德福雷斯特（De Forest Lee），美國發(fā)明家，電子學的重要先驅者，被譽為“電子時代的奠基人”。德福雷斯特在二十世紀二十年代初期研制出了“輝光燈”，這是一種能將不規(guī)則的聲波轉化為同樣不規(guī)則的電流的設備，進而引起燈絲亮度的不規(guī)則變化。這種技術被用于有聲電影的制作，使得聲音能夠與影像同步。他的三極管真空管“奧迪安”不僅推動了有聲電影的發(fā)展，還使得無線電廣播和長途電話線成為可能，對電子學領域產生了深遠影響。德福雷斯特因其對無線電的貢獻，有時也被稱為無線電之父，并以此為題撰寫了自傳。他一生獲得了三百項發(fā)明專利權，但職業(yè)生涯頗具波折，曾因郵件欺詐被起訴（后被宣判無罪）。他還獲得了多項榮譽，包括1922年IEEE榮譽獎章、1923年富蘭克林研究所埃利奧特·克雷森獎章、1946年美國電氣工程師協(xié)會托馬斯·愛迪生獎章，以及1960年奧斯卡榮譽獎和好萊塢星光大道上的星星。1961年7月30日，88歲高齡的李·德弗雷斯特在加利福尼亞州的好萊塢去世，下葬于綠樹環(huán)繞的圣弗朗多公墓。
個人經歷
孩提時期
德弗雷斯特1873年8月26日出生于美國中西部艾奧瓦州康斯爾布拉夫斯。很小的時候，父親帶著全家遷往亞拉巴馬州，接管了一所破產的公理會學校，過著拮據(jù)的生活。當?shù)匕兹松鐓^(qū)反對他父親收留黑人上學，十分看不起他們家庭，所以小德福雷斯特很少與人交往，養(yǎng)成了較孤僻的性格。
孩提時期的德弗雷斯特并不出眾，被老師認為是個平庸的孩子。他的唯一愛好是拆裝各種機械小玩意，志向不大，只想做個機械技師或者當一名機械工。但他很快就被19世紀末科技的飛速發(fā)展所激勵，13歲便“發(fā)明”了好幾種小機器。雖然父親希望兒子將來成為一位牧師，但德弗雷斯特暗自決定以科學研究作為自己一生的奮斗目標。20歲那年他考取了耶魯大學謝菲爾德理學院的獎學金，班上的同學都叫他“學校里最平庸、最神經質的學生”，除了電學、特別是電磁波傳播之外，他似乎對其他事都不感興趣。由于獎學金很少，德弗雷斯特不得不經常為別人打工。1899年，他終于獲得了物理學哲學博士學位。
改變人生
本來，德弗雷斯特應該留在大學任教，但有一件事情永遠改變了他的人生軌跡。
事情發(fā)生在1899年秋，德弗雷斯特正在撰寫博士論文《平行導線兩端赫茲波的反射作用》，其內容可能是當時美國所有大學里涉及到無線電的第一篇。 在此期間，一年一度的國際快艇比賽就要在紐約揭開序幕，這一屆盛大賽事因意大利無線電發(fā)明家古列爾莫·馬可尼的來訪顯得黯然失色。《紐約先驅論壇報》連篇累的宣傳報道，把馬可尼將要進行無線電表演的消息攪得沸沸揚揚。
那天清晨，馬可尼準時登上了停泊在港口的一艘軍艦，及時地把比賽的消息用無線電報拍發(fā)回來。整整5個小時，《紐約先驅論壇報》的總部收到了馬可尼發(fā)來的4000多字的新聞報道，使美國新聞記者們大開眼界，嘆服不已。
觀眾簇擁著馬可尼走下軍艦，熱情的人們要求“無線電之父”馬可尼在港口為他們做一次現(xiàn)場演示。德弗雷斯特自然也在圍觀的人群中，他大膽走到古列爾莫·馬可尼的身后，仔細研究起無線電設備來。馬可尼和藹可親，毫無保留地向青年學生講解了無線電發(fā)報機的原理，并且告訴他，由于“金屬屑檢波器” 的靈敏度太差，嚴重影響收發(fā)效果。正是與馬可尼的這次談話，使德弗雷斯特立下了發(fā)明創(chuàng)新的宏圖大志。
畢業(yè)后，他首先在芝加哥西方電氣公司實驗室工作，不久便發(fā)明了電解檢波器和交流發(fā)射機。1902年，他在紐約泰晤士街租了間破舊的小屋，創(chuàng)辦了德弗雷斯特無線電報公司，一心一意想要發(fā)明出更先進的無線電檢波裝置。同時，他也要以自己的發(fā)明，向美國公眾展示無線電應用前景。
發(fā)明真空二極管
就在研究進展不太順利的時候，英國亞歷山大·弗萊明的消息傳來，像閃電一般照亮了他前行的道路。德弗雷斯特再也坐不住了，他一路小跑穿街走巷，選購玻璃管，添置真空抽氣機，為自制電子管尋找材料。一邊跑還一邊思考，等到材料湊齊，設計方案也基本構思成熟。他選擇了一段白金絲制作燈絲，也在燈絲附近安裝了一小塊金屬屏板，把玻殼抽成真空通電后，果然也“追尋”到電子的蹤跡。
然而，多年孜孜以求的苦思，德弗雷斯特不愿就此中止有趣的試驗。他沉思了一會，突然抓起一根導線，彎成“Z”型，小心翼翼地把它安裝到燈絲與金屬屏板之間的位置。這根導線，或許他想用來同時接收燈絲發(fā)射的電子，或許還想派上其他什么用途。殊不知他裝上的這根小小的導線，竟會影響到20世紀電子技術的發(fā)展進程。
新的發(fā)現(xiàn)
德弗雷斯特極其驚訝地發(fā)現(xiàn)，Z型導線裝入真空管內之后，只要把一個微弱的變化電壓加在它的身上，就能在金屬屏板上接收到更大的變化電流，其變化的規(guī)律完全一致——德弗雷斯特發(fā)現(xiàn)的正是電子管的“放大”作用。后來，他又把導線改用像柵欄形式的金屬網，于是，他的電子管就有了三個“極”——絲極、屏極和柵級，其中那個柵極承擔著控制放大電信號的任務。1907年，德弗雷斯特向美國專利及商標局申報了真空三極管（電子管）的發(fā)明專利。
然而，由于合伙人的欺騙，德弗雷斯特的公司曾兩度倒閉。1912年，他甚至無辜受到紐約聯(lián)邦法院的傳訊，有人控告他的公司推銷積壓產品，進行商業(yè)詐騙。愚昧的法官判決說，德弗雷斯特發(fā)明的電子管是一個“毫無價值的玻璃管”。
1912年，頂著隨時可能入獄的壓力，德弗雷斯特來到加利福尼亞州舊金山附近的帕洛阿托小鎮(zhèn)，堅持不懈地改進真空三極管。在愛默生大街913號小木屋，德弗雷斯特把若干個三極管連接起來，與電話機話筒、耳機相互連接，再把他那只“走時相當準確的英格索爾手表”放在話筒前方，手表的“滴噠”聲幾乎把耳朵震聾。
帕洛阿托市的德弗雷斯特故居，至今依然矗立著一塊小小的紀念牌，以市政府名義書寫著一行文字：“李·德弗雷斯特在此發(fā)現(xiàn)了電子管的放大作用。”用來紀念這項偉大發(fā)明為新興電子工業(yè)所奠定的基礎。這個地方，如今已成長為全球聞名的硅谷。
主要成果
德弗雷斯特的一生獲得了多達300余項專利，除了真空三極管，還包括在電影膠片邊緣錄制聲音的技術、醫(yī)學上使用的高頻電熱理療機等等。德弗雷斯特的發(fā)明也為他贏得“無線電之父”“電視始祖”和“電子管之父”的稱號。
外部鏈接
參考資料 >
【電子科技史上的巨人】李·德弗雷斯特.電子科技博物館.2024-07-16