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计算机学习漫谈（4）——电子时代的引路人
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从机械计算机进入电磁式计算机，靠的的继电器的应用，而从电磁式计算机到电子计算机，靠的是电子管的发明。我们先来说说电子管的发明吧。
1883年的一条，美国著名发明家爱迪生(T.Edison)正在他的实验室为寻找电灯泡最最佳灯丝而埋头苦干。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。实验结果使爱迪生大失所望，但在无意中他发现，没有连接在电路里的铜丝，却因接收到碳丝发射的热电子而产生微弱的电流。不过这一现实并没有引起爱迪生的重视，他只是把它记录在案，并申报了一个未找到任何用途的专利。后来人们称这个现象为“爱迪生效应”。被爱迪生本人忽略的“爱迪生效应”却引起了大洋彼岸的一位青年的注意。1885年，30岁的英国电器工程师弗莱明（J.Fleming）博士坚持认为，一定可以为热电子真空发射找到实际用途。经过反复试验，他终于发现，如果在真空灯泡里装上碳丝和铜板，分别充当阴极和屏极，则灯泡里的电子就能实现单向流动。经过多次实验，弗莱明于1904年研制出一种能够充当交流电整流和无线电检波的特殊灯泡--热离子阀，从而催生了第一只电子管，也就是人们所说的真空二级管。
然而，直到真空三极管的发明后，电子管才成为使用的器材。真空三极管的发明者是美国科学家李·德福雷斯特（De Forest Lee）。1873年8月26日，德福雷斯特出生于衣阿华州康斯尔布拉夫斯，并从小随父亲到了亚拉巴马州。他的父亲是该州一所黑人学校的校长，在当时种族歧视非常严重的美国中西部，当地白人是十分看不起他们家庭的，而德福雷斯特也被认为是个平庸的孩子。不过，德福雷斯特通过自己的努力在20岁那年考试了耶鲁大学，并且在由于服役参加美西战争而耽搁之后，于1899年获得了哲学博士学位。当他还在上学时，他开始对马可尼正在开创的无线电报这一新的领域感到兴趣。他的博士论文可能是美国第一篇涉及无线电波的文章。毕业后，德福雷斯特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，用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时，英国弗莱明发明真空二极管的消息传来，像闪电一般照亮了他前行的道路。德福雷斯特找来了各种制作电子管的材料，开始了电子管的实验。在经过多次实验之后，德福雷斯特发现把一根导线弯成“Z”型安装到灯丝与金属屏板之间的位置之后，只要把一个微弱的变化电压加到它的身上，就能在金属屏板上接收到更大的变化电流，器变化规律完全一致。这一发明正是电子管的“放大”作用。后来，德福雷斯特又把导线改用想删栏形式的金属网，于是电子管就有了三个“极”-丝极、屏极和栅极，其中那个栅极承担者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。三级管是众所周知的真空管的基础，由于它能在不失真情况下放大微弱信号，所以使收音机和多种多样的电气设备成为现实。1910年，德福雷斯特采用了费森登的声音播送系统，用其三级管播放了安丽科·凯鲁索的歌声。1916年，他建立了一个广播电台，广播新闻。最后，德福雷斯特把他的真空三级管（或者，他把它叫做电子三级管）以三十九万美元出售给美国电话电报公司（廉价出售），但在他的研制初期，他的日子是艰难竭蹶的。有一个时候，他为了给此项发明筹措多一些的现金，使用了欺骗人的邮件，从而被捕入狱。象许多发明家一样，他不是一个很成功的生意人，他的钱财也是左手进右手出。电子管主要用在无线电装置里，它的诞生为通讯、广播、电视等技术的发展铺平了道路。不过，人们不久就发现，真空三极管除了可以处于放大状态外，还可以充当开关器件，其速度要比继电器快成千上万倍。电子管很快受到计算机研制者的青睐，计算机历史也因德福雷斯特的发明而跨进了电子的纪元。德福雷斯特发明的电子管创造了一个接近一千亿美元的电子工业，并保持了整整一代的发明地位，直到肖克利晶体管的问世，才使它相形失色。
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