रिले इतिहास: इलेक्ट्रॉनिक युग

पिछली बार हमने देखा कि किस तरह से डिजिटल कंप्यूटर की पहली पीढ़ी को स्वचालित विद्युत स्विच की पहली पीढ़ी के आधार पर बनाया गया था - विद्युत चुम्बकीय रिले। लेकिन जब तक ये कंप्यूटर बनाए गए थे, तब तक एक और डिजिटल स्विच इसके रिलीज के बैकस्टेज का इंतजार कर रहा था। रिले एक विद्युत चुम्बकीय उपकरण था (जो एक यांत्रिक स्विच को नियंत्रित करने के लिए बिजली का उपयोग करता था), और 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में दिखाई देने वाले इलेक्ट्रॉन के बारे में नए ज्ञान के आधार पर, डिजिटल स्विच का नया वर्ग इलेक्ट्रॉनिक था। इस विज्ञान ने संकेत दिया कि विद्युत बल का वाहक एक धारा नहीं, एक तरंग नहीं, एक क्षेत्र नहीं - बल्कि एक ठोस कण था।

इस नए भौतिकी के आधार पर, इलेक्ट्रॉनिक्स के युग को जन्म देने वाले उपकरण को "इलेक्ट्रॉन ट्यूब" [अमेरिका में - वैक्यूम ट्यूब, या "वैक्यूम ट्यूब"] के रूप में जाना जाता है। इसके निर्माण के इतिहास में, दो लोग भाग लेते हैं: अंग्रेज एम्ब्रोस फ्लेमिंग और अमेरिकन ली डे फॉरेस्ट । वास्तव में, इलेक्ट्रॉनिक्स की उत्पत्ति अधिक जटिल है, यह यूरोप और अटलांटिक को पार करने वाले थ्रेड्स की एक भीड़ से मुड़ता है, और अतीत में वापस खींच रहा है, जब तक कि XVIII सदी के मध्य में लीडेन बैंकों के साथ शुरुआती प्रयोग नहीं हुए।

लेकिन हमारी प्रस्तुति के हिस्से के रूप में, थॉमस एडिसन के साथ शुरू होने वाली यह कहानी (सजा!) को कवर करना सुविधाजनक होगा। एडिसन ने 1880 के दशक में इलेक्ट्रिक लाइटिंग पर काम करके एक दिलचस्प खोज की - यह खोज हमारी कहानी के लिए दृश्य तैयार करती है। इससे इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों का और विकास हुआ, जो दो तकनीकी प्रणालियों के लिए आवश्यक था: वायरलेस मैसेजिंग का एक नया रूप और लगातार टेलीफोन नेटवर्क का विस्तार।

प्रस्तावना: एडीसन

एडिसन को आमतौर पर एक प्रकाश बल्ब का आविष्कारक माना जाता है। यह एक साथ उसे बहुत अधिक और बहुत कम सम्मान देता है। बहुत अधिक, चूंकि न केवल एडिसन एक चमकदार दीपक के साथ आया था। इसके पहले आविष्कार करने वालों की भीड़ के अलावा, जिनकी रचनाएँ व्यावसायिक उपयोग तक नहीं पहुंची थीं, हम ब्रिटेन से जोसेफ स्वान और चार्ल्स स्टर्न और अमेरिकी विलियम सॉयर का उल्लेख कर सकते हैं, जिन्होंने एडिसन के साथ मिलकर बाजार में प्रकाश बल्ब पेश किए। [ आविष्कार का सम्मान रूसी आविष्कारक Lodygin Alexander Nikolaevich का भी है । Lodygin पहले थे जिन्होंने एक ग्लास लैंप बल्ब से हवा को पंप करने का अनुमान लगाया था, और फिर उन्होंने एक गरमागरम धागा बनाने का सुझाव दिया जो कोयले या पवित्र फाइबर से नहीं, बल्कि दुर्दम्य टंगस्टन / लगभग से। ट्रांस। ]। सभी लैंप में एक सील कांच का बल्ब होता था जिसके अंदर एक प्रतिरोधक धागा स्थित होता था। जब सर्किट में दीपक चालू किया गया था, तो थ्रेड के प्रतिरोध के कारण उत्पन्न गर्मी ने इसे चमक बना दिया। बल्ब से हवा को बाहर पंप किया गया था ताकि धागे में आग न लगे। इलेक्ट्रिक लाइट पहले से ही बड़े शहरों में बड़े सार्वजनिक स्थानों को रोशन करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले आर्क लैंप के रूप में जाना जाता था। ये सभी आविष्कारक एक जलते हुए चाप से एक उज्ज्वल कण लेकर प्रकाश की मात्रा को कम करने के लिए एक रास्ता तलाश रहे थे, गैस लैंप को बदलने के लिए घरों में उपयोग किए जाने वाले छोटे, और प्रकाश स्रोत को सुरक्षित, स्वच्छ और उज्जवल बनाने के लिए।

और एडिसन ने वास्तव में क्या किया - या बल्कि अपनी औद्योगिक प्रयोगशाला बनाई - सिर्फ एक प्रकाश स्रोत नहीं बना रहा है। उन्होंने प्रकाश घरों के लिए एक पूरी विद्युत प्रणाली का निर्माण किया - जनरेटर, विद्युत प्रवाह के लिए तारों, ट्रांसफार्मर, आदि। इस सब में से, बल्ब केवल सबसे स्पष्ट और दृश्य घटक था। अपने बिजली उत्पादक कंपनियों में एडिसन नाम की उपस्थिति महान आविष्कारक के सामने एक साधारण घुटने टेकना नहीं था, जैसा कि बेल टेलीफोन के साथ हुआ था। एडिसन न केवल एक आविष्कारक साबित हुए, बल्कि एक सिस्टम आर्किटेक्ट भी थे। उनकी प्रयोगशाला ने अपनी प्रारंभिक सफलता के बाद भी विद्युत प्रकाश के विभिन्न घटकों में सुधार जारी रखा।


एडिसन के शुरुआती लैंप की एक प्रति

अनुसंधान के दौरान, 1883 में, एडिसन (और संभवतः उनके कर्मचारियों में से एक) ने एक धातु की प्लेट को एक चमकदार दीपक के अंदर एक धागे से घेरने का फैसला किया। इस अधिनियम के कारण स्पष्ट नहीं हैं। शायद यह दीपक के अंधेरे को खत्म करने का एक प्रयास था - बल्ब के कांच के अंदर ने समय के साथ एक रहस्यमय अंधेरे पदार्थ जमा किया। इंजीनियर को स्पष्ट रूप से उम्मीद थी कि ये काले कण सक्रिय प्लेट की ओर आकर्षित होंगे। अपने आश्चर्य के लिए, उन्होंने पाया कि जब प्लेट को फिलामेंट के सकारात्मक अंत के साथ सर्किट में शामिल किया गया था, तो फिलामेंट के माध्यम से बहने वाला वर्तमान फिलामेंट की चमक की तीव्रता के आनुपातिक था। थ्रेड के नकारात्मक छोर से प्लेट को जोड़ने पर, कुछ भी नहीं देखा गया था।

एडिसन ने तय किया कि इस प्रभाव को, जिसे बाद में एडिसन प्रभाव या थर्मिओनिक उत्सर्जन कहा जाता है, का उपयोग विद्युत प्रणाली में "इलेक्ट्रोमोटिव बल" या वोल्टेज को मापने या नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। आदत से बाहर, उन्होंने इस "विद्युत संकेतक" के लिए एक पेटेंट के लिए आवेदन किया, और फिर अधिक महत्वपूर्ण कार्यों पर लौट आए।

बिना तार के

भविष्य में 204 वर्षों में तेजी से, 1904 में। इस समय इंग्लैंड में, जॉन एम्ब्रोस फ्लेमिंग ने रेडियो तरंग रिसीवर को बेहतर बनाने के लिए मार्कोनी कंपनी के निर्देशों पर काम किया।

यह समझना महत्वपूर्ण है कि रेडियो क्या था और उस समय नहीं था, दोनों साधन के दृष्टिकोण से और अभ्यास के दृष्टिकोण से। रेडियो को तब "रेडियो" भी नहीं कहा जाता था, इसे "वायरलेस", वायरलेस कहा जाता था। "रेडियो" शब्द केवल 1910 में प्रबल होना शुरू हुआ। विशेष रूप से, यह एक वायरलेस टेलीग्राफ था - प्रेषक से रिसीवर तक डॉट्स और डैश के रूप में संकेतों को प्रसारित करने के लिए एक प्रणाली। इसका मुख्य अनुप्रयोग जहाजों और बंदरगाह सेवाओं के बीच संबंध था, और इस अर्थ में वह पूरी दुनिया के समुद्री विभागों में रुचि रखते थे।

उस समय के कुछ अन्वेषकों, विशेष रूप से रेजिनाल्ड फेसेन्डेन , ने एक रेडियोटेलेफोन के विचार के साथ प्रयोग किया - एक निरंतर तरंग के रूप में हवा के माध्यम से ध्वनि संदेश प्रसारित करना। लेकिन आधुनिक अर्थों में प्रसारण इसके 15 साल बाद ही सामने आया: समाचारों, कहानियों, संगीत और अन्य कार्यक्रमों का प्रसारण व्यापक दर्शकों द्वारा स्वागत के लिए। उस समय तक, रेडियो संकेतों की सर्वव्यापी प्रकृति को एक समस्या के रूप में देखा जाता था जिसे हल करने की आवश्यकता होती है, न कि एक विशेषता के रूप में जिसका उपयोग किया जा सकता है।

उस समय मौजूद रेडियो उपकरण को मोर्स कोड के साथ काम करने के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित किया गया था और हर चीज के लिए खराब था। ट्रांसमीटरों ने हर्ट्ज तरंगें बनाईं, जिससे सर्किट में एक अंतराल के माध्यम से एक चिंगारी भेजी। इसलिए, सिग्नल स्टैटिक की दरार के साथ था।

रिसीवर ने इस संकेत को कोहेर के माध्यम से पहचाना: एक ग्लास ट्यूब में धातु का बुरादा, जिसे एक निरंतर द्रव्यमान में रेडियो तरंगों की क्रिया द्वारा एक साथ खटखटाया गया, और इस तरह सर्किट को बंद कर दिया गया। फिर कांच पर दस्तक देना आवश्यक था ताकि चूरा टूट गया और रिसीवर अगले सिग्नल के लिए तैयार हो गया - पहले यह मैन्युअल रूप से किया गया था, लेकिन जल्द ही इसके लिए स्वचालित डिवाइस दिखाई दिए।

1905 में, क्रिस्टल डिटेक्टर , जिसे बिल्ली के समान मूंछ के रूप में भी जाना जाता है, अभी दिखाई देने लगे थे। यह पता चला है कि बस एक निश्चित क्रिस्टल के साथ एक तार को छू रहा है, उदाहरण के लिए, सिलिकॉन, लोहे के पायराइट या गैलिना , हवा से एक रेडियो सिग्नल को छीनना संभव था। परिणामी रिसीवर सस्ते, कॉम्पैक्ट और सभी के लिए सस्ती थे। उन्होंने शौकिया रेडियो के विकास को प्रोत्साहित किया, विशेष रूप से युवा लोगों के बीच। एयरटाइम रोजगार में अचानक वृद्धि के कारण इस तथ्य के कारण समस्याएं पैदा हुईं कि रेडियो सभी उपयोगकर्ताओं के बीच साझा किया गया था। शौकीनों की निर्दोष बातचीत गलती से मोर्फ्लोट की बातचीत के साथ अंतर हो सकती है, और कुछ गुंडे झूठे आदेश देने और मदद के लिए संकेत भेजने में भी कामयाब रहे। राज्य को अनिवार्य रूप से हस्तक्षेप करना पड़ा। जैसा कि एम्ब्रोस फ्लेमिंग ने खुद लिखा था, क्रिस्टल डिटेक्टरों की उपस्थिति

तुरंत बिजली के उत्साही और छात्रों की अनगिनत गिनती के कारण गैर-जिम्मेदार वायरलेस टेलीग्राफी में उछाल आया, जो राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय अधिकारियों के सख्त हस्तक्षेप की आवश्यकता थी, जो एक उचित और सुरक्षित तरीके से चल रहा था।

इन क्रिस्टल के असामान्य विद्युत गुणों से, डिजिटल स्विच की तीसरी पीढ़ी नियत समय में दिखाई देगी, इसके बाद रिले और लैंप - स्विच जो हमारी दुनिया पर हावी हैं। लेकिन हर चीज का अपना समय होता है। हमने उस दृश्य का वर्णन किया, अब हम उस अभिनेता पर सभी ध्यान देंगे, जो अभी-अभी सुर्खियों में आया है: एम्ब्रोस फ्लेमिंग, इंग्लैंड, 1904।

वाल्व

1904 में, फ्लेमिंग यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और मार्कोनी कंपनी के सलाहकार थे। प्रारंभ में, कंपनी ने उन्हें पावर प्लांट के निर्माण पर एक विशेषज्ञ की राय प्राप्त करने के लिए काम पर रखा था, लेकिन फिर उन्होंने रिसीवर को बेहतर बनाने का काम किया।


1890 में फ्लेमिंग

हर कोई जानता था कि संवेदनशीलता के मामले में कोहेर एक गरीब रिसीवर था, और मैक्रोनी द्वारा विकसित चुंबकीय डिटेक्टर विशेष रूप से बेहतर नहीं था। उसके लिए एक प्रतिस्थापन खोजने के लिए, फ्लेमिंग ने सबसे पहले हर्ट्ज तरंगों का पता लगाने के लिए एक संवेदनशील सर्किट बनाने का फैसला किया। इस तरह के एक उपकरण, यहां तक ​​कि अपने आप में एक डिटेक्टर बनने के बिना, भविष्य के अनुसंधान में उपयोगी होगा।

ऐसा करने के लिए, उन्हें आने वाली तरंगों द्वारा बनाई गई धारा की ताकत को मापने के लिए एक तरह से साथ आने की जरूरत थी, बजाय एक असतत कोहेरर का उपयोग करने के (उन्होंने केवल राज्य पर दिखाया - जहां चूरा एक साथ अटक गया, या बंद)। लेकिन वर्तमान ताकत को मापने के लिए ज्ञात उपकरणों - गैल्वेनोमीटर - एक निरंतर की आवश्यकता होती है, अर्थात् ऑपरेशन के लिए अप्रत्यक्ष वर्तमान। रेडियो तरंगों द्वारा उत्तेजित वैकल्पिक धारा ने दिशा इतनी जल्दी बदल दी कि कोई माप संभव नहीं होगा।

फ्लेमिंग ने याद किया कि कई दिलचस्प चीजें उनकी अलमारी में धूल जमा कर रही थीं - एडिसन की संकेतक रोशनी। 1880 के दशक में, वह लंदन में एडिसन इलेक्ट्रिक लाइटिंग कंपनी के लिए एक सलाहकार थे, और लैंप को काला करने की समस्या पर काम किया। उस समय, उन्होंने इंडिकेटर पोस्टल सर्विस के मुख्य इलेक्ट्रिकल इंजीनियर विलियम प्राइस से संभवतः सूचक की कई प्रतियां प्राप्त कीं, जो अभी फिलाडेल्फिया में एक विद्युत प्रदर्शनी से लौटे थे। संयुक्त राज्य के बाहर, टेलीग्राफ और टेलीफोन पर नियंत्रण अमेरिका के बाहर डाक सेवाओं के लिए सामान्य था, इसलिए वे विद्युत विशेषज्ञता के केंद्र थे।

बाद में, 1890 के दशक में, फ्लेमिंग ने स्वयं प्राइस से प्राप्त लैंप का उपयोग करके एडिसन प्रभाव का अध्ययन किया। उन्होंने दिखाया कि प्रभाव यह था कि धारा एक दिशा में बहती थी: एक नकारात्मक विद्युत क्षमता एक गर्म तंतु से ठंडे इलेक्ट्रोड तक प्रवाहित हो सकती है, लेकिन इसके विपरीत नहीं। लेकिन केवल 1904 में, जब उन्हें रेडियो तरंगों का पता लगाने के कार्य का सामना करना पड़ा, तो उन्होंने महसूस किया कि इस तथ्य का व्यवहार में उपयोग किया जा सकता है। एडिसन सूचक केवल एक दिशा में निर्देशित एसी दालों को थ्रेड और प्लेट के बीच की खाई को पाटने की अनुमति देगा, जो एक निरंतर और अप्रत्यक्ष प्रवाह देगा।

फ्लेमिंग ने एक दीपक लिया, इसे गैल्वेनोमीटर के साथ श्रृंखला में जोड़ा, और स्पार्क ट्रांसमीटर को चालू किया। वोइला - दर्पण बदल गया, और प्रकाश की किरण पैमाने पर चली गई। इसने काम किया। वह आने वाले रेडियो सिग्नल को सटीक रूप से माप सकता था।


फ्लेमिंग वाल्व प्रोटोटाइप। एनोड फिलामेंट लूप (हॉट कैथोड) के बीच में है

फ्लेमिंग ने अपने आविष्कार को "वाल्व" कहा क्योंकि इसने बिजली को केवल एक ही मार्ग से गुजरने की अनुमति दी। एक अधिक सामान्य इलेक्ट्रोटेक्निकल भाषा में, यह एक सुधारक था - प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करने का एक तरीका। तब इसे डायोड कहा जाता था, क्योंकि इसमें दो इलेक्ट्रोड थे - एक गर्म कैथोड (फिलामेंट) जो बिजली उत्सर्जित करता था, और एक ठंडा एनोड (प्लेट) जो इसे प्राप्त करता था। फ्लेमिंग ने डिजाइन में कई सुधार पेश किए, लेकिन वास्तव में डिवाइस एडीसन द्वारा बनाए गए संकेतक दीपक से अलग नहीं था। एक नई गुणवत्ता के लिए उसका परिवर्तन सोच के तरीके में बदलाव के परिणामस्वरूप हुआ - हमने पहले ही इस घटना को कई बार देखा है। परिवर्तन फ्लेमिंग के सिर में विचारों की दुनिया में हुआ, न कि इसके बाहर की चीजों की दुनिया में।

फ्लेमिंग का वाल्व अकेले मददगार था। यह रेडियो संकेतों को मापने के लिए सबसे अच्छा क्षेत्र उपकरण था, और अपने आप में एक अच्छा डिटेक्टर। लेकिन वह दुनिया को हिला नहीं पाया। ली डे फॉरेस्ट द्वारा एक तीसरे इलेक्ट्रोड को जोड़ने और वाल्व को रिले में बदल देने के बाद ही इलेक्ट्रॉनिक्स की विस्फोटक वृद्धि शुरू हुई।

श्रवण

ली डे फॉरेस्ट में येल के एक छात्र के लिए एक असामान्य परवरिश थी। उनके पिता, रेव। हेनरी डे फॉरेस्ट, न्यू यॉर्क के एक गृहयुद्ध के दिग्गज थे, मंडली के चर्च के पादरी थे, और दृढ़ता से उनका मानना ​​था कि, एक उपदेशक के रूप में, उन्हें ज्ञान और न्याय के दिव्य प्रकाश का प्रसार करना चाहिए। कर्तव्य की पुकार का पालन करते हुए, उन्होंने अलबामा में टालडेग कॉलेज के अध्यक्ष बनने का निमंत्रण स्वीकार किया। कॉलेज की स्थापना न्यूयॉर्क में स्थित अमेरिकी मिशनरी एसोसिएशन द्वारा गृह युद्ध के बाद की गई थी। यह स्थानीय काले निवासियों के प्रशिक्षण और निर्देश के लिए अभिप्रेत था। वहाँ, ली ने एक चट्टान और एक कठिन जगह के बीच महसूस किया - स्थानीय अश्वेतों ने उसे भोलेपन और कायरता के लिए अपमानित किया, और इस तथ्य के लिए कि वह एक यान्की था।

फिर भी, एक युवा आदमी डी वन के रूप में, उन्होंने दृढ़ आत्मविश्वास विकसित किया। उन्होंने यांत्रिकी और आविष्कारों के लिए एक खोजबीन की खोज की - उनके लोकोमोटिव के बड़े पैमाने पर मॉडल स्थानीय चमत्कार बन गए। एक किशोरी के रूप में, तल्लडेगा में अध्ययन करते हुए, उन्होंने अपने जीवन को आविष्कारों के लिए समर्पित करने का फैसला किया। फिर, न्यू हेवन शहर में रहने वाले एक युवक के रूप में, पादरी के बेटे ने अपने अंतिम धार्मिक विश्वासों को फेंक दिया। डार्विनवाद से परिचित होने के कारण वे धीरे-धीरे चले गए, और फिर वे अपने पिता की असामयिक मृत्यु के बाद हवा की तरह उड़ गए। लेकिन एक गंतव्य होने की भावना ने डे फॉरेस्ट को नहीं छोड़ा - उसने खुद को एक प्रतिभाशाली माना और बिजली युग के एक अमीर, प्रसिद्ध और रहस्यमयी जादूगर निकोला टेस्ला बनने के लिए दूसरा प्रयास किया। येल विश्वविद्यालय के उनके सहपाठियों ने उन्हें एक स्मॉग खाली झंकार माना। शायद उन्हें हमारे इतिहास में सबसे कम लोकप्रिय व्यक्ति कहा जा सकता है।


डी फॉरेस्ट, सी। 1900

1899 में येल विश्वविद्यालय में अपनी पढ़ाई पूरी करने के बाद, डे फॉरेस्ट ने वायरलेस सिग्नल ट्रांसमिशन की तेजी से बढ़ती कला के विकास को धन और प्रसिद्धि के मार्ग के रूप में चुना। इसके बाद के दशकों में, उन्होंने बड़े ही दृढ़ संकल्प और आत्मविश्वास के साथ और बिना किसी हिचकिचाहट के इस रास्ते पर कदम रखा। यह सब शिकागो में डे फॉरेस्ट और उनके साथी एड स्मिथे के सहयोग से शुरू हुआ। स्मिथे ने नियमित भुगतान के माध्यम से अपनी कंपनी को बचाए रखा, और साथ में उन्होंने अपने स्वयं के रेडियो वेव डिटेक्टर विकसित किए, जिसमें गोंद से जुड़ी दो धातु प्लेटें थीं, जिन्हें डी फॉरेस्ट "पेस्ट" [गू] कहा जाता था। लेकिन डे फॉरेस्ट अपनी प्रतिभा के लिए पुरस्कार के लिए लंबे समय तक इंतजार नहीं कर सकता था। उन्होंने स्माइथे से छुटकारा पा लिया और अपने अंधेरे कर्मों को छिपाने के लिए इब्राहीम व्हाइट [ विडंबना से अपने जन्म, श्वार्ट्ज से अपना नाम बदलकर) नामक एक संदिग्ध न्यूयॉर्क फाइनेंसर के साथ सहयोग किया । सफेद / सफेद - (अंग्रेजी) सफेद, श्वार्ज़ - (जर्मन) काला / लगभग। ट्रांस। ] डी फॉरेस्ट वायरलेस टेलीग्राफ कंपनी खोलकर।

कंपनी की गतिविधि ही हमारे दोनों नायकों के लिए गौण थी। व्हाइट ने अपनी जेब भरने के लिए लोगों की अज्ञानता का इस्तेमाल किया। उन्होंने लाखों निवेशकों को लालच दिया, जो अपेक्षित रेडियो बूम के साथ संघर्ष कर रहे थे। और डे फॉरेस्ट, इन "चूसने वालों" से धन के प्रचुर प्रवाह के लिए धन्यवाद, सूचना के वायरलेस प्रसारण के लिए एक नई अमेरिकी प्रणाली के विकास के माध्यम से अपने जीनियस को साबित करने पर ध्यान केंद्रित किया (मार्कोनी और अन्य द्वारा विकसित यूरोपीय एक के विपरीत)।

दुर्भाग्य से अमेरिकी प्रणाली के लिए, डे फ़ॉरेस्ट डिटेक्टर विशेष रूप से अच्छी तरह से काम नहीं करता था। कुछ समय के लिए, उसने तरल बैटर डिटेक्टर के लिए रेजिनाल्ड फेसेन्डेन के पेटेंट डिज़ाइन को उधार लेकर इस समस्या को हल किया - सल्फ्यूरिक एसिड स्नान में डूबे दो प्लैटिनम तार। फेसेन्डेन ने पेटेंट उल्लंघन पर मुकदमा दायर किया - और उन्होंने स्पष्ट रूप से यह मुकदमा जीता होगा। डी फॉरेस्ट तब तक शांत नहीं हो सकता जब तक वह एक नए डिटेक्टर के साथ नहीं आया जो केवल उसके साथ था। 1906 के पतन में, उन्होंने इस तरह के डिटेक्टर के निर्माण की घोषणा की। अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में दो अलग-अलग बैठकों में, डे फॉरेस्ट ने अपने नए वायरलेस डिटेक्टर का वर्णन किया, जिसे उन्होंने ऑडियो कहा। लेकिन इसकी असली उत्पत्ति संदेह में है।

कुछ समय के लिए, डे फ़ॉरेस्ट का एक नया डिटेक्टर बनाने का प्रयास बन्सेन बर्नर की लौ के माध्यम से वर्तमान के पारित होने के चारों ओर घूमता है, जो कि उनकी राय में, एक असममित कंडक्टर हो सकता है। विचार, जाहिरा तौर पर, असफल था। 1905 में किसी समय उन्हें फ्लेमिंग के वाल्व के बारे में पता चला। डी फॉरेस्ट ने खुद को मारा कि यह वाल्व और इसके बर्नर-आधारित उपकरण मूल रूप से अलग नहीं थे - यदि आप एक गर्म धागे को एक लौ के साथ बदलते हैं और इसे गैस को सीमित करने के लिए ग्लास फ्लास्क के साथ कवर करते हैं, तो आपको एक ही वाल्व मिलता है। उन्होंने गैस फ्लेम डिटेक्टरों का उपयोग करके फ्लेमिंग वाल्व से पहले आविष्कारों के इतिहास को दोहराते हुए पेटेंट की एक श्रृंखला विकसित की। जाहिर है, वह फ्लेमिंग के पेटेंट को दरकिनार करते हुए आविष्कार में प्राथमिकता लेना चाहते थे, क्योंकि बेंसन बर्नर के साथ काम फ्लेमिंग के काम से पहले हुआ था (वे 1900 से चल रहे थे)।

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लंबी दूरी की संचार नेटवर्क एटी एंड टी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र थी। उसने कई स्थानीय कंपनियों के साथ गठजोड़ किया और बेल के पेटेंट समाप्ति पर एक प्रमुख प्रतिस्पर्धी लाभ प्रदान किया। एटी एंड टी नेटवर्क से जुड़कर, एक नया क्लाइंट, सैद्धांतिक रूप से, हजारों किलोमीटर दूर अन्य सभी ग्राहकों तक पहुंच सकता है, हालांकि वास्तव में वे शायद ही कभी लंबी दूरी की कॉल करते थे। इसके अलावा, नेटवर्क कंपनी की व्यापक विचारधारा "एक नीति, एक प्रणाली, सार्वभौमिक सेवा" के लिए भौतिक आधार था।

लेकिन बीसवीं शताब्दी के दूसरे दशक की शुरुआत के साथ, यह नेटवर्क एक भौतिक अधिकतम तक पहुंच गया। टेलीफोन के तार दूर चले गए, कमजोर और उनके बीच से गुजरने वाले सिगनल, और परिणामस्वरूप, भाषण लगभग अप्रभेद्य बन गया। इस वजह से, संयुक्त राज्य अमेरिका में वास्तव में दो एटी एंड टी नेटवर्क एक महाद्वीपीय रिज द्वारा अलग किए गए थे।

पूर्वी नेटवर्क के लिए, न्यूयॉर्क एक पेग था, और पुपिन के मैकेनिकल रिपीटर्स और कॉइल एक पट्टा थे जो निर्धारित करते थे कि मानव आवाज कितनी दूर तक पहुंच सकती है। लेकिन ये प्रौद्योगिकियां सर्वशक्तिमान नहीं थीं। कॉइल्स ने टेलीफोन सर्किट के विद्युत गुणों को बदल दिया, आवाज आवृत्तियों के क्षीणन को कम किया - लेकिन वे केवल इसे कम कर सकते थे, और इसे समाप्त नहीं कर सकते थे। मैकेनिकल रिपीटर्स (एक एम्प्लीफाइंग माइक्रोफोन से जुड़ा सिर्फ एक टेलीफोन स्पीकर) ने प्रत्येक पुनरावृत्ति के साथ शोर जोड़ा। न्यूयॉर्क से डेनवर तक की 1911 लाइन ने इस पट्टा को इसकी अधिकतम लंबाई तक पहुंचा दिया। पूरे महाद्वीप में नेटवर्क को फैलाने के बारे में, और कोई सवाल नहीं था। हालांकि, 1909 में, जॉन कैटी, एटी एंड टी के मुख्य अभियंता, ने सार्वजनिक रूप से ऐसा करने का वादा किया था। उन्होंने पांच साल में ऐसा करने का वादा किया - 1915 में सैन फ्रांसिस्को में पनामा-पैसिफिक इंटरनेशनल प्रदर्शनी शुरू होने तक।

पहला जो एक नए टेलीफोन एम्पलीफायर की मदद से इस तरह के उद्यम को संभव बनाने में कामयाब रहा, वह एक अमेरिकी नहीं था, बल्कि एक अमीर विनीज़ परिवार का उत्तराधिकारी था जो विज्ञान में रुचि रखता था। एक युवा व्यक्ति के रूप में, रॉबर्ट वॉन लेबेन ने अपने माता-पिता की मदद से एक टेलीफोन उत्पादन कंपनी खरीदी और टेलीफोन कॉल के लिए एक एम्पलीफायर बनाने के लिए निकल पड़े। 1906 तक, उन्होंने कैथोड किरण ट्यूबों के आधार पर एक रिले बनाया, तब तक व्यापक रूप से भौतिक प्रयोगों में उपयोग किया जाता था (और बाद में वीडियो स्क्रीन प्रौद्योगिकी का आधार बन गया, जो 20 वीं शताब्दी में प्रमुख था)। एक कमजोर इनपुट सिग्नल को इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा नियंत्रित किया गया था, बीम को झुकाते हुए, मुख्य सर्किट में एक मजबूत धारा को संशोधित करता है।

1910 तक, वॉन लेबेन और उनके सहयोगियों, यूजीन राइज़ और सिगमंड स्ट्रॉस ने, ऑडियोन डे फॉरेस्ट के बारे में सीखा था और ट्यूब में चुंबक को ग्रिड ग्रिड से नियंत्रित किया था - यह डिज़ाइन सबसे प्रभावी था और यूएसए में उस समय किए गए सभी विकासों को पार कर गया था। जर्मन टेलीफोन नेटवर्क ने जल्द ही वॉन लिबेन एम्पलीफायर को अपनाया। 1914 में, उनके लिए धन्यवाद, पूर्व प्रशिया की सेना के कमांडर कोबेलेनज़ में, उनसे 1000 किलोमीटर दूर स्थित जर्मन मुख्यालय में एक नर्वस फोन कॉल करने में सक्षम थे। इसने कर्मचारियों के प्रमुख को हिंडेनबर्ग और लुडेनडोर्फ के जनरलों को शाश्वत गौरव और गंभीर परिणामों के साथ भेजने के लिए मजबूर किया। बाद में उसी एम्पलीफायरों ने जर्मन मुख्यालय को दक्षिण और पूर्व में मैसेडोनिया और रोमानिया तक फील्ड सेनाओं के साथ जोड़ा।


वॉन लेबेन की उन्नत कैथोड-बीम रिले की प्रतिलिपि। कैथोड नीचे है, एनोड शीर्ष पर कुंडल है, और ग्रिड मध्य में एक गोल धातु की पन्नी है।

हालांकि, भाषा और भौगोलिक बाधाओं, साथ ही युद्ध ने इस तथ्य को जन्म दिया कि इस तरह की डिजाइन संयुक्त राज्य अमेरिका तक नहीं पहुंची, और जल्द ही यह अन्य घटनाओं से पहले ही आगे था।

इस बीच, डी फॉरेस्ट ने 1911 में कर्विंग रेडियो टेलीफोन कंपनी छोड़ दी और कैलिफोर्निया भाग गए। वहां उन्हें स्टैनफोर्ड स्नातक सिरिल एलवेल द्वारा स्थापित पालो अल्टो में फेडरल टेलीग्राफ कंपनी में नौकरी मिल गई। मुख्य रूप से, डे फॉरेस्ट को एक एम्पलीफायर पर काम करना था, जिसने संघीय रेडियो के आउटपुट सिग्नल की मात्रा को बढ़ाया। वास्तव में, वह, हर्बर्ट वैन एटन (एक अनुभवी टेलीफोन इंजीनियर) और चार्ल्स लोगवुड (एक रिसीवर डिजाइनर) ने एटी एंड टी से उन तीनों को पुरस्कार पाने के लिए एक टेलीफोन एम्पलीफायर स्थापित किया, जो $ 1 मिलियन होने की अफवाह थी।

ऐसा करने के लिए, डे फॉरेस्ट ने मेजेनाइन से ऑडिशन लिया, और 1912 तक उनके और उनके सहयोगियों के पास पहले से ही एक टेलीफोन कंपनी में प्रदर्शन के लिए एक उपकरण तैयार था। इसमें कई श्रृंखला-जुड़े ऑडिशन शामिल थे, जिसने कई चरणों में प्रवर्धन बनाया, और कई अतिरिक्त सहायक घटक। उपकरण, सिद्धांत रूप में, काम किया - यह आपके लिए संकेत को पर्याप्त रूप से बढ़ा सकता है यह सुनने के लिए कि कैसे एक रूमाल गिरता है या एक पॉकेट घड़ी टिक जाती है। लेकिन केवल धाराओं और वोल्टेज में बहुत कम टेलिफोनी में उपयोगी होने के लिए। बढ़ती धारा के साथ, ऑडियंस ने एक नीली चमक का उत्सर्जन करना शुरू कर दिया, और संकेत शोर में बदल गया। लेकिन टेलीफोन ऑपरेटरों को पर्याप्त रुचि थी कि वे अपने इंजीनियरों को डिवाइस दें और देखें कि वे इसके साथ क्या कर सकते हैं। ऐसा हुआ कि उनमें से एक, युवा भौतिक विज्ञानी हेरोल्ड अर्नोल्ड, संघीय टेलीग्राफ से एम्पलीफायर को ठीक करने का तरीका जानता था।

यह चर्चा करने का समय है कि वाल्व और ऑडी ने कैसे काम किया। अपने काम को समझाने के लिए आवश्यक मुख्य अंतर्दृष्टि नई इलेक्ट्रॉनिक भौतिकी के बौद्धिक केंद्र कैम्ब्रिज में कैवेंडिश प्रयोगशाला से आई है। 1899 में, जे जे थॉमसन ने कैथोड रे ट्यूब के साथ प्रयोगों में दिखाया कि एक कण जिसमें एक द्रव्यमान होता है और जिसे बाद में कैथोड से एनोड तक एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के रूप में जाना जाता है। अगले कुछ वर्षों में, थॉमसन के सहयोगी ओवेन रिचर्डसन ने इस धारणा को थर्मोनियन उत्सर्जन के गणितीय सिद्धांत में विकसित किया।

