的第三极却使他取得了决定性的成功，且由此改变了整个无线电技术领域的面貌！

他惊异地发现，倘若在第三极上加上一个不大的的电压，就会改变屏极的电流强度，而且这个附加电压的微小变化，会使屏极电流产生明显的相应的变化。哇！这不正是许多同行朝思暮想、梦寐以求的放大作用吗？它能使无线电波传播更远！

他抑制不住内心的激动，简直不敢相信眼前发生的事。他欣喜万分地一遍又一遍地重复做着试验，证实了这个物理效应是实实在在的，一点也没有欺骗他。

在今天，我们将这种放大作用，用“跨导”这个物理量来表示。为了提高放大作用，他继续努力着。

他再接再励，用白金线网代替金属筒，它不仅能够整流，而且还能检波，特别是有着较大的调幅作用。这就是说，一个真空管能够放大信号十倍，连接第二个的时候，信号将是一百倍，再连接第三个的时候，其信号将是一千倍了。这是多么了不起的突破啊！

这时已是1907年，距离1891年德福雷斯特与马可尼相会已过去了8年。这是多么难忘的8年啊，贫困时时威胁着他，但苍天没有辜负有心人，他毕竟取得了成功。

他把第三极称为栅极，它的作用就像一道闸门，可以控制屏极电流。人们在栅极上加上一个微小的的信号，在屏极上就变成依同样规律变化的放大了的信号。巨大的成功使他预感到这项发明将得到世界的承认和赞许。

在德福雷斯特即将取得成功的时候还有一个令人啼笑皆非的插曲。

德福雷斯特制作的电子管问世后，他已经是两手空空，身无分文了。为了进一步改进发明，他只得到几家公司游说。他告诉人们这种小小的灯泡在无线电中有神奇作用，希望得到资助。但是，谁相信眼前这个衣衫破烂、穷困不堪的青年会作出什么发明？谁相信这样的人手中拿的这个小灯泡会有多大的用处？他到处碰壁，真是狼狈不堪。有几家公司还把他赶出大门，其中竟有一家公司认为他是骗子，把他送到了警察局。

1906年，纽约地方法院以诈骗罪对他进行公开审判。开庭那天，法庭来了不少人，其中有关心他的人，也有看热闹的人，许多记者也赶来采访。

开庭后，德福雷斯特镇静地走上审判台。他利用法庭机灵地宣传了自己的发明，他勇敢地向人们宣称：“我的发明可以接收大西洋彼岸传来的微弱信号，历史必将证明，我夺取了空中帝国的王冠。”

法庭成了他宣传科学的讲台，他义正辞严的发言博得了人们的赞扬，法庭宣布无罪释放他。更重要的是他的发言引起科学界和社会的重视，许多人意识到了他的发明的重要意义。

他昂着头步出了法庭，那些诽谤过他并想陷害他的庸人们受到了人们的嘲笑。不久，他获得了三极管的专利权，无线电的心脏终于诞生了。

电子管很快被应用于信号发射器、电台、雷达、收音机，成了无线电通信和电子领域中最重要的元件。后来，它又被用做第一代电子计算机的主要元件。电子管是一项划时代的发明，它不仅将电学革命引向深入，而且成为未来的信息革命的开端。