Сэр Джон Эмброуз Флеминг , член Королевского общества [1] (29 ноября 1849 г. – 18 апреля 1945 г.) был английским инженером-электриком и физиком , который изобрел первый термоэлектронный клапан или электронную лампу , [2] спроектировал радиопередатчик , с помощью которого была осуществлена первая трансатлантическая радиопередача, а также установил правило правой руки, используемое в физике . [3]
Он был старшим из семи детей Джеймса Флеминга, священника Конгрегации (умер в 1879 году) , и его жены Мэри Энн, в Ланкастере , Ланкашир, и был крещен 11 февраля 1850 года. [4] Будучи набожным христианином, он однажды проповедовал в церкви Святого Мартина-ин-зе-Филдс в Лондоне о доказательствах воскресения .
В 1932 году он, Дуглас Дьюар и Бернард Акуорт помогли основать Движение протеста за эволюцию . Флеминг завещал большую часть своего имущества христианским благотворительным организациям, особенно тем, которые помогали бедным. Он был известным фотографом, писал акварели и любил подниматься в Альпы .
Эмброуз Флеминг родился в Ланкастере и получил образование в Lancaster Royal Grammar School , University College School , London, а затем в University College London , где он получил степень бакалавра наук в 1870 году. Он поступил в St John's College, Cambridge в 1877 году, получил степень доктора наук в London University в 1879 году и степень бакалавра наук в Cambridge в 1881 году, прежде чем стать членом St John's в 1883 году. [5] Он продолжал читать лекции в нескольких университетах, включая Cambridge University , University College Nottingham и University College London, где он был первым профессором электротехники. Он также был консультантом Marconi Wireless Telegraph Company, Swan Company, Ferranti , Edison Telephone, а позже Edison Electric Light Company . В 1892 году Флеминг представил важную работу по теории электрических трансформаторов в Institution of Electrical Engineers в Лондоне.
Флеминг пошел в школу примерно в возрасте десяти лет, посещая частную школу, где ему особенно нравилась геометрия . До этого его мать занималась с ним репетиторством, и он выучил, практически наизусть, книгу под названием « Руководство по знаниям для детей» , популярную книгу того времени — даже будучи взрослым, он цитировал ее. Его обучение продолжилось в школе университетского колледжа , где, хотя он и преуспел в математике, он обычно был последним в классе по латыни .
Еще мальчиком он хотел стать инженером. В 11 лет у него была собственная мастерская, где он строил модели лодок и двигателей. Он даже сконструировал собственную камеру, что стало началом его пожизненного интереса к фотографии. Обучение на инженера выходило за рамки финансовых возможностей семьи, но он достиг своей цели, чередуя образование с оплачиваемой работой.
Флеминг поступил на степень бакалавра наук в Университетский колледж Лондона , [6] окончил его в 1870 году и учился у математика Августа Де Моргана и физика Джорджа Кэри Фостера . Он стал студентом химического факультета Королевского колледжа наук в Южном Кенсингтоне в Лондоне (ныне Имперский колледж ). Там он впервые изучил батарею Алессандро Вольта , которая стала предметом его первой научной работы. Это была первая работа, прочитанная новому Физическому обществу Лондона (ныне Институт физики ), и она появилась на первой странице первого тома их Трудов.
Финансовые проблемы снова заставили его работать, чтобы зарабатывать на жизнь, и летом 1874 года он стал магистром естественных наук в колледже Челтнема , государственной школе , зарабатывая 400 фунтов стерлингов в год. (Позже он также преподавал в школе Россалл .) Его собственные научные исследования продолжались, и он переписывался с Джеймсом Клерком Максвеллом в Кембриджском университете . Сэкономив 400 фунтов стерлингов и получив грант в размере 50 фунтов стерлингов в год, в октябре 1877 года в возрасте 27 лет он снова поступил в качестве студента, на этот раз в Кембридж . [7]
Он был среди «двух или, возможно, трех студентов университета, которые посетили последний курс Максвелла ». [8] Он признал, что лекции Максвелла были трудными для понимания. Максвелл, сказал он, часто казался неясным и имел «парадоксальную и иносказательную манеру речи». Иногда Флеминг был единственным студентом на этих лекциях. Флеминг снова окончил университет, на этот раз с отличием по химии и физике. Затем он получил степень доктора наук в Лондоне и проработал год в Кембриджском университете в качестве демонстратора машиностроения, прежде чем был назначен первым профессором физики и математики в университетском колледже Ноттингема, но он ушел менее чем через год.
11 июня 1887 года он женился [9] на Кларе Рипли (1856/7–1917), дочери Уолтера Фрика Пратта, адвоката из Бата . 27 июля 1928 года он женился на популярной молодой певице Олив Мэй Фрэнкс (р. 1898/9) из Бристоля , дочери Джорджа Фрэнкса, бизнесмена из Кардиффа .
Покинув Ноттингемский университет в 1882 году, Флеминг занял должность «электрика» в компании Edison Electrical Light Company, консультируя по системам освещения и новым системам переменного тока Ferranti . В 1884 году Флеминг присоединился к Лондонскому университетскому колледжу, заняв кафедру электротехники, первую в своем роде в Англии. Хотя это открывало большие возможности, он вспоминает в своей автобиографии, что единственным оборудованием, предоставленным ему, были доска и кусок мела. В 1897 году в Лондонском университетском колледже была основана лаборатория Пендера, и Флеминг занял кафедру Пендера после того, как 5000 фунтов стерлингов были пожертвованы в качестве мемориала Джону Пендеру , основателю Cable and Wireless . [10]
В 1899 году Гульельмо Маркони , изобретатель радиотелеграфии, решил попытаться установить трансатлантическую радиосвязь. Это потребовало бы увеличения мощности небольших передатчиков на 200–400 Вт, которые Маркони использовал до этого. Он заключил контракт с Флемингом, экспертом в области энергетики, на проектирование радиопередатчика. Флеминг спроектировал первый в мире большой радиопередатчик , сложный искровой передатчик, работающий от 25-киловаттного генератора переменного тока, приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания, построенный в Полдху в Корнуолле , Великобритания, который передал первую радиопередачу через Атлантику 12 декабря 1901 года.
Хотя Флеминг отвечал за проект, директор Marconi Co. заставил Флеминга согласиться, что: «Если мы пересечем Атлантику, главная заслуга будет и должна навсегда принадлежать г-ну Маркони». Соответственно, всемирное признание, которым было отмечено это знаменательное достижение, досталось Маркони, который отдал должное только Флемингу и нескольким другим сотрудникам Marconi, заявив, что он выполнил некоторую работу над «электростанцией». [11] Маркони также забыл обещание передать Флемингу 500 акций Marconi, если проект будет успешным. Флеминг был зол на обращение с ним. Он чтил свое соглашение и не говорил об этом на протяжении всей жизни Маркони, но после его смерти в 1937 году сказал, что Маркони был «очень нещедр».
В 1904 году, работая в компании Marconi над улучшением трансатлантического радиоприема, Флеминг изобрел первую термоэлектронную вакуумную лампу , двухэлектродный диод , который он назвал колебательным клапаном, на который он получил патент 16 ноября. [12] Он стал известен как клапан Флеминга . Верховный суд Соединенных Штатов позже признал патент недействительным из-за неправильного отказа от ответственности и, кроме того, подтвердил, что технология в патенте была известным искусством на момент подачи заявки. [13]
Изобретение электронной лампы часто считается началом электроники . [14] [15] Диод Флеминга использовался в радиоприемниках и радарах в течение многих десятилетий после этого, пока его не вытеснила твердотельная электронная технология более чем 50 лет спустя.
В 1906 году Ли Де Форест из США добавил к лампе управляющую «сетку», чтобы создать усиливающий вакуумный ламповый детектор радиочастот под названием Аудион , что привело к тому, что Флеминг обвинил его в нарушении своих патентов. Лампа Де Фореста превратилась в триод — первый электронный усилитель . Триод сыграл важную роль в создании дальней телефонной и радиосвязи, радаров и ранних электронных цифровых компьютеров (механические и электромеханические цифровые компьютеры уже существовали с использованием другой технологии). Судебная тяжба по этим патентам длилась много лет с победами на разных этапах для обеих сторон. Флеминг также внес вклад в области фотометрии , электроники , беспроводной телеграфии (радио) и электрических измерений. Он ввел термин коэффициент мощности для описания истинной мощности, протекающей в системе питания переменного тока .
Флеминг ушел из Лондонского университетского колледжа в 1927 году в возрасте 77 лет. Он оставался активным, став преданным сторонником новой технологии телевидения, в том числе вторым президентом Телевизионного общества . Он был посвящен в рыцари в 1929 году и умер у себя дома в Сидмуте , Девон, в 1945 году. Его вклад в электронные коммуникации и радары имел жизненно важное значение для победы во Второй мировой войне . Флеминг был награжден Медалью Почета IRE в 1933 году за «выдающуюся роль, которую он сыграл во внедрении физических и инженерных принципов в радиоискусство». Заметка из хвалебной речи на праздновании столетия изобретения термоэлектронного клапана :
В ноябре 1905 года он запатентовал «Флемингов клапан» ( US 803684 ). Как выпрямительный диод и предшественник триодного клапана и многих родственных структур, его также можно считать устройством, которое дало начало современной электронике.
В последующие годы лампы быстро вытеснили « кошачьи усы » и стали основным устройством, использовавшимся для создания сегодняшней электронной промышленности. Они оставались доминирующими, пока транзистор не занял доминирующее положение в начале 1970-х годов.
Сегодня потомки оригинальной лампы (или вакуумной трубки) по-прежнему играют важную роль в ряде приложений. Их можно найти в силовых каскадах радио- и телевизионных передатчиков, в усилителях музыкальных инструментов (особенно усилителях электрогитар и бас-гитар), в некоторых высококачественных аудиоусилителях, в качестве детекторов оптического и коротковолнового излучения, а также в чувствительном оборудовании, которое должно быть «устойчивым к радиации».
В 1941 году Лондонская энергетическая компания почтила память Флеминга, назвав новый прибрежный угольщик водоизмещением 1555 брт «SS Ambrose Fleming» . [16]
27 ноября 2004 года в обсерватории Нормана Локьера в Сидмуте была открыта Голубая мемориальная доска, подаренная Институтом физики , в ознаменование 100-летия изобретения термоэлектронной радиолампы.
Флеминг был христианским креационистом, выступавшим против эволюции. [17] Он был президентом Института Виктории с 1927 по 1942 год. [18]
В 1894 и 1917 годах Эмброуз Флеминг был приглашен прочитать в Королевском институте рождественскую лекцию на темы «Работа электрического тока» и «Наши полезные слуги: магнетизм и электричество» соответственно.
В 1945 году вдова Флеминга передала библиотеку и документы Флеминга в дар Лондонскому университетскому колледжу . Библиотека Флеминга, насчитывающая около 950 единиц хранения, включает в себя первые издания работ выдающихся ученых и инженеров, таких как Джеймс Клерк Максвелл , Оливер Лодж , Джеймс Дьюар и Шелфорд Бидвелл . [19] Архив Флеминга насчитывает 521 том и 12 коробок; он содержит его лабораторные тетради, конспекты лекций, патентные описания и переписку. [20]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )что век электроники начался с изобретения в 1902 году британцем Джоном Флемингом (им же был придуман термин «электроника») вакуумного диодного клапана, который сразу же нашел применение в области радио.
Медиа, связанные с Джоном Эмброузом Флемингом на Wikimedia Commons