Ли де Форест (26 августа 1873 — 30 июня 1961) — американский изобретатель и пионер электроники . В 1906 году он изобрел первый практический электронный усилитель , трехэлементную триодную лампу « Аудион » . Это помогло начать эпоху электроники и позволило разработать электронный генератор . Это сделало возможным радиовещание и междугородние телефонные линии, а также привело к развитию говорящих кинофильмов , среди бесчисленного множества других приложений.
У него было более 300 патентов по всему миру, но у него была бурная карьера: он хвастался, что заработал, а затем потерял четыре состояния. Он также участвовал в нескольких крупных патентных исках, потратил значительную часть своего дохода на юридические счета и даже был осужден (и оправдан) за мошенничество с использованием почты.
Несмотря на это, за свою новаторскую работу он был отмечен Почетной медалью IEEE 1922 года , медалью Эллиота Крессона Института Франклина 1923 года и медалью Эдисона Американского института инженеров-электриков 1946 года .
Ли де Форест родился в 1873 году в Каунсил-Блафс, штат Айова , в семье Анны Маргарет ( урожденной Роббинс) и Генри Свифта ДеФореста. [1] [2] Он был прямым потомком Джесси де Фореста , лидера группы валлонских гугенотов , бежавших из Европы в 17 веке из-за религиозных преследований.
Отец Де Фореста был служителем конгрегационалистской церкви и надеялся, что его сын тоже станет пастором. В 1879 году де Форест-старший стал президентом Талладега-колледжа Американской миссионерской ассоциации в Талладеге, штат Алабама , школы, «открытой для всех лиц любого пола, независимо от секты, расы или цвета кожи», в которой обучались преимущественно афроамериканцы. Многие местные белые граждане возмущались школой и ее миссией, и Ли провел большую часть своей юности в Талладеге, изолированной от белого сообщества, с несколькими близкими друзьями среди чернокожих детей города.
Де Форест готовился к поступлению в колледж, посещая школу для мальчиков Маунт-Хермон в Гилле, штат Массачусетс , в течение двух лет, начиная с 1891 года. В 1893 году он записался на трехлетний курс обучения в Шеффилдской научной школе Йельского университета в Нью-Хейвене. Коннектикут, на стипендию в размере 300 долларов в год, установленную для родственников Дэвида де Фореста. Убежденный, что ему суждено стать знаменитым и богатым изобретателем, и ему постоянно не хватает средств, он стремился заинтересовать компании серией созданных им устройств и головоломок и с нетерпением подавал эссе на конкурсы, но без особого успеха.
После окончания бакалавриата в сентябре 1896 года де Форест приступил к трехлетней работе в аспирантуре. Однако его электрические эксперименты имели тенденцию перегорать предохранители, вызывая отключения электроэнергии во всем здании. Даже после того, как его предупредили быть более осторожным, ему удалось погасить свет во время важной лекции профессора Чарльза С. Гастингса , который в ответ выгнал де Фореста из Шеффилда.
С началом испано-американской войны в 1898 году де Форест записался в батарею добровольческой милиции Коннектикута в качестве горниста, но война закончилась, и он был мобилизован, так и не покинув штат. Затем он завершил учебу в Слоанской физической лаборатории Йельского университета, получив докторскую степень в 1899 году, защитив диссертацию на тему «Отражение волн Герца от концов параллельных проводов», которой руководил физик-теоретик Уиллард Гиббс . [3]
Отражая свою новаторскую работу, де Форест иногда называют «отцом радио», [4] [5] [6] почетное звание, которое он принял в качестве названия своей автобиографии 1950 года. В конце 1800-х годов он уверился в большом будущем радиотелеграфной связи (тогда известной как « беспроводная телеграфия »), но итальянец Гульельмо Маркони , получивший свой первый патент в 1896 году, уже добился впечатляющих успехов как в Европе, так и в США. . Одним из недостатков подхода Маркони было использование им когерера в качестве приемника, который, хотя и обеспечивал постоянную запись, был также медленным (после каждой полученной точки или тире азбуки Морзе нужно было постучать по нему для восстановления работы), нечувствительным и неэффективным. очень надежный. Де Форест был полон решимости разработать более совершенную систему, включая самовосстанавливающийся детектор, который мог бы принимать сигналы на слух, что позволило бы ему принимать более слабые сигналы, а также обеспечить более высокую скорость отправки кода Морзе.
После безуспешных расспросов о работе у Николы Теслы и Маркони, де Форест начал действовать самостоятельно. Его первая работа после окончания Йельского университета была в телефонной лаборатории Western Electric Company в Чикаго, штат Иллинойс. Там он разработал свой первый приемник, основанный на открытиях двух немецких ученых, доктора. А. Нойгшвендер и Эмиль Ашкинасс. Их первоначальная конструкция представляла собой зеркало, в посеребренной задней части которого была прорезана узкая влажная щель. Подключив батарею и телефонную трубку, они могли слышать изменения звука в ответ на импульсы радиосигнала. Де Форест вместе с Эдом Смайтом, коллегой, который оказывал финансовую и техническую помощь, разработали варианты, которые они назвали «ответчиками».
