Сэр Джон Амброуз Флеминг FRS [1] (29 ноября 1849 – 18 апреля 1945) был английским инженером-электриком и физиком , который изобрел первый термоэмиссионный клапан или вакуумную лампу , [2] разработал 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 Д.Д. (умер в 1879 г.), служителя Конгрегации , и его жены Мэри Энн из Ланкастера , Ланкашир, и крестился 11 февраля 1850 г. [4] Набожный христианин, он однажды проповедовал в церкви Св . Мартин-в-полях в Лондоне о доказательствах воскресения .
В 1932 году он, Дуглас Дьюар и Бернард Акворт помогли основать Движение протеста против эволюции . Флеминг завещал большую часть своего состояния христианским благотворительным организациям, особенно благотворительным организациям для бедных. Он был известным фотографом, рисовал акварелью и любил лазить по Альпам .
Эмброуз Флеминг родился в Ланкастере и получил образование в Королевской гимназии Ланкастера , Университетском колледже в Лондоне, а затем в Университетском колледже Лондона , где он получил степень бакалавра наук в 1870 году. Он поступил в колледж Святого Иоанна в Кембридже в 1877 году, получив степень доктора наук в университете. Он получил степень бакалавра в Кембридже в 1879 году и получил степень бакалавра в Кембридже в 1881 году, прежде чем стать научным сотрудником Университета Святого Иоанна в 1883 году . [5] Он продолжал читать лекции в нескольких университетах, включая Кембриджский университет , Университетский колледж Ноттингема и Университетский колледж Лондона, где он был первым профессором электротехники. Он также был консультантом компаний Marconi Wireless Telegraph, Swan Company, Ferranti , Edison Telephone, а позже Edison Electric Light Company . В 1892 году Флеминг представил важный доклад по теории электрических трансформаторов Институту инженеров-электриков в Лондоне.
Флеминг пошел в школу примерно в десять лет, посещая частную школу, где ему особенно нравилась геометрия . До этого его обучала мать, и он практически наизусть выучил книгу под названием « Путеводитель к знаниям для детей» , популярную книгу того времени – даже будучи взрослым, он цитировал ее. Его обучение продолжилось в школе университетского колледжа , где, несмотря на успехи в математике, он обычно уступал в классе по латыни .
Еще мальчиком он хотел стать инженером. В 11 лет у него была собственная мастерская, где он строил модели лодок и моторов. Он даже построил свою собственную камеру, что положило начало интересу к фотографии на всю жизнь. Обучение на инженера выходило за рамки финансовых возможностей семьи, но он достиг своей цели, выбрав путь, который чередовал образование с оплачиваемой работой.
Флеминг поступил на степень бакалавра в Университетский колледж Лондона , [6] окончил его в 1870 году и учился у математика Огастеса Де Моргана и физика Джорджа Кэри Фостера . Он стал студентом химического факультета Королевского научного колледжа Южного Кенсингтона в Лондоне (ныне Имперский колледж ). Там он впервые изучил батарею Алессандро Вольта , которая стала предметом его первой научной работы. Это была первая статья, зачитанная новому Физическому обществу Лондона (ныне Институт физики ), и она появилась на первой странице первого тома их трудов.
Финансовые проблемы снова заставили его зарабатывать на жизнь, и летом 1874 года он стал магистром естественных наук в Челтнем-колледже , государственной школе , зарабатывая 400 фунтов стерлингов в год. (Позже он также преподавал в школе Россалла .) 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 студентом, на этот раз в Кембридж . [7]
Он был среди «двух или, возможно, трех студентов университета, посещавших последний курс Максвелла» . [8] Лекции Максвелла, по его признанию, было трудно читать. Максвелл, по его словам, часто казался непонятным и имел «парадоксальную и намекающую манеру речи». Иногда Флеминг был единственным студентом на этих лекциях. Флеминг снова получил высшее образование, на этот раз с отличием первой степени по химии и физике. Затем он получил степень доктора наук в Лондоне и проработал один год в Кембриджском университете в качестве преподавателя машиностроения, прежде чем был назначен первым профессором физики и математики в Университетском колледже Ноттингема, но ушел менее чем через год.
11 июня 1887 года он женился на [9] 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 Ферранти . В 1884 году Флеминг поступил в Университетский колледж Лондона, заняв кафедру электротехники, первую в своем роде в Англии. Хотя это открывало большие возможности, он вспоминает в своей автобиографии, что единственным оборудованием, которое ему предоставили, была доска и кусок мела. В 1897 году в Университетском колледже Лондона была основана лаборатория Пендера, и Флеминг занял кафедру Пендера после того, как 5000 фунтов стерлингов были пожертвованы в память Джону Пендеру , основателю компании Cable and Wireless . [10]
В 1899 году Гульельмо Маркони , изобретатель радиотелеграфии, решил попытаться установить трансатлантическую радиосвязь. Это потребует увеличения мощности небольших передатчиков мощностью 200–400 Вт, которые Маркони использовал до этого. Он нанял Флеминга, эксперта в области энергетики, на разработку радиопередатчика. Флеминг разработал первый в мире большой радиопередатчик , сложный искровой передатчик , работающий от генератора переменного тока мощностью 25 кВт, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания, построенный в Полдху в Корнуолле , Великобритания, который передал первую радиопередачу через Атлантику 12 декабря 1901 года.
Хотя за дизайн отвечал Флеминг, директор компании Marconi Co. заставил Флеминга согласиться с тем, что: «Если мы пересечем Атлантику, главная заслуга будет и всегда должна принадлежать г-ну Маркони». Соответственно, мировое признание, которым было встречено это знаковое достижение, досталось Маркони, который похвалил только Флеминга вместе с несколькими другими сотрудниками Маркони, заявив, что он проделал некоторую работу над «электростанцией». [11] Маркони также забыл об обещании передать Флемингу 500 акций Marconi в случае успеха проекта. Флеминг был огорчен обращением с ним. Он выполнил свое соглашение и не говорил об этом на протяжении всей жизни Маркони, но после его смерти в 1937 году сказал, что Маркони был «очень нещедрым».
В 1904 году, работая в компании Маркони 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 . Позднее Верховный суд Соединенных Штатов признал патент недействительным из-за неправомерного отказа от ответственности и, кроме того, постановил, что технология, указанная в патенте, на момент подачи заявки была известна из уровня техники. [13]
Это изобретение вакуумной лампы часто считается началом электроники . [14] [15] Диод Флеминга использовался в радиоприемниках и радарах в течение многих десятилетий после этого, пока более 50 лет спустя его не вытеснила твердотельная электроника.
В 1906 году Ли Де Форест из США добавил к клапану управляющую «сетку», чтобы создать усиливающий радиочастотный детектор на электронной лампе под названием Audion , что побудило Флеминга обвинить его в нарушении своих патентов. Лампа Де Фореста превратилась в триод — первый электронный усилитель . Триод сыграл жизненно важную роль в создании средств дальней телефонной и радиосвязи, радаров и первых электронных цифровых компьютеров (механические и электромеханические цифровые компьютеры уже существовали, использующие другую технологию). Судебная тяжба по поводу этих патентов длилась много лет, и на разных стадиях обе стороны одержали победу. Флеминг также внес свой вклад в области фотометрии , электроники , беспроводной телеграфии (радио) и электрических измерений. Он ввел термин « коэффициент мощности» для описания истинной мощности, проходящей в системе переменного тока .
Флеминг ушел из Университетского колледжа Лондона в 1927 году в возрасте 77 лет. Он оставался активным, став убежденным сторонником новой технологии телевидения, в том числе в качестве второго президента Телевизионного общества . Он был посвящен в рыцари в 1929 году и умер в своем доме в Сидмуте , Девон, в 1945 году. Его вклад в электронную связь и радар имел жизненно важное значение для победы во Второй мировой войне . Флеминг был награжден Почетной медалью IRE в 1933 году за «выдающуюся роль, которую он сыграл во внедрении физических и инженерных принципов в радиоискусство». Записка из панегирика на праздновании столетия изобретения термоэмиссионного клапана :
В ноябре 1905 года он запатентовал «Клапан Флеминга» ( US 803684 ). Будучи выпрямительным диодом и предшественником триодного клапана и многих связанных с ним конструкций, его также можно считать устройством, давшим начало современной электронике.
В последующие годы лампы быстро вытеснили « кошачьи усы » и стали основным устройством, используемым в современной электронной промышленности. Они оставались доминирующими до тех пор, пока в начале 1970-х годов не стали доминировать транзисторы.
Сегодня потомки оригинального клапана (или вакуумной трубки) по-прежнему играют важную роль в ряде применений. Их можно найти в силовых каскадах радио- и телевизионных передатчиков, в усилителях музыкальных инструментов (особенно в усилителях электрогитары и баса), в некоторых высококачественных аудиоусилителях, в качестве детекторов оптического и коротковолнового излучения, а также в чувствительном оборудовании, которое должно быть «радиационно-стойким».
В 1941 году Лондонская энергетическая компания почтила память Флеминга, назвав новый прибрежный угольщик водоизмещением 1555 тонн 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 со дня изобретения термоэмиссионного радиоклапана.
Флеминг был христианским креационистом, выступавшим против эволюции. [17] Он был президентом Института Виктории с 1927 по 1942 год. [1]
В 1894 и 1917 годах Эмброуз Флеминг был приглашен прочитать рождественскую лекцию Королевского института « Работа электрического тока» и «Наши полезные слуги: магнетизм и электричество» соответственно.
В 1945 году вдова Флеминга подарила библиотеку и документы Флеминга Университетскому колледжу Лондона . Библиотека Флеминга, насчитывающая около 950 единиц хранения, включает первые издания работ выдающихся ученых и инженеров, таких как Джеймс Клерк Максвелл , Оливер Лодж , Джеймс Дьюар и Шелфорд Бидвелл . [18] Архив Флеминга насчитывает 521 том и 12 коробок; он содержит его лабораторные тетради, конспекты лекций, описания патентов и переписку. [19]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )Можно сказать, что эра электроники началась с изобретения вакуумного диодного клапана в 1902 году британцем Джоном Флемингом (сам придумавшим слово «электроника»), непосредственным применением которого стала область радио.
СМИ, связанные с Джоном Амброузом Флемингом, на Викискладе?