Это заявление Флемингу очень не понравилось. Хотелось немедля идти по горячим следам. Изобретенная лампа оказалась очень чувствительным прибором, но следовало найти условия, при которых еще более повысилась бы ее чувствительность. Нужно было найти средство для усиления потока электронов в лампе. Это, по мнению Флеминга, могло бы дать еще бóльшую силу воздействия на телефон, а значит повысить слышимость и дальность приема сигналов. Однако учёный ничего не возразил Маркони, так как ему трудно было отказаться от прекрасных условий для научной работы, от средств, лаборатории и помощников.
Свое изобретение Флеминг описал в статье, помещенной в одном из научных английских журналов. И статья эта не осталась незамеченной…
НЕОБХОДИМОЕ ДОБАВЛЕНИЕ
ОДНО, казалось бы, простое на вид добавление к лампе Флеминга сразу в огромной степени улучшило свойства этого замечательного прибора.
Катодная лампа Флеминга (ее называли также электронной лампой) с этим усовершенствованием не только стала самым лучшим детектором, но и усилителем поступающих в приемник сигналов.
Это необходимое добавление ценой упорного труда и многолетних исследований внес американский инженер Ли де-Форест.
Первые свои электрические познания де-Форест приобрел в детстве. Вместе с товарищами он по различным книгам строил электрические приборы, машины, гальванические элементы и даже соорудил электрическую мусоросжигательную печь.
В чикагской гимназии де-Форест увлекался симфонической музыкой и стихами Байрона, а когда ему минуло двадцать шесть лет, он поступил на службу в электротехническую фирму «Вестерн электрик».
Здесь Ли де-Форест впервые на своей собственной спине познал тяжесть капиталистического рабства.
«— Я работаю, как негр, с семи утра до пяти часов пятнадцати минут вечера. После долгого трудового дня я изнемогаю…» — писал он родным.
Тем не менее каждый вечер Ли де-Форест посещал библиотеку и жадно изучал труды Ампера, Фарадея и Герца.[57]
В 1900 году де-Форест впервые занялся опытами в области беспроволочного телеграфа. Отказывая себе во всем, он покупал инструменты, материалы. Приборы он изготовлял сам.
Ли де-Форест искал простой и надежный детектор. Он проделал сотни опытов. Ничто не ускользало от его внимания.
Станиолевый листок, разрезанный надвое, причем капля воды связывает обе половинки, годится как детектор!
Две алюминиевые палочки и положенная на них обыкновенная швейная игла годятся как детектор.
Но де-Форест, конечно, понимал, что все это очень несовершенные детекторы.
Однажды де-Форест разрезал провод антенны и присоединил к концам провода две металлические пластинки, отстоящие друг от друга на небольшом расстоянии. Затем он составил цепь из батареи и телефона. Концы этой цепи он присоединил к проводу антенны по одну и другую сторону металлических пластинок.
И вот какие наблюдения сделал Ли де-Форест, прикладывая к уху телефон.
Если поднести к пластинкам пламя газовой горелки Бунзена и сильно их нагреть, то в телефоне становятся хорошо слышными сигналы передающей радиостанции. Когда же пластинки остывают, слышимость пропадает.
Ли де-Форест проделал и другой опыт. Оставив все по-прежнему, он сильно нагревал только одну нижнюю пластинку, присоединенную к отрицательному полюсу батареи. При этом он заметил, что слышимость сигналов еще более улучшилась.
Ли де-Форест уже смутно догадывался о причине этого явления. Но когда он прочитал статью Флеминга, сразу все стало ясным.
«Здесь тоже проявляют себя электроны», — подумал Ли де-Форест.
Когда он раскалил пластинку, электроны начали быстро двигаться ко второй, холодной, пластинке. Ток, являющийся не чем иным, как потоком электронов, проходил только в этом направлении. Поэтому и неудивительно, что прибор являлся детектором.
Ли де-Форест изготовил лампу Флеминга и начал проводить с нею различные опыты. Когда он произвел точные измерения тока, проходящего через лампу, то увидел, что она пропускала очень незначительный ток и в обратном направлении — от анода к раскаленной нити.
«Нужно поместить в лампу третий электрод! — таково было решение задачи де-Форестом. — Если, — рассуждал он, — между нитью накала лампы и ее анодом поместить третий электрод, то можно не только устранить существующий недостаток, но и придать лампе новое очень важное свойство — усиление тока. Этот третий электрод не должен иметь сплошной поверхности, чтобы не препятствовать движению электронов к аноду. Он должен быть сделан в виде проволочной сети или решетки. Присоединив к этой сетке антенну, я тем самым буду попеременно получать на сетке положительный или отрицательный заряды. От этого будет резко изменяться электронный поток от раскаленной нити к аноду. Сетка будет регулировать поток электронов в строгом соответствии с током, возбужденным в антенне проходящими волнами».