第16章 德弗雷斯特

　　姓名：李·德弗雷斯特

　　出生地：美国爱荷华州

　　生卒年：1873-1961年

　　历史评价

　　李·德弗雷斯特发明真空三极管后，电子管才成为实用的器件。三极管及其放大原理的发现，开创了人类电声技术的先河。

　　李·德弗雷斯特，1873年8月26日出生于美国中西部爱荷华州。很小的时候，父亲带着全家迁往阿拉巴马州，接管了一所破产的公理会学校，过着拮据的生活。当地白人社区反对他父亲收留黑人上学，十分看不起他们家，所以小德福雷斯特很少与人交往，养成了较孤僻的性格。

　　孩提时期的德福雷斯特并不出众，被老师认为是个平庸的孩子。他的惟一爱好是拆装各种机械小玩意，志向不大，只想做个机械技师或者当一名机械工。但他很快就被19世纪末科技的飞速发展所激励，13岁便“发明”了好几种小机器。虽然父亲希望儿子将来成为一位牧师，但德福雷斯特暗自决定以科学研究作为自己一生的奋斗目标。20岁那年他考取了耶鲁大学谢菲尔德理学院的奖学金，班上的同学都叫他“学校里最平庸、最神经质的学生”，除了电学、特别是电磁波传播之外，他似乎对其他事都不感兴趣。由于奖学金很少，德福雷斯特不得不经常为别人打工。1899年，他终于获得了物理学哲学博士学位。

　　本来，德福雷斯特应该留在大学任教，但有一件事情永远改变他的人生轨迹。

　　事情发生在1899年秋，德福雷斯特正在撰写博士论文《平行导线两端赫兹波的反射作用》，其内容可能是当时美国所有大学里涉及无线电的第一篇。在此期间，一年一度的国际快艇比赛就要在纽约揭开序幕，这一届盛大赛事因意大利无线电发明家马可尼的来访显得黯然失色。《纽约先驱论坛报》连篇累牍的宣传报道，把马可尼将要进行无线电表演的消息搅得沸沸扬扬。

　　那天清晨，马可尼准时登上了停泊在港口的一艘军舰，及时地把比赛的消息用无线电报拍发回来。整整5个小时，《纽约先驱论坛报》的总部收到了马可尼发来的4000多字的新闻报道，使美国新闻记者们大开眼界，叹服不已。

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　　电子管

　　电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。在电器中用字母“V”或“VE”表示，旧标准用字母“G”表示。早期应用于电视机、收音机、扩音机等电子产品中，近年来逐渐被晶体管和集成电路所取代，但目前在一些高保真音响器材中，仍然使用电子管作为音频功率放大器件。

　　1904年，英国物理学家弗莱明发明了真空电子二极管，这是世界上第一只电子管。弗莱明获得了这项发明的专利权。

　　观众簇拥着马可尼走下军舰，热情的人们要求“无线电之父”马可尼在港口为他们做一次现场演示。德福雷斯特自然也在围观的人群中，他大胆走到马可尼的身后，仔细研究起无线电设备来。马可尼和蔼可亲，毫无保留地向青年学生讲解了无线电发报机的原理，并且告诉他，由于“金属屑检波器”的灵敏度太差，严重影响收发效果。正是与马可尼的这次谈话，使德福雷斯特立下了发明创新的宏图大志。

　　毕业后，他首先在芝加哥西方电气公司实验室工作，不久便发明了电解检波器和交流发射机。1902年，他在纽约泰晤士街租了间破旧的小屋，创办了德福雷斯特无线电报公司，一心一意想要发明出更先进的无线电检波装置。同时，他也要以自己的发明，向美国公众展示无线电应用前景。

　　就在研究进展不太顺利的时候，英国弗莱明发明真空二极管的消息传来，像闪电一般照亮了德福雷斯特前行的道路。德福雷斯特再也坐不住了，他一路小跑穿街走巷，选购玻璃管，添置真空抽气机，为自制电子管寻找材料。一边跑还一边思考，等到材料凑齐，设计方案也基本构思成熟。他选择了一段白金丝制作灯丝，也在灯丝附近安装了一小块金属屏板，把玻壳抽成真空通电后，果然也“追寻”到电子的踪迹。

　　然而，多年孜孜以求的苦思，德福雷斯特不愿就此中止有趣的试验。他沉思了一会儿，突然抓起一根导线，弯成“Z”型，小心翼翼地把它安装到灯丝与金属屏板之间的位置。这根导线，或许他想用来同时接收灯丝发射的电子，或许还想派上其他什么用途。殊不知他装上的这根小小的导线，竟会影响到20世纪电子技术的发展进程。

　　德福雷斯特极其惊讶地发现，Z型导线装入真空管内之后，只要把一个微弱的变化电压加在它的身上，就能在金属屏板上接收到更大的变化电流，其变化的规律完全一致——德福雷斯特发现的正是电子管的“放大”作用。后来，他又把导线改用像栅栏形式的金属网，于是，他的电子管就有了三个“极”——丝极、屏极和栅级，其中那个栅极承担着控制放大电信号的任务。1907年，德福雷斯特向美国专利局申报了真空三极管（电子管）的发明专利。

　　然而，由于合伙人的欺骗，德福雷斯特的公司曾两度倒闭。1912年，他甚至无辜受到美国纽约联邦法院的传讯，有人控告他的公司推销积压产品，进行商业诈骗。愚昧的法官判决说，德福雷斯特发明的电子管是一个“毫无价值的玻璃管”。

　　1912年，顶着随时可能入狱的压力，德福雷斯特来到加利福尼亚旧金山附近的帕洛阿托小镇，坚持不懈地改进真空三极管。在爱默生大街913号小木屋，德福雷斯特把若干个三极管连接起来，与电话机话筒、耳机相互连接，再把他那只“走时相当准确的英格索尔手表”放在话筒前方，手表的“滴答”声几乎把耳朵震聋。

　　帕洛阿托市的德福雷斯特故居，至今依然矗立着一块小小的纪念牌，以市政府名义书写着一行文字：“李·德福雷斯特在此发现了电子管的放大作用。”用来纪念这项伟大发明为新兴电子工业所奠定的基础。这个地方，如今已成长为全球闻名的硅谷。

　　——传世佳言——

　　这个玻璃泡是我的新发明，它可以把远在大西洋彼岸传来的微弱的电磁波加以放大。历史必将证明，我发明了空中帝国的王冠。

　　德福雷斯特是一位多产的发明家，一生获得了多达300余项专利。除了电子管之外，他的发明还包括在电影胶片边缘录制声音的技术、医学上使用的高频电热理疗机等等。他在商业上却屡屡失败，技术发明并没有给他带来什么经济效益，许多重要的专利都低价卖给了美国电话电报公司，就连电子管放大器的专利，也只卖了39万美元。但是，他的发明也为他赢得“无线电之父”、“电视始祖”和“电子管之父”的称号。

　　1961年7月30日，88岁高龄的李·德福雷斯特在加利福尼亚的好莱坞去世，下葬于绿树环绕的圣弗朗多公墓。