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改变世界的重大技术:电子管发明100周年(图)

  20世纪,人类的发明创造可谓灿若星河,但真正能对人类文明产生重大影响的发明创造却寥如晨星,其中收音机、电视和计算机三件发明可谓使人类文明和生活方式都发生了重大改变,而它们都得益于100年前的今天的一项发明———真空二极管。


  1904年11月16日,英国科学家弗莱明为自己发明的电子管弗莱明“阀”申请了专利,它标志着人类历史上第一只电子管的诞生,世界也从这里迈向电子时代。

  弗莱明的专利代表着电子管的正式诞生,但说起电子管产生前的“阵痛”还要从“爱迪生效应”谈起。

  见到电子管的人都会觉得,它像一只小灯泡,令人不禁想起电灯的发明人爱迪生。电子管的诞生也确实和爱迪生有一定的关系。

  1883年,当时的爱迪生正在致力于改善白炽灯的工作寿命。在研究中,他注意到在抽出空气的灯泡内放置灯丝和一块小金属片,当灯丝加热时,虽然灯丝和金属片不接触,会有负电子流向金属片,就像真空会导电一样。

  爱迪生当时感到很迷惑,但他当时正在潜心于城市的电力系统,也就没多花心思研究其中的奥妙。但他还是把这一现象记录下来,并申请了一个没有说明任何用途的专利,这一现象后来被称为“爱迪生效应”。

  也许是发明发现太多了,爱迪生很快将“爱迪生效应”忘在脑后,但它却引起了一位英国年轻的工程师弗莱明的注意。弗莱明在马可尼电报公司工作时,为找到一件可靠的检波手段而烦恼。这时他想起了“爱迪生效应”。他认识到,在灯泡里加块金属片,就可以成为一个有效地检测微弱电报信号的检波器。经过多次试验,他终于取得了成功,发明了一个能对交流电整流和无线电检波的特别“灯泡”。弗莱明当时把这项发明称为“阀”,并在1904年为它申请了专利,这就是现在所称的“真空二极管”。



  弗莱明发明的“真空二极管”是人类电子文明的开端。但如果只有二极管的话,人类也许只能停留在电子时候的开端阶段。所幸的是弗莱明的工作为一个叫德弗雷斯特的人所发展。1906年,德弗雷斯特在二极管的基础上发明了三极管,使电子管才成为能广泛应用的电子器件。

  现在人们玩电脑看电视,很少有时间再听收音机了。但收音机在二十世纪上半叶对人类的影响,丝毫也不亚于现在的电脑和电视。那时人们每天定时收到节目,成为日常重要的一个生活内容。早期的收音机就是电子管收音机。这种收音机虽然体积大,功耗多,并且开机后需要等一段时间才等正常工作,但它却给几代人带来了欢乐。

  二战期间,美国军方要求宾州大学为它们设计一种以真空管来取代继电器来计算炮弹弹道的机器。1946年2月14日,这种机器正式投入使用了,它用了18800只真空管,占地1500英尺,重约30吨,每小时耗电20万千瓦。运算速度只有每秒5000次。这就是人们通常所说的世界首台电子计算机。

  电子管虽然使人们进入了电子时代之门。但今天,我们已经不再生产电子管收音机和电子管计算机了。因为随着科技的进步,发明创造也不断推陈出新,到了20世纪40年代晶体管出现后,它以体积小、功耗低、可靠性高、寿命长,迅速取代了电子管在电子时代的地位,成了电子科技发展的支柱。不过,如果我们看看周围,还是能发现以电子管为主要部件的产品,微波炉就是一例。

  最早发现微波加热现象的斯宾瑟是美国军方的一位工程师。他在一个试验室参观磁控电子管的一个试验时,发现口袋中的糖果融化了。他决定试验一下是不是磁控电子管产生的微波的效应。于是他就拿一袋爆米花靠近磁控电子管,发现爆米花爆开了。第二天他又拿了个鸡蛋进行试验,发现鸡蛋也被加热。于是,他就把它发现的加热食品的新方法进行改进,这就是人们所说的微波炉。今天的微波炉,比起斯宾瑟刚发明时,可谓花样百出,但千变万变,里面的磁控电子管不变,它还是微波炉的主要器件。

  流水淘沙不暂停,前波未灭后波生。随着科技的进步,电子管这个百岁“老人”,也失去了往日的辉煌。但人们永远不会忘记这项曾为人类文明发展做出巨大贡献的发明。

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