Ли де Форест (26 августа 1873 г. – 30 июня 1961 г.) был американским изобретателем , инженером-электриком и одним из первых пионеров в области электроники, имевшей фундаментальное значение. Он изобрел первый практический электронный усилитель , трехэлементную триодную вакуумную лампу « Аудион » в 1906 году. Это помогло начать электронную эру и позволило разработать электронный генератор . Это сделало возможным радиовещание и междугородние телефонные линии, а также привело к развитию говорящих фильмов , среди бесчисленных других применений.
У него было более 300 патентов по всему миру, но также и бурная карьера — он хвастался, что заработал, а затем потерял четыре состояния. Он также участвовал в нескольких крупных патентных судебных процессах, тратил значительную часть своего дохода на юридические счета и даже был судим (и оправдан) за почтовое мошенничество .
Несмотря на это, его новаторская работа была отмечена почетной медалью IEEE 1922 года , медалью Эллиотта 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 XVII веке из-за религиозных преследований.
Отец Де Фореста был священником Конгрегационалистской церкви , который надеялся, что его сын также станет пастором. В 1879 году старший де Форест стал президентом колледжа Талладега Американской миссионерской ассоциации в Талладеге, штат Алабама , школы, «открытой для всех обоих полов, независимо от секты, расы или цвета кожи», и которая обучала в основном афроамериканцев. Многие местные белые граждане возмущались школой и ее миссией, и Ли провел большую часть своей юности в Талладеге, изолированной от белой общины, с несколькими близкими друзьями среди чернокожих детей города.
Де Форест подготовился к колледжу, посещая школу для мальчиков Маунт-Хермон в Гилле, штат Массачусетс , в течение двух лет, начиная с 1891 года. В 1893 году он поступил на трехлетний курс обучения в Шеффилдской научной школе Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, на стипендию в размере 300 долларов в год, которая была учреждена для родственников Дэвида де Фореста. Убежденный, что ему суждено стать знаменитым — и богатым — изобретателем, и постоянно испытывая нехватку средств, он пытался заинтересовать компании серией созданных им устройств и головоломок и с нетерпением отправлял эссе на призовые конкурсы, все без особого успеха.
После окончания бакалавриата в сентябре 1896 года де Форест начал трехлетнюю аспирантуру. Однако его электрические эксперименты имели тенденцию перегорать предохранители, вызывая отключения электроэнергии во всем здании. Даже после того, как его предупредили быть осторожнее, он умудрился погасить свет во время важной лекции профессора Чарльза С. Гастингса , который отреагировал исключением де Фореста из Шеффилда.
С началом испано-американской войны в 1898 году де Форест записался в батарею добровольческого ополчения Коннектикута в качестве горниста, но война закончилась, и он был демобилизован, так и не покинув штат. Затем он завершил свое обучение в Йельской физической лаборатории Слоуна, получив докторскую степень в 1899 году за диссертацию на тему «Отражение волн Герца от концов параллельных проводов» под руководством физика-теоретика Уилларда Гиббса . [3]
Отражая его новаторскую работу, де Форест иногда назывался «отцом радио», [4] [5] [6] почетное звание, которое он принял в качестве названия своей автобиографии 1950 года. В конце 1800-х годов он был убежден, что радиотелеграфная связь (тогда известная как « беспроводная телеграфия ») имеет большое будущее, но итальянец Гульельмо Маркони , который получил свой первый патент в 1896 году, уже добился впечатляющего прогресса как в Европе, так и в Соединенных Штатах. 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 кода Морзе , его нужно было постучать, чтобы восстановить работу), нечувствительным и не очень надежным. Де Форест был полон решимости разработать лучшую систему, включая самовосстанавливающийся детектор, который мог бы принимать передачи на слух, что делало бы его способным принимать более слабые сигналы, а также позволяло бы более высокую скорость отправки кода Морзе.
После безуспешных попыток трудоустройства у Николы Теслы и Маркони де Форест начал работать самостоятельно. Его первой работой после ухода из Йельского университета была телефонная лаборатория компании Western Electric Company в Чикаго, штат Иллинойс. Там он разработал свой первый приемник, основанный на открытиях двух немецких ученых, докторов А. Нойгшвендера и Эмиля Ашкинасса. Их первоначальная конструкция состояла из зеркала, в котором через посеребренную заднюю часть была прорезана узкая смоченная щель. Присоединив батарею и телефонную трубку, они могли слышать изменения звука в ответ на импульсы радиосигнала. Де Форест вместе с Эдом Смитом, коллегой, который оказывал финансовую и техническую помощь, разработали варианты, которые они назвали «ответчиками».
Затем последовал ряд краткосрочных должностей, включая три непродуктивных месяца в American Wireless Telegraph Company профессора Уоррена С. Джонсона в Милуоки, штат Висконсин, и работу помощником редактора Western Electrician в Чикаго. Поскольку исследования в области радиосвязи были его главным приоритетом, де Форест затем занял должность ночного преподавателя в Институте Льюиса , что освободило его для проведения экспериментов в Институте Армора . [7] К 1900 году, используя передатчик с искровой катушкой и свой ответный приемник, де Форест расширил диапазон своей передачи примерно до семи километров (четырех миль). Профессор Кларенс Фримен из Института Армора 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 отправиться в Нью-Йорк, чтобы напрямую соревноваться с Маркони в передаче результатов гонок на международных яхтах. Маркони уже договорился о предоставлении отчетов для Associated Press , что он успешно сделал для соревнований 1899 года. Де Форест заключил контракт на выполнение той же работы для меньшей Publishers' Press Association.
Гонка 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 беспроводная телефонная и телеграфная компания, которая заявила о своей собственности на патент Амоса Долбира 1886 года на беспроводную связь, что означало, что она обладала монополией на всю беспроводную связь в Соединенных Штатах, также установила мощный передатчик. Ни одна из этих компаний не имела эффективной настройки для своих передатчиков, поэтому только одна могла передавать одновременно, не вызывая взаимных помех. Хотя была сделана попытка заставить три системы избегать конфликтов 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 единственной успешной «беспроводной» связью были визуальные семафорные флаги «виг-мах». [9] (Международные яхтенные гонки 1903 года стали повторением гонок 1901 года — Маркони работал на Associated Press, де Форест на Publishers' Press Association, а независимая International Wireless Company (преемница American Wireless Telephone and Telegraph 1901 года) эксплуатировала 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 поднять интерес к своим идеям и капиталу, чтобы заменить небольшие рабочие компании, которые были сформированы для продвижения его работы до сих пор. В январе 1902 года он встретил промоутера, Авраама Уайта, который стал главным спонсором де Фореста на следующие пять лет. Уайт представлял себе смелые и обширные планы, которые соблазнили изобретателя, однако он также был нечестным, и большая часть нового предприятия была построена на диких преувеличениях и мошенничестве с акциями. Чтобы поддержать усилия де Фореста, Уайт основал American DeForest Wireless Telegraph Company, став президентом компании, а де Форест — научным директором. Компания заявила в качестве своей цели разработку «всемирной беспроводной связи».
Оригинальный приемник «ответчик» (также известный как «goo anti-coherer») оказался слишком грубым для коммерциализации, и де Форест изо всех сил пытался разработать не нарушающее авторские права устройство для приема радиосигналов. В 1903 году Реджинальд Фессенден продемонстрировал электролитический детектор, а де Форест разработал его вариант, который он назвал «лопатчатым детектором», заявив, что он не нарушает патенты Фессендена. Фессенден и суды США не согласились, и судебные запреты запретили американскому Де Форесту использовать устройство.
Тем временем Уайт запустил серию весьма заметных акций для American DeForest: «Wireless Auto No.1» был размещен на Уолл-стрит, чтобы «отправлять котировки акций» с помощью незаглушенного искрового передатчика, чтобы громко привлечь внимание потенциальных инвесторов, в начале 1904 года были установлены две станции в Вэйхай-Вэй на материковой части Китая и на борту китайского парохода SS Haimun , что позволило военному корреспонденту капитану Лайонелу Джеймсу из The Times of London сообщать о назревающей русско-японской войне , [12] а позднее в том же году башня с «DEFOREST», выстроенная в огнях, была возведена на территории Луизианской выставки покупок в Сент-Луисе, штат Миссури, где компания выиграла золотую медаль за свои радиотелеграфные демонстрации. (Маркони отказался от участия в выставке, когда узнал, что там будет де 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, на Кубе и в Пуэрто-Рико. Она также установила береговые станции вдоль Атлантического побережья и Великих озер и оборудовала судовые станции. Но главным направлением была продажа акций по все более завышенным ценам, подстегнутая строительством рекламных внутренних станций. Большинство этих внутренних станций не имели практического применения и были заброшены, как только местные продажи акций замедлились.
В конце концов Де Форест вступил в конфликт с руководством своей компании. Его главной жалобой была ограниченная поддержка, которую он получал для проведения исследований, в то время как должностные лица компании были расстроены неспособностью де Фореста разработать практический приемник, свободный от нарушения патентных прав. (Эта проблема была окончательно решена с изобретением детектора на основе кристалла карборунда другим сотрудником компании, генералом Генри Гаррисоном 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 American DeForest была реорганизована в United Wireless Telegraph Company и стала доминирующей фирмой радиосвязи США, хотя и поддерживаемой массовым мошенничеством с акциями, вплоть до своего банкротства в 1912 году.
Де Форест быстро перешел к восстановлению статуса независимого изобретателя, работая в собственной лаборатории в здании Паркера в Нью-Йорке. Для продвижения его изобретений была создана компания Radio Telephone Company, президентом которой был назначен Джеймс Данлоп Смит, бывший американский продавец DeForest, а де Форест — вице-президентом (де Форест предпочитал термин «радио» , который до сих пор в основном использовался в Европе, а не «беспроводной» ).
На выставке Louisiana Purchase Exposition 1904 года Вальдемар Поульсен представил доклад о дуговом передатчике , который в отличие от прерывистых импульсов, производимых искровыми передатчиками, создавал устойчивые сигналы «непрерывной волны», которые можно было использовать для амплитудно-модулированных (АМ) аудиопередач. Хотя Поульсен запатентовал свое изобретение, де Форест утверждал, что придумал вариант, который позволил ему избежать нарушения работы Поульсена. Используя свой «безыскровый» дуговой передатчик, де Форест впервые передал звук через лабораторную комнату 31 декабря 1906 года, а к февралю проводил экспериментальные передачи, включая музыку, производимую телармониумом Таддеуса Кахилла , которые были слышны по всему городу.
18 июля 1907 года де Форест осуществил первые радиотелефонные передачи с корабля на берег — отчеты о гонках ежегодной регаты Ассоциации яхтинга между озерами (I-LYA), проводившейся на озере Эри , — которые были отправлены с паровой яхты Thelma его помощнику Фрэнку Э. Батлеру, находившемуся в павильоне дока Фокса на острове Саут-Басс . [15] Де Форест также заинтересовал ВМС США своим радиотелефоном, которые разместили срочный заказ на установку 26 дуговых установок для кругосветного плавания Великого Белого флота , начавшегося в конце 1907 года. Однако по завершении кругосветного плавания установки были признаны слишком ненадежными для нужд ВМФ и были демонтированы. [16]
Компания создала сеть радиотелефонных станций вдоль Атлантического побережья и Великих озер для прибрежной навигации судов. Однако установки оказались нерентабельными, и к 1911 году материнская компания и ее дочерние предприятия оказались на грани банкротства.
Де Форест также использовал дуговой передатчик для проведения некоторых из самых ранних экспериментальных развлекательных радиопередач. Эухения Фаррар спела «I Love You Truly» в неопубликованном тесте из его лаборатории в 1907 году, а в 1908 году, во время медового месяца де Фореста в Париже, музыкальные отрывки транслировались с Эйфелевой башни как часть демонстрации дугового передатчика. В начале 1909 года, в том, что, возможно, было первой публичной речью по радио, теща де Фореста, Харриот Стэнтон Блэтч , выступила с передачей в поддержку женского избирательного права. [18]
Последовали более амбициозные демонстрации. Была проведена серия испытаний совместно с Метрополитен-опера в Нью-Йорке, чтобы определить, практично ли транслировать оперные выступления 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 Мариетта Мазарини из Manhattan Opera Company исполнила «La Habanera» из «Кармен» и отрывки из спорной «Электры» через передатчик, расположенный в лаборатории де Фореста. [20] Но эти испытания показали, что эта идея пока технически неосуществима, и де Форест не проводил дополнительных развлекательных трансляций до конца 1916 года, когда стало доступно более мощное ламповое оборудование.
Самым известным изобретением Де Фореста был «сетчатый Аудион», который был первой успешной трехэлементной ( триодной ) вакуумной лампой и первым устройством, которое могло усиливать электрические сигналы. Он проследил его вдохновение до 1900 года, когда, экспериментируя с передатчиком с искровым зазором, он на короткое время подумал, что мерцание близлежащего газового пламени может быть реакцией на электромагнитные импульсы. С дальнейшими испытаниями он вскоре определил, что причиной колебаний пламени были изменения давления воздуха, вызванные громким звуком искры. [21] Тем не менее, он был заинтригован идеей, что при правильной настройке можно было бы использовать пламя или что-то подобное для обнаружения радиосