史上今日：1904年11月16日人类历史上第一只电子管诞生

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信息来自：科普中国 · 作者：孔祥宇 · 日期：22-02-2017

2016-11-16

1904年11月16日，英国科学家约翰•安布罗斯•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。

约翰•安布罗斯•弗莱明是英国电机工程师、物理学家，以发现右手定则、发明二极管、真空管而闻名。

1882年，弗莱明曾担任爱迪生电光公司技术顾问。1883年，为了寻找电灯炮的最佳灯丝材料，爱迪生做了一个实验。他在真空灯泡内的碳丝附近放置了一块金属铜薄片，希望它能阻止碳丝的蒸发。实验结果使爱迪生大失所望。但在实验过程中，爱迪生无意中发现了一个奇特的现象：当电流通过碳丝时，没有连接在电路里的金属薄片中也有电流通过。后来，人们将这一发现命名为“爱迪生效应”。

弗莱明对这一现象非常感兴趣，回国后，他对此进行了一些研究认为:在灯丝板极之间的空间是电的单行路。他坚信，一定可以为爱迪生效应找到实际用途。

1896年，马可尼无线电报公司成立，弗莱明被聘为顾问。在研究改进无线电报接收机中的检波器时，他就设想采用爱迪生效应进行检波。弗莱明在真空玻璃管内封装入两个金属片，给阳极板加上高频交变电压后，出现了爱迪生效应，在交流电通过这个装置时被变成了直流电。弗莱明把这种装有两个电极的管子叫作真空二极管，它具有整流和检波两种作用，这是人类历史上第一只电子器件。弗莱明将此项发明用于无线电检波，并于1904年11月16日在英国取得专利。

可以说，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。

1906年，德福雷斯特在重复弗莱明的实验时，突然灵机一动，他把一根导线弯成“Z”型，然后小心翼翼地把它安装到灯丝与金属屏极之间的位置，形成电子管的第三个极。德福雷斯特极其惊讶地发现，“Z”型导线装入真空管内之后，只要把一个微小的变化电压加到它的身上，就能在金属屏极上接收到一个与输入信号变化规律完全相同，但强度大大增强的电流！德福雷斯特马上意识到，这表明第三个电极对屏极电流有控制作用。这个发现非同寻常，因为只要屏极电流的变化比信号的变化大，就意味着信号被放大了，而这正是许多发明家梦寐以求的目标。真空三极管就这样诞生了，使人类第一实现了电信号的放大，为无线电话通信奠定了基础。它的诞生，是人类通向信息时代之路上划时代的大事。

现在，随着晶体管和集成电路的广泛运用，各种电子管渐渐退出了历史舞台，但谁也无法抹杀他们在21世纪电子科技发展史中的重大作用。

[责任编辑: 张端颖]

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