Митчел Уилсон - Американские ученые и изобретатели

В 1911 году правительство предприняло крестовый поход против распространителей акций радиокомпаний, и де Форест, лишившись новых источников средств, обанкротился. Чтобы компенсировать потери, де Форест вернулся к работе над изобретением, запатентованным им еще в 1906 году. Именно об этом изобретении много лет спустя лауреат Нобелевской премии И. И. Раби писал, что «оно стоит в одном ряду с величайшими открытиями всех времен».

С тех самых пор, когда де Форест начал работы в области беспроволочного телеграфа, он непрерывно искал способ улучшить прием радиоволн. Он непрестанно пытался усовершенствовать различные виды детекторов, бывших тогда в употреблении: когереры, электрические детекторы и т. п., поэтому он лучше других знал их ненадежность и недостатки.

Устройство, которое в конце концов создал де Форест, не родилось в единичной вспышке вдохновения, а было результатом последовательного поиска, продолжавшегося в течение ряда лет. Несмотря на глубокое образование, полученное в Йельском университете, де Форест не был знаком с эффектом Эдисона. В дни, предшествовавшие всеобщему признанию факта существования электронов, эффект Эдисона был почти никому не известен, за исключением его ближайших сотрудников.

Первый опыт де Фореста в этой области относится к сентябрьскому вечеру 1900 года, когда он изучал воздействие волн Герца на пламя обычной вельсбахской горелки. Де Форест знал, что газовое пламя проводит электричество. Хотя его опыт с вельсбахской горелкой дал неопределенный результат, де Форест тем не менее был убежден, что среди светящихся газов он рано или поздно найдет хороший детектор для волн Герца. Но так как у него не было денег для таких опытов, он занялся электролитическим респондером. Его он усовершенствовал до такой степени, что респондер успешно конкурировал с соответствующими устройствами других систем.

Среди треволнений, связанных с коммерческими взлетами и падениями в том самом Нью-Йорке, чье описание оставили нам О. Генри и Джеймс Гонекер, де Форест все же находил время вновь и вновь возвращаться к опытам с газами. В 1903 году он сам изготовил горелку Бунзена, пламя которой лизало два платиновых электрода; один из них был соединен с антенной, другой с телефонной трубкой, второй полюс которой был заземлен. На этом приборе де Форест принимал радиосигналы с судна, стоявшего в нью-йоркской бухте.

«Было совершенно очевидно, что для судовой радиостанции приспособление с газовым пламенем совершенно неприемлемо. Поэтому теперь я стал искать способ нагревать газ непосредственно электрическим током».

Он поставил опыт, применив лампу с угольной нитью накаливания, но не добился положительных результатов. В 1903 году была сконструирована лампа с угольной нитью и платиновой пластинкой, расположенной неподалеку от нее. Де Форест думал соединить пластинку с источником высокого напряжения. Радиоволны, по его замыслу, ионизировали бы газ в баллоне лампы, и внутреннее сопротивление лампы колебалось бы в соответствии с изменениями радиосигнала. Чтобы увеличить воздействие радиоволн на газ, де Форест обернул баллон лампы в кусок фольги. Третий электрод был соединен с антенной, и на него попадал радиосигнал.

«В этот момент я сообразил, что эффективность лампы может быть еще увеличена, если этот третий электрод поместить внутри… [лампы]…» Новая лампа была точь-в-точь такой же, как и предшествующая, но имела дополнительную платиновую пластинку вместо внешней оболочки из фольги.

Вот как де Форест представлял себе происходящее в лампе. Он предположил, что петелька угольной нити выпускала электроны. (Де Форест, кстати, был одним из первых ученых, уверовавших в электронную теорию материи.) Эти электроны бомбардировали газ в лампе и создавали заряженные электричеством атомы — ионы. Поток этих ионов устремлялся к платиновой пластинке, соединенной с батареей высокого напряжения. Радиоволны от антенны, переданные на второй платиновый электрод, влияли на ионный поток, заставляя его повторять сигнал.

Де Форест догадался, что этот управляющий электрод может стать еще эффективнее, если его поместить между нитью накаливания и собирающей электроны пластинкой.

«Очевидно, что этот третий электрод не должен быть сплошной пластиной. В соответствии с этим, я снабдил Мак-Кэндлесса небольшим куском платины, перфорированным множеством маленьких отверстий. Эта лампа работала во много раз лучше предшествующих, но, чтобы упростить конструкцию, я решил изготовить третий электрод в форме решетки из простого куска проволоки, изогнутого в различных направлениях, и поместить его как можно ближе к нити накаливания».