कैंब्रिज से एक छोटी ट्रेन की सवारी करने वाले एक इंजीनियर, एम्ब्रोस फ्लेमिंग, इन कार्यों से परिचित थे। यह उनके लिए स्पष्ट था कि उनके वाल्व ने गर्म तंतु से इलेक्ट्रॉनों के थर्मिओनिक उत्सर्जन के कारण काम किया, जिससे वैक्यूम अंतर एक ठंडा एनोड पार हो गया। लेकिन सूचक दीपक में वैक्यूम गहरा नहीं था - यह एक साधारण बल्ब के लिए आवश्यक नहीं था। यह इतना ऑक्सीजन बाहर पंप करने के लिए पर्याप्त था कि धागे में आग नहीं लगी। फ्लेमिंग ने महसूस किया कि वाल्व को सबसे अच्छा काम करने के लिए, इसे यथासंभव सावधानी से खाली किया जाना चाहिए ताकि शेष गैस इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह में हस्तक्षेप न करें।

डे फॉरेस्ट को यह समझ नहीं आया। चूंकि वह बेंसन बर्नर के साथ प्रयोगों के माध्यम से वाल्व और ऑडिशन के लिए आया था, उनका विश्वास इसके विपरीत था - यह कि गर्म आयनित गैस डिवाइस का काम करने वाला तरल पदार्थ था, और इसके पूरी तरह से हटाने से ऑपरेशन की समाप्ति हो जाएगी। यही कारण है कि ऑडियो इतना अस्थिर और असंतोषजनक है जो रेडियो के रूप में काम कर रहा है, और इसलिए यह नीली रोशनी उत्सर्जित करता है।

एटी एंड टी के अर्नोल्ड ने खुद को वन की गलती को सुधारने के लिए एक आदर्श स्थिति में पाया। वह एक भौतिक विज्ञानी थे जिन्होंने शिकागो विश्वविद्यालय में रॉबर्ट मिलिकन के तहत अध्ययन किया था, और विशेष रूप से तट से तट तक एक टेलीफोन नेटवर्क बनाने के कार्य के लिए नए इलेक्ट्रॉनिक भौतिकी के अपने ज्ञान को लागू करने के लिए विशेष रूप से काम पर रखा गया था। वह जानता था कि ऑडीओन लैंप लगभग पूर्ण वैक्यूम में सबसे अच्छा काम करेगा, वह जानता था कि नवीनतम पंप इस तरह के वैक्यूम को प्राप्त कर सकते हैं, वह जानता था कि एक नए प्रकार के ऑक्साइड लेपित फिलामेंट, एक बढ़े हुए प्लेट और ग्रिड के साथ मिलकर, इलेक्ट्रॉन प्रवाह को भी बढ़ाएगा। संक्षेप में, उन्होंने ऑडिशन को एक इलेक्ट्रॉनिक लैंप में बदल दिया, जो इलेक्ट्रॉनिक युग का आश्चर्यचकित करने वाला था।

एटीएंडटी के पास ट्रांसकॉन्टिनेंटल लाइन के निर्माण के लिए एक शक्तिशाली एम्पलीफायर की आवश्यकता है - इसका उपयोग करने के लिए केवल अधिकार नहीं थे। कंपनी के प्रतिनिधियों ने डे फॉरेस्ट के साथ बातचीत में खुद को अविश्वास किया, लेकिन एक तीसरे पक्ष के वकील के माध्यम से एक अलग बातचीत शुरू की, जो $ 50,000 के लिए टेलीफ़ोन एम्पलीफायर (2017 डॉलर में लगभग 1.25 मिलियन डॉलर) के रूप में ऑडीओन का उपयोग करने के अधिकार हासिल करने में कामयाब रहा। न्यूयॉर्क - सैन फ्रांसिस्को लाइन समय में ही खुल गई, लेकिन संचार के साधन की तुलना में तकनीकी गुण और कॉर्पोरेट विज्ञापन की विजय के रूप में अधिक है। कॉल की लागत इतनी कॉस्मिक थी कि लगभग कोई भी इसका उपयोग नहीं कर सकता था।

इलेक्ट्रॉनिक युग

एक सच्चा इलेक्ट्रॉनिक दीपक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के पूरी तरह से नए पेड़ की जड़ बन गया है। रिले की तरह, इलेक्ट्रॉनिक दीपक लगातार अपने आवेदन की संभावनाओं का विस्तार कर रहा था जब इंजीनियरों ने विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए अपने डिवाइस को अनुकूलित करने के नए तरीके ढूंढे। जनजाति "-ods" की वृद्धि डायोड और ट्रायोड के साथ समाप्त नहीं हुई। उन्होंने टेट्रोड के साथ जारी रखा, जिसमें एक अतिरिक्त ग्रिड जोड़ा गया जो सर्किट में तत्वों के विकास के साथ प्रवर्धन का समर्थन करता था। पेंटोड्स , हेप्टोड्स , और यहां तक ​​कि ऑक्टोड्स का पालन किया । Thyratrons दिखाई दिया, पारा वाष्प से भरा, एक अशुभ नीली रोशनी के साथ चमक। लघु पैर पर या यहां तक ​​कि एकोर्न पर छोटी उंगली का आकार लैंप। एक अप्रत्यक्ष कैथोड के साथ लैंप, जिसमें एक एसी स्रोत की गूंज सिग्नल को परेशान नहीं करती थी। वैक्यूम ट्यूब पुस्तक की गाथा, 1930 तक दीपक उद्योग की वृद्धि का वर्णन करते हुए, उनके सूचकांक द्वारा 1000 से अधिक विभिन्न मॉडलों को सूचीबद्ध करती है - हालांकि उनमें से कई अविश्वसनीय ब्रांडों से अवैध प्रतियां थीं: अल्ट्रॉन, पर्फेक्ट्रन, सुपरटन, वोल्ट्रॉन , आदि।



रूपों की विविधता से अधिक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन ट्यूब के अनुप्रयोगों की विविधता थी। पुनर्योजी सर्किट ने ट्रायोड को एक ट्रांसमीटर में बदल दिया - बिना शोर के चिंगारी के बिना चिकनी और निरंतर साइनसोइडल तरंगों का निर्माण, पूरी तरह से ध्वनि संचारित करने में सक्षम। 1901 में एक कोहेरर और स्पार्क्स के साथ, मार्कोनी अटलांटिक के एक संकीर्ण हिस्से के माध्यम से मोर्स कोड के एक छोटे से मार्ग को मुश्किल से प्रसारित कर सकता था। 1915 में, एक ट्रांसमीटर और रिसीवर के रूप में एक इलेक्ट्रॉनिक लैंप का उपयोग करते हुए, एटी एंड टी, अर्लिंग्टन, वर्जीनिया से होनोलूलू तक एक मानव आवाज को प्रसारित कर सकता था - दो बार की दूरी पर। 1920 के दशक तक, उन्होंने उच्च गुणवत्ता वाले ध्वनि प्रसारण के साथ लंबी दूरी पर टेलीफोनी को जोड़ा और पहला रेडियो नेटवर्क बनाया। इस प्रकार, जल्द ही पूरा देश रेडियो पर एक ही आवाज सुन सकता था, चाहे वह रूजवेल्ट हो या हिटलर।

इसके अलावा, ट्रांसमीटरों को बनाने की क्षमता एक सटीक और स्थिर आवृत्ति की है, जिसने दूरसंचार इंजीनियरों को अलेक्जेंडर बेल, एडिसन और बाकी चालीस साल पहले आकर्षित की गई मल्टीप्लेक्सिंग के लंबे समय के सपने को साकार करने की अनुमति दी। 1923 तक, एटी एंड टी की न्यूयॉर्क से पिट्सबर्ग तक दस-चैनल वॉइस लाइन थी। एक एकल तांबे के तार पर कई वोटों को प्रसारित करने की क्षमता ने मौलिक रूप से लंबी दूरी की कॉल की लागत को कम कर दिया, जो कि उच्च लागत के कारण हमेशा सबसे अमीर लोगों और उद्यमों के लिए ही उपलब्ध था। इलेक्ट्रॉनिक लैम्प सक्षम होने के कारण, सभी उपलब्ध अनुप्रयोगों में ऑडीओन का उपयोग करने के अधिकारों को सुरक्षित करने के लिए एटी एंड टी ने अपने वकीलों को डी वन से अतिरिक्त अधिकार खरीदने के लिए भेजा। कुल मिलाकर, उन्होंने उसे $ 390,000 का भुगतान किया, जो आज के पैसे में लगभग $ 7.5 मिलियन के बराबर है।

क्यों इतनी बहुमुखी प्रतिभा के साथ, इलेक्ट्रॉनिक लैंप उसी तरह से कंप्यूटर की पहली पीढ़ी पर हावी नहीं हुए जैसे कि उन्होंने रेडियो और अन्य दूरसंचार उपकरणों में किया था? जाहिर है, ट्रायोड रिले के समान ही एक डिजिटल स्विच हो सकता है। यह इतना स्पष्ट है कि डी फॉरेस्ट ने भी माना कि वास्तव में इसे बनाने से पहले उन्होंने रिले का निर्माण किया था। और पारंपरिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में ट्रायोड बहुत अधिक उत्तरदायी था, क्योंकि इसमें शारीरिक रूप से आर्मेचर को स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं थी। एक ठेठ स्विचिंग रिले को कई मिलीसेकंड की आवश्यकता होती है, और ग्रिड पर विद्युत क्षमता में बदलाव के कारण कैथोड से एनोड तक प्रवाह में परिवर्तन लगभग तात्कालिक था।

लेकिन रिले के पहले लैंप में एक स्पष्ट दोष था: उनकी प्रवृत्ति, अपने पूर्ववर्तियों के साथ समानता से, प्रकाश के लिए प्रकाश बल्ब, बाहर जलाने के लिए। मूल ऑडिशन डे फॉरेस्ट का जीवनकाल इतना कम था - लगभग 100 घंटे - कि उसके पास दीपक में एक अतिरिक्त धागा था जिसे पहले जलाए जाने के बाद कनेक्ट करने की आवश्यकता थी। यह बहुत बुरा था, लेकिन उसके बाद भी, सबसे अच्छी गुणवत्ता वाले लैंप से भी, आप कई हजार घंटों से अधिक परिचालन समय की उम्मीद नहीं कर सकते थे। हजारों लैंप और कंप्यूटिंग के घंटे वाले कंप्यूटरों के लिए, यह एक गंभीर समस्या थी।

और रिले, इसके विपरीत, जॉर्ज स्टिबिट्ज़ के अनुसार, "कल्पनात्मक रूप से विश्वसनीय थे।" इतना कहते ही उसने दावा कर दिया

यदि यू-आकार के रिले का एक सेट हमारे युग के पहले वर्ष में अपना काम शुरू करेगा और हर सेकंड में एक बार संपर्क स्विच करेगा, तो यह अभी भी काम करेगा। पहली संपर्क विफलता एक हजार साल की तुलना में पहले की अपेक्षा नहीं की जा सकती थी, कहीं 3000 वें वर्ष में।

इसके अलावा, टेलिफोन इंजीनियरों के इलेक्ट्रोमैकेनिकल सर्किटों की तुलना में बड़े इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों का उपयोग करने का कोई अनुभव नहीं था। रेडियो और अन्य उपकरणों में 5-10 लैंप हो सकते हैं, लेकिन सैकड़ों नहीं। कोई नहीं जानता था कि 5000 लैंप के साथ कंप्यूटर काम करना संभव होगा या नहीं। लैंप के बजाय रिले चुनना, कंप्यूटर डेवलपर्स ने एक सुरक्षित और रूढ़िवादी विकल्प बनाया।

अगले भाग में, हम देखेंगे कि इन संदेहों को कैसे और क्यों दूर किया गया।