Затем последовал ряд краткосрочных должностей, в том числе три непродуктивных месяца в компании American Wireless Telegraph профессора Уоррена С. Джонсона в Милуоки, штат Висконсин, и работа помощником редактора журнала Western Electrician в Чикаго. Поскольку исследование радио было его главным приоритетом, де Форест затем устроился на должность ночного преподавателя в Институте Льюиса , что позволило ему проводить эксперименты в Институте доспехов . [7] К 1900 году, используя передатчик с искровой катушкой и приемник-ответчик, де Форест увеличил дальность передачи примерно до семи километров (четыре мили). Профессор Кларенс Фриман из Института брони заинтересовался работой де Фореста и разработал новый тип искрового передатчика.
Де Форест вскоре почувствовал, что Смайт и Фримен сдерживают его, поэтому осенью 1901 года он принял смелое решение поехать в Нью-Йорк, чтобы напрямую соревноваться с Маркони в передаче результатов международных яхтенных гонок. Маркони уже договорился о предоставлении репортажей для Associated Press , что он успешно сделал для конкурса 1899 года. Де Форест заключил контракт на то же самое с небольшой Ассоциацией издательской прессы.
Гоночная попытка обернулась почти полным провалом. Передатчик Фримена сломался — в порыве ярости де Форест выбросил его за борт — и его пришлось заменить обычной искровой катушкой. Хуже того, Американская компания беспроводной телефонной и телеграфной связи, которая утверждала, что владеет патентом Амоса Долбера на беспроводную связь 1886 года, означающим, что она обладает монополией на всю беспроводную связь в Соединенных Штатах, также установила мощный передатчик. Ни одна из этих компаний не имела эффективной настройки своих передатчиков, поэтому одновременно могла передавать только одна из них, не вызывая взаимных помех. Хотя была предпринята попытка избежать конфликтов между тремя системами путем чередования операций с пятиминутными интервалами, соглашение было нарушено, что привело к хаосу, поскольку одновременные передачи сталкивались друг с другом. [8] Де Форест с сожалением отметил, что в этих условиях единственная успешная «беспроводная» связь осуществлялась с помощью визуальных семафорных флажков. [9] (Международные гонки на яхтах 1903 года будут повторением 1901 года: Маркони работал в Associated Press, де Форест в Ассоциации издательской прессы, а неаффилированная с ней Международная беспроводная компания (преемница American Wireless Telephone and Telegraph 1901 года) управляла мощный передатчик, который использовался в первую очередь для того, чтобы заглушить два других.) [10]
Несмотря на эту неудачу, де Форест остался в районе Нью-Йорка, чтобы повысить интерес к его идеям и капиталу для замены небольших работающих компаний, которые были созданы для продвижения его работ до сих пор. В январе 1902 года он встретил промоутера Авраама Уайта, который стал главным спонсором де Фореста на следующие пять лет. Уайт задумал смелые и экспансивные планы, которые соблазнили изобретателя, однако он также был нечестен, и большая часть нового предприятия будет построена на диких преувеличениях и мошенничестве с акциями. Чтобы поддержать усилия де Фореста, Уайт учредил американскую компанию DeForest Wireless Telegraph, назначив себя президентом компании, а де Фореста - научным директором. Компания заявила своей целью развитие «всемирной беспроводной связи».
Оригинальный приемник-ответчик (также известный как «анти-когерер») оказался слишком грубым, чтобы его можно было коммерциализировать, и де Форест изо всех сил пытался разработать устройство для приема радиосигналов, не нарушающее авторских прав. В 1903 году Реджинальд Фессенден продемонстрировал электролитический детектор, а де Форест разработал его вариант, который он назвал «лопаточным детектором», утверждая, что он не нарушает патенты Фессендена. Фессенден и суды США не согласились, и судебные запреты запретили американцу Де Форесту использовать это устройство.
Тем временем Уайт запустил серию весьма заметных рекламных акций для American DeForest: «Беспроводной автомобиль № 1» был позиционирован на Уолл-стрит для «отправки котировок акций», используя незаглушенный искровой передатчик, чтобы громко привлечь внимание потенциальных инвесторов, в начале В 1904 году были открыты две станции в Вэй-хай-Вэй на материковой части Китая и на борту китайского парохода SS Haimun , что позволило военному корреспонденту капитану Лайонелу Джеймсу из лондонской «Таймс» сообщать о назревающей русско-японской войне , [12] и позже. в том же году на территории Луизианской выставки закупок в Сент-Луисе, штат Миссури , была возведена башня с освещенной надписью «DEFOREST» , где компания выиграла золотую медаль за демонстрацию радиотелеграфа. (Маркони отказался от участия в выставке, когда узнал, что там будет Форест). [13]
Самым важным ранним контрактом компании было строительство в 1905–1906 годах пяти мощных радиотелеграфных станций для ВМС США, расположенных в Панаме, Пенсаколе и Ки-Уэсте, Флориде, Гуантанамо, Кубе и Пуэрто-Рико. Он также установил береговые станции вдоль Атлантического побережья и Великих озер и оборудовал корабельные станции. Но основное внимание уделялось продаже акций по все более завышенным ценам, чему способствовало строительство рекламных станций внутри страны. Большинство этих внутренних станций не имели практического применения и были заброшены, когда продажи местных товаров замедлились.
В конце концов Де Форест вступил в конфликт с руководством своей компании. Его основная жалоба заключалась в ограниченной поддержке, которую он получил при проведении исследований, в то время как представители компании были расстроены неспособностью де Фореста разработать практичный приемник без нарушения патентных прав. (Эта проблема была окончательно решена с изобретением кристаллического детектора карборунда другим сотрудником компании, генералом Генри Харрисоном Чейзом Данвуди ). [14] 28 ноября 1906 года в обмен на 1000 долларов (половину из которых потребовал адвокат) и права на некоторые ранние патенты на детекторы Audion, де Форест сдал свои акции и ушел из компании, носившей его имя. Затем компания American DeForest была реорганизована в United Wireless Telegraph Company и стала доминирующей фирмой радиосвязи в США, хотя и поддерживалась массовым мошенничеством с акциями, вплоть до своего банкротства в 1912 году.
Де Форест быстро восстановил свою репутацию независимого изобретателя, работая в собственной лаборатории в Паркер-билдинг в Нью-Йорке. Для продвижения его изобретений была основана Радиотелефонная компания, президентом которой стал Джеймс Данлоп Смит, бывший американский продавец DeForest, а вице-президентом — де Форест (Де Форест предпочитал термин «радио», который до сих пор в основном использовался в Европа, по беспроводной сети ).
На выставке закупок в Луизиане в 1904 году Вальдемар Поульсен представил доклад о дуговом передатчике , который, в отличие от прерывистых импульсов, создаваемых искровыми передатчиками, создавал устойчивые сигналы «непрерывной волны», которые можно было использовать для передачи аудио с амплитудной модуляцией (AM). Хотя Поульсен запатентовал свое изобретение, де Форест утверждал, что придумал вариант, который позволил ему не нарушать работу Поульсена. Используя свой «безискровый» дуговой передатчик, де Форест впервые передал звук через лабораторную комнату 31 декабря 1906 года, а к февралю уже делал экспериментальные передачи, включая музыку, созданную телгармониумом Таддеуса Кэхилла , которая была слышна по всему городу.
18 июля 1907 года де Форест сделал первую передачу с корабля на берег по радиотелефону — отчеты о гонках Ежегодной регаты Межозерной яхтенной ассоциации (I-LYA), проводившейся на озере Эри , — которые были отправлены с паровой яхты «Тельма» на его помощник, Фрэнк Э. Батлер, находился в павильоне Fox's Dock на острове Саут-Басс . [15] Де Форест также заинтересовал ВМС США своим радиотелефоном, который разместил срочный заказ на установку 26 дуговых установок для кругосветного путешествия Великого Белого флота , которое началось в конце 1907 года. Однако по завершении кругосветного плавания комплекты были признаны слишком ненадежными для нужд ВМФ и сняты с производства. [16]
Компания создала сеть радиотелефонных станций вдоль побережья Атлантического океана и Великих озер для каботажного плавания судов. Однако предприятия оказались убыточными, и к 1911 году материнская компания и ее дочерние компании оказались на грани банкротства.
Де Форест также использовал дуговой передатчик для ведения некоторых из первых экспериментальных развлекательных радиопередач. Евгения Фаррар спела «Я люблю тебя по-настоящему» во время неопубликованного теста в своей лаборатории в 1907 году, а в 1908 году, во время медового месяца де Фореста в Париже, музыкальные отрывки транслировались с Эйфелевой башни в рамках демонстрации дугового передатчика. В начале 1909 года, возможно, это было первое публичное выступление по радио, свекровь де Фореста, Харриот Стэнтон Блатч , выступила в передаче в поддержку избирательного права женщин. [18]
Последовали более амбициозные демонстрации. Совместно с Метрополитен-опера в Нью-Йорке была проведена серия тестов , чтобы определить, целесообразно ли транслировать оперные спектакли в прямом эфире со сцены. «Тоска» была исполнена 12 января 1910 года, а на следующий день в тесте участвовал итальянский тенор Энрико Карузо . [19] 24 февраля мадам Манхэттенской оперной труппы. Мариетт Мазарини исполнила «La Habanera» из «Кармен » и отрывки из скандальной «Электры» через передатчик, расположенный в лаборатории де Фореста. [20] Но эти испытания показали, что эта идея еще не была технически осуществима, и де Форест не стал вести никаких дополнительных развлекательных передач до конца 1916 года, когда стало доступно более мощное ламповое оборудование.
Самым известным изобретением Де Фореста был «сеточный аудион», который был первой успешной трехэлементной ( триодной ) вакуумной лампой и первым устройством, которое могло усиливать электрические сигналы. Он отнес его к 1900 году, когда, экспериментируя с искровым передатчиком, он на мгновение подумал, что мерцание ближайшего газового пламени может быть реакцией на электромагнитные импульсы. В ходе дальнейших испытаний он вскоре определил, что причиной колебаний пламени были изменения давления воздуха, вызванные громким звуком искры. [21] Тем не менее, его заинтриговала идея о том, что при правильной настройке можно будет использовать пламя или что-то подобное для обнаружения радиосигналов.
Определив, что открытое пламя слишком чувствительно к потокам окружающего воздуха, де Форест исследовал, можно ли вместо этого использовать ионизированные газы, нагретые и заключенные в частично вакуумированную стеклянную трубку. В 1905–1906 годах он разработал различные конструкции приборов со стеклянной трубкой, которым дал общее название «Аудионы». Первые аудионы имели только два электрода , и 25 октября 1906 года [22] де Форест подал патент на диодный ламповый детектор , которому 15 января 1907 года был выдан патент США под номером 841387. Впоследствии появился третий «контрольный» детектор. Был добавлен электрод, первоначально представлявший собой окружающий металлический цилиндр или проволоку, намотанную вокруг стеклянной трубки снаружи. Ни один из этих первоначальных проектов не работал особенно хорошо. [23] Де Форест представил свою работу на заседании Американского института инженеров-электриков 26 октября 1906 года в Нью-Йорке, которая была переиздана в двух частях в конце 1907 года в журнале Scientific American Supplement . [24] Он настаивал на том, что для правильной работы трубок необходимо небольшое количество остаточного газа. Однако он также признал, что «я пока не пришел к полностью удовлетворительной теории относительно того, каким образом высокочастотные колебания так заметно влияют на поведение ионизированного газа».
В конце 1906 года де Форест совершил прорыв, изменив конфигурацию управляющего электрода, переместив его снаружи оболочки трубки в положение внутри трубки между нитью накала и пластиной . Он назвал промежуточный электрод сеткой , как сообщается, из-за его сходства с линиями «решетки» на игровых полях для американского футбола. [25] Эксперименты, проведенные с его помощником Джоном В.Л. Хоганом , убедили его в том, что он открыл новый важный радиодетектор. Он быстро подготовил заявку на патент, которая была подана 29 января 1907 года, а 18 февраля 1908 года получил патент США 879 532. Поскольку Audion с управлением по сети был единственной конфигурацией, которая имела коммерческую ценность, более ранние версии были забыты, а термин Позже Audion стал синонимом только типа сетки. Позже он также стал известен как триод.
Сетка Audion была первым устройством, которое, хотя и незначительно, усиливало мощность принимаемых радиосигналов. Однако многим наблюдателям казалось, что де Форест не сделал ничего, кроме добавления сетчатого электрода к существующей конфигурации детектора, клапану Флеминга , который также состоял из нити накала и пластины, заключенных в вакуумированную стеклянную трубку. Де Форест страстно отрицал схожесть этих двух устройств, утверждая, что его изобретение представляло собой реле, усиливающее ток, в то время как клапан Флеминга был просто выпрямителем, преобразующим переменный ток в постоянный. (По этой причине де Форест возражал против того, чтобы его Audion назывался «клапаном».) Суды США не были убеждены и постановили, что решетка Audion действительно нарушает патент на клапан Флеминга, который теперь принадлежит Маркони . Напротив, Маркони признал, что добавление третьего электрода было патентоспособным усовершенствованием, и обе стороны согласились лицензировать друг друга, чтобы обе могли производить трехэлектродные лампы в Соединенных Штатах. (Европейские патенты Де Фореста истекли, поскольку у него не было средств, необходимых для их продления). [26]
Из-за ограниченного использования и большой вариативности качества отдельных устройств сетка Audion редко использовалась в течение первых пятидесяти лет после ее изобретения. В 1908 году Джон В.Л. Хоган сообщил, что «Аудион можно превратить в действительно эффективный детектор, но в его нынешнем виде он совершенно ненадежен и слишком сложен, чтобы с ним мог правильно обращаться обычный оператор беспроводной связи». [27]
В мае 1910 года Радиотелефонная компания и ее дочерние компании были реорганизованы в Североамериканскую беспроводную корпорацию, но финансовые трудности привели к тому, что деятельность компании практически остановилась. Де Форест переехал в Сан-Франциско, Калифорния, и в начале 1911 года устроился на исследовательскую работу в Федеральную телеграфную компанию , которая производила радиотелеграфные системы дальнего действия с использованием мощных дуг Поульсена .
Одной из областей исследований де Фореста в Federal Telegraph было улучшение приема сигналов, и ему пришла в голову идея усилить выходную звуковую частоту из сетки Audion, подав ее во вторую лампу для дополнительного усиления. Он назвал это «каскадным усилителем», который в конечном итоге состоял из объединения до трех аудионов.
В это время Американская телефонная и телеграфная компания изучала способы усиления телефонных сигналов для обеспечения лучшей междугородной связи, и было признано, что устройство де Фореста имеет потенциал в качестве ретранслятора телефонной линии. В середине 1912 года его сотрудник Джон Стоун Стоун связался с AT&T, чтобы организовать демонстрацию де Форестом своего изобретения. Было обнаружено, что «загазованная» версия Audion де Фореста не могла выдерживать даже относительно низкие напряжения, используемые в телефонных линиях. (Из-за того, как он сконструировал лампы, Audions де Фореста переставали работать при слишком высоком вакууме.) Однако тщательное исследование, проведенное доктором Гарольдом Д. Арнольдом и его командой из дочерней компании AT&T Western Electric, показало, что улучшение конструкции лампы позволит позволили его более полно откачать, а высокий вакуум позволил ему работать при напряжении телефонной линии. Благодаря этим изменениям Audion превратился в современную электронно-разрядную вакуумную лампу, использующую потоки электронов, а не ионы. [28] (Доктор Ирвинг Ленгмюр из General Electric Corporation сделал аналогичные выводы, и он, и Арнольд пытались запатентовать конструкцию «высокого вакуума», но Верховный суд США в 1931 году постановил, что эта модификация не может быть запатентована).
После десятимесячной задержки, в июле 1913 года, AT&T через третье лицо, которое скрыло свою связь с телефонной компанией, приобрела права на передачу семи патентов Audion за 50 000 долларов. Де Форест надеялся на более высокую оплату, но снова оказался в плохом финансовом состоянии и не смог договориться о большем. В 1915 году AT&T использовала это нововведение для проведения первых трансконтинентальных телефонных звонков в рамках Панамско-Тихоокеанской международной выставки в Сан-Франциско.
Должностные лица Радиотелефонной компании были вовлечены в некоторые из тех же эксцессов по продаже акций, которые имели место в American DeForest, и в рамках борьбы правительства США с биржевым мошенничеством в марте 1912 года де Форест, а также четыре других должностных лица компании были арестованы и обвинены. с «использованием почты для мошенничества». Суд над ними состоялся в конце 1913 года, и хотя трое обвиняемых были признаны виновными, де Форест был оправдан. Из-за юридических проблем де Форест реорганизовал свою компанию в Радиотелефонную компанию ДеФореста и основал лабораторию на Седжвик-авеню, 1391 в районе Хайбридж в Бронксе в Нью-Йорке. Ограниченные финансы компании были увеличены за счет продажи в октябре 1914 года коммерческих прав Audion на радиосигнализацию компании AT&T за 90 000 долларов, при этом де Форест сохранил за собой права на продажу для «любительского и экспериментального использования». [29] В октябре 1915 года AT&T провела тестовые радиопередачи со станции ВМФ в Арлингтоне, штат Вирджиния, которые были слышны даже в Париже и на Гавайях.
Радиотелефонная компания начала продавать любителям электрические лампы «Осциллион», пригодные для радиопередач. Компания хотела сохранить жесткий контроль над бизнесом по производству трубок и первоначально придерживалась политики, согласно которой розничные продавцы должны были требовать от своих клиентов возврата изношенных трубок, прежде чем они смогут получить замену. Такой стиль ведения бизнеса побуждал других производить и продавать нелицензированные электронные лампы, что не предусматривало политики возврата. Одной из самых смелых была компания Audio Tron Sales Company, основанная в 1915 году Элмером Т. Каннингемом из Сан-Франциско, чьи лампы Audio Tron стоили дешевле, но имели такое же или более высокое качество. Компания de Forest подала в суд на Audio Tron Sales, но в конечном итоге урегулировала дело во внесудебном порядке. [30]
В апреле 1917 года оставшиеся права компании на коммерческие патенты на радио были проданы дочерней компании AT&T Western Electric за 250 000 долларов. [31] Во время Первой мировой войны Радиотелефонная компания процветала за счет продажи радиооборудования военным. Однако она также стала известна низким качеством своих электронных ламп, особенно по сравнению с теми, которые производятся крупными промышленными производителями, такими как General Electric и Western Electric.
Начиная с 1912 года, многочисленные изобретатели из разных стран одновременно активно исследовали возможности электронных ламп, которые определили дополнительные важные области применения этого устройства. Эти перекрывающиеся открытия привели к сложным юридическим спорам по поводу приоритета, возможно, самым ожесточенным из них был спор в Соединенных Штатах между де Форестом и Эдвином Говардом Армстронгом по поводу открытия регенерации (также известного как «цепь обратной связи», а де Форест - как «цепь обратной связи»). «ультрааудион»). [32]
Начиная с 1913 года Армстронг готовил статьи и проводил демонстрации, которые подробно документировали, как использовать трехэлементные электронные лампы в схемах, которые усиливали сигналы до более сильных уровней, чем считалось ранее, и которые также могли генерировать мощные колебания, пригодные для радиопередачи. В конце 1913 года Армстронг подал заявку на патенты, охватывающие регенеративную схему , и 6 октября 1914 года на его открытие был выдан патент США № 1113149 . [33]
Патентное законодательство США включает положение об оспаривании выдачи грантов, если другой изобретатель сможет доказать предшествующее открытие. Стремясь увеличить стоимость патентного портфеля, который будет продан Western Electric в 1917 году, начиная с 1915 года, де Форест подал серию патентных заявок, которые в значительной степени копировали претензии Армстронга, в надежде на сохранение приоритета конкурирующих заявок. путем слушания о вмешательстве в патентное ведомство. На основе записи в записной книжке, сделанной в то время, де Форест утверждал, что, работая над каскадным усилителем, 6 августа 1912 года он наткнулся на принцип обратной связи, который затем был использован весной 1913 года для управления низкочастотным усилителем. передатчик с питанием для гетеродинного приема дуговых передач Федерального телеграфа. Однако были также убедительные доказательства того, что де Форест не осознавал всей значимости этого открытия, о чем свидетельствует отсутствие дальнейших действий и продолжающееся непонимание связанной с ним физики. В частности, оказалось, что он не подозревал о потенциале дальнейшего развития, пока не ознакомился с исследованиями Армстронга. Де Форест был не одинок в решении о вмешательстве: патентное ведомство выявило четырех конкурирующих заявителей для своих слушаний, в том числе Армстронга, де Фореста, Ленгмюра из General Electric и немца Александра Мейсснера, чье заявление будет рассмотрено Управлением по делам иностранной собственности. Хранитель во время Первой мировой войны. [34]
Последующее судебное разбирательство делится на две группы судебных дел. Первый судебный иск начался в январе 1920 года, когда Армстронг вместе с компанией Westinghouse, которая приобрела его патент, подали в окружной суд иск на компанию De Forest Company за нарушение патента № 1 113 149. [35] 17 мая 1921 года суд постановил, что недостаточная осведомленность и понимание со стороны де Фореста, а также тот факт, что он не предпринял никаких немедленных успехов, помимо своего первоначального наблюдения, сделали неправдоподобной его попытку одержать победу как изобретатель.
Однако вторая серия судебных дел, ставших результатом процедуры вмешательства патентного ведомства, имела иной исход. Комиссия по вмешательству также встала на сторону Армстронга, и де Форест обжаловал ее решение в окружном суде округа Колумбия. 8 мая 1924 года суд пришел к выводу, что доказательств, начиная с записи в записной книжке 1912 года, достаточно для установления приоритета де Фореста. Теперь, занимая оборонительную позицию, сторона Армстронга попыталась отменить это решение, но эти усилия, которые дважды рассматривались в Верховном суде США, в 1928 и 1934 годах, не увенчались успехом. [36]
Это судебное решение означало, что Ли де Форест теперь был юридически признан в Соединенных Штатах изобретателем регенерации. Однако большая часть инженерного сообщества продолжала считать Армстронга настоящим разработчиком, а де Фореста считали человеком, который умело использовал патентную систему, чтобы получить признание за изобретение, в которое он почти не внес вклад. После решения Верховного суда 1934 года Армстронг попытался вернуть свою Почетную медаль Института радиоинженеров (ныне Институт инженеров по электротехнике и электронике ), которая была вручена ему в 1917 году «в знак признания его работы и публикаций, касающихся действие колеблющегося и неколеблющегося аудиона», но правление организации отказалось впустить его, заявив, что «решительно подтверждает первоначальную награду». [37] Практический эффект победы де Фореста заключался в том, что его компания могла свободно продавать продукцию, в которой использовалась регенерация, поскольку во время спора, который стал скорее личной враждой, чем деловым спором, Армстронг пытался помешать компании даже получить лицензию на продавать оборудование по своему патенту.
Де Форест регулярно отвечал на статьи, которые, по его мнению, преувеличивали вклад Армстронга, с враждебностью, которая продолжалась даже после самоубийства Армстронга в 1954 году. После публикации книги Карла Дреера «Армстронг, герой как изобретатель» в журнале Harper's в августе 1956 года де Форест написал автору, описав Армстронга как «чрезвычайно высокомерного, нахмуренного, даже жестокого…» и защищая Решение Верховного суда в его пользу. [38]
Летом 1915 года компания получила Экспериментальную лицензию на станцию 2XG , [40] расположенную в ее лаборатории в Хайбридже. В конце 1916 года де Форест возобновил развлекательные передачи, которые он приостановил в 1910 году, теперь используя превосходные возможности лампового оборудования. [41] Дебютная программа 2XG вышла в эфир 26 октября 1916 года, [39] в рамках соглашения с Columbia Graphophone Company о продвижении своих записей, которое включало «объявление названия и «Columbia Gramophone [ sic ] Company » при каждом воспроизведении» . [42] Начиная с 1 ноября, «Станция Хайбридж» предлагала ночное расписание с записями Колумбии.
Эти передачи также использовались для рекламы «продукции DeForest Radio Co., в основном радиодеталей, со всем рвением нашего каталога и прайс-листа», пока комментарии инженеров Western Electric не вызвали у де Фореста достаточно смущения, чтобы заставить его решить исключить прямую рекламу. [43] Станция также осуществила первую аудиотрансляцию отчетов о выборах — на предыдущих выборах станции, которые транслировали результаты, использовали азбуку Морзе — сообщая новости о президентских выборах Вильсона-Хьюза в ноябре 1916 года . [44] The New York American установила частную телефонную связь, и бюллетени рассылались каждый час. Около 2000 слушателей услышали «Звездное знамя» и другие гимны, песни и гимны.
С вступлением Соединенных Штатов в Первую мировую войну 6 апреля 1917 года всем гражданским радиостанциям было приказано закрыться, поэтому 2XG была отключена на время войны. Запрет на гражданские станции был снят 1 октября 1919 года, и вскоре 2XG возобновила работу, и теперь компания Brunswick-Balke-Collender поставляет граммофонные пластинки. [45] В начале 1920 года де Форест перенес передатчик станции из Бронкса на Манхэттен, но не имел на это разрешения, поэтому окружной инспектор радио Артур Батчеллер приказал станции отключиться от эфира. В ответ Де Форест вернулся в Сан-Франциско в марте, взяв с собой передатчик 2XG. Новая станция, 6XC , была основана как «Станция Калифорнийского театра», которая, как позже заявил де Форест, была «первой радиотелефонной станцией, посвященной исключительно» вещанию для публики. [46]
Позже в том же году партнер де Фореста, Кларенс «CS» Томпсон, основал Radio News & Music, Inc., чтобы сдавать в аренду радиопередатчики де Фореста газетам, заинтересованным в создании собственных радиовещательных станций. [47] В августе 1920 года The Detroit News начала работу «Радиофона Detroit News», первоначально с позывным 8MK , который позже стал радиовещательной станцией WWJ .
В 1921 году де Форест завершил большую часть своих исследований в области радио, чтобы сосредоточиться на разработке оптического процесса записи звука на пленку под названием Phonofilm . В 1919 году он подал первый патент на новую систему, которая усовершенствовала более раннюю работу финского изобретателя Эрика Тигерстедта и немецкого товарищества Tri-Ergon . Phonofilm записывал электрические сигналы, создаваемые микрофоном, фотографически на пленку, используя параллельные линии переменных оттенков серого, подход, известный как «переменная плотность», в отличие от систем «переменной площади», используемых в таких процессах, как RCA Photophone . При проецировании кинофильма записанная информация преобразовывалась обратно в звук синхронно с изображением.
С октября 1921 по сентябрь 1922 года де Форест жил в Берлине , Германия, встречаясь с разработчиками три-эргона (немецкими изобретателями Йозефом Энглем (1893–1942), Гансом Фогтом (1890–1979) и Йозефом Массолем (1889–1957)) и исследование других европейских систем звукового кино. В апреле 1922 года он объявил, что скоро у него появится работоспособная система звукозаписи. [48] 12 марта 1923 года он продемонстрировал прессе фонофильм; [49] За этим последовала 12 апреля 1923 года частная демонстрация инженерам-электрикам в аудитории здания Инженерного общества по адресу 33 West 39th Street в Нью-Йорке.
В ноябре 1922 года де Форест основал компанию De Forest Phonofilm, расположенную по адресу 314 East 48th Street в Нью-Йорке. Но ни одна из голливудских киностудий не проявила интереса к его изобретению, а поскольку в то время эти студии контролировали все крупные сети кинотеатров, это означало, что де Форест был ограничен показом своих экспериментальных фильмов в независимых кинотеатрах (компания Phonofilm подала заявление о банкротстве в сентябрь 1926 г.).
После записи сценических представлений (например, в водевиле), речей и музыкальных номеров 15 апреля 1923 года де Форест представил 18 короткометражных фильмов на фонофильмах в независимом театре Риволи в Нью-Йорке. Начиная с мая 1924 года Макс и Дэйв Флейшеры использовали процесс Phonofilm для своей серии мультфильмов Song Car-Tune с трюком « Следуй за прыгающим мячом ». Однако выбор де Фореста в первую очередь снимать короткие водевили вместо полнометражных полнометражных фильмов ограничил привлекательность «Фонофильма» для голливудских студий.
Де Форест также работал с Фрименом Харрисоном Оуэнсом и Теодором Кейсом , используя их работу для совершенствования системы Phonofilm. Однако де Форест поссорился с обоими мужчинами. Из-за продолжающегося неправильного использования де Форестом изобретений Теодора Кейса и неспособности публично признать вклад Кейса, Исследовательская лаборатория Кейса приступила к созданию собственной камеры. Эту камеру Кейс и его коллега Эрл Спонейбл использовали для записи Кэлвина Кулиджа 11 августа 1924 года, который был одним из фильмов, показанных де Форестом и названных им продуктом его изобретений.
Полагая, что де Форест больше заботился о своей славе и признании, чем о создании работоспособной системы звукового кино, а также из-за его постоянных попыток преуменьшить вклад Исследовательской лаборатории Кейса в создание фонофильма, Кейс разорвал свою связи с де Форестом осенью 1925 года. Кейс успешно заключил соглашение об использовании своих патентов с главой студии Уильямом Фоксом , владельцем Fox Film Corporation , который продавал инновацию как Fox Movietone . Warner Brothers представила конкурирующий метод создания звукового фильма, процесс записи звука на диск Vitaphone , разработанный Western Electric , с выпуском 6 августа 1926 года фильма Джона Бэрримора «Дон Жуан» . [50] [51]
В 1927 и 1928 годах Голливуд расширил использование систем звука на пленке, включая Fox Movietone и RCA Photophone. Тем временем владелец сети кинотеатров Изадор Шлезингер приобрел в Великобритании права на «Фонофильм» и с сентября 1926 по май 1929 года выпускал короткометражные фильмы об исполнителях британского мюзик-холла . Было снято почти 200 короткометражных фильмов «Фонофильм», многие из которых хранятся в коллекциях Библиотеки Конгресса и Британский институт кино .
В апреле 1923 года компания De Forest Radio Telephone & Telegraph, производившая аудионы де Фореста для коммерческого использования, была продана группе, возглавляемой Эдвардом Джуэттом из Jewett-Paige Motors, которая расширила завод компании, чтобы справиться с растущим спросом на радиоприемники. В результате продажи также были приобретены услуги де Фореста, который сосредоточил свое внимание на новых инновациях. [52] Финансы Де Фореста сильно пострадали от краха фондового рынка в 1929 году, а исследования в области механического телевидения оказались убыточными. В 1934 году он открыл небольшой цех по производству аппаратов для диатермии и в интервью 1942 года все еще надеялся «сделать хотя бы еще одно великое изобретение». [53]
Де Форест был ярым критиком многих событий в развлекательной сфере радиоиндустрии. В 1940 году он направил открытое письмо Национальной ассоциации телерадиовещателей, в котором требовал: «Что вы сделали с моим ребенком, радиопередачей? Вы унизили этого ребенка, одели его в лохмотья рэгтайма, лохмотья джайва и буги-вуги». вуги». В том же году де Форест и один из первых телевизионных инженеров Улисес Арманд Санабриа представили концепцию примитивного беспилотного боевого летательного аппарата , использующего телекамеру и устойчивое к помехам радиоуправление, в выпуске журнала «Популярная механика» . [54] В 1950 году была опубликована его автобиография «Отец радио », хотя она продавалась плохо.
Де Форест был приглашенной знаменитостью 22 мая 1957 года в эпизоде телешоу « Это твоя жизнь» , где он был представлен как «отец радио и дедушка телевидения». [55] В 1958 году у него случился тяжелый сердечный приступ, после которого он оставался в основном прикованным к постели. [56] Он умер в Голливуде 30 июня 1961 года в возрасте 87 лет и был похоронен на кладбище миссии Сан-Фернандо в Лос-Анджелесе, Калифорния. [57] Де Форест умер относительно бедным, имея на банковском счете всего 1250 долларов. [58]
Сетка Audion, которую де Форест назвал «моим величайшим изобретением», и электронные лампы, разработанные на ее основе, доминировали в области электроники в течение сорока лет, делая возможными междугородную телефонную связь, радиовещание , телевидение и многие другие приложения. Его также можно было использовать в качестве электронного переключающего элемента, а позже он использовался в ранней цифровой электронике, включая первые электронные компьютеры, хотя изобретение транзистора в 1948 году привело к созданию микрочипов, которые в конечном итоге вытеснили технологию электронных ламп. По этой причине де Фореста называют одним из основателей «электронного века». [59] [60]
По словам Дональда Бивера, его сильное желание преодолеть недостатки своего детства объясняет его независимость, самостоятельность и изобретательность. Он продемонстрировал сильное желание добиться успеха, преодолеть трудности и посвятить себя карьере изобретателя. «Он обладал качествами традиционного изобретателя-ремесленника: дальновидной верой, уверенностью в себе, настойчивостью, способностью к упорному труду». [61]
Архивы Де Фореста были переданы в дар его вдовой Фонду электроники Перхэма, который в 1973 году открыл Музей электроники Футхиллс в колледже Футхилл в Лос-Альтос-Хиллз, Калифорния. В 1991 году колледж закрыл музей, разорвав договор. Фонд выиграл судебный процесс и получил компенсацию в размере 775 000 долларов. [62] Фонды находились на хранении в течение двенадцати лет, прежде чем в 2003 году были приобретены History San José и выставлены на обозрение как Коллекция ранней электроники Перхэма. [63]
_who_married_Lee_DeForest.jpg/1280px-Mary_Mayo_(1892-1957)_who_married_Lee_DeForest.jpg)
Де Форест был женат четыре раза, первые три брака закончились разводом:
Де Форест был консервативным республиканцем, ярым антикоммунистом и антифашистом . В 1932 году, в разгар Великой депрессии, он голосовал за Франклина Рузвельта , но позже возненавидел его, назвав Рузвельта «первым фашистским президентом Америки». В 1949 году он «разослал письма всем членам Конгресса, призывая их проголосовать против социализированной медицины , субсидируемого из федерального бюджета жилья и налога на сверхприбыль». В 1952 году он написал новоизбранному вице-президенту Ричарду Никсону , призывая его «с новой силой продолжать вашу доблестную борьбу за искоренение коммунизма во всех ветвях нашего правительства». В декабре 1953 года он отменил подписку на газету The Nation , обвинив ее в том, что она «паршивая изменой и кишит коммунизмом». [72]
Хотя де Форест вырос в очень религиозной протестантской семье, позже он стал агностиком. [73] В своей автобиографии он писал, что летом 1894 года в его убеждениях произошел важный сдвиг: «Благодаря каникулам первокурсника в Йельском университете я стал большим философом, чем когда-либо с тех пор. были ли твердые религиозные убеждения моего детства изменены или неохотно отброшены». [74]
Де Форесту были даны обширные предсказания, многие из которых не оправдались, но он также сделал много правильных предсказаний, включая микроволновую связь и приготовление пищи.
Патентные изображения в формате TIFF .
Первый из них, в 1906 году, был заключен с Люсиль Ширдаун, брак, который закончился разводом в том же году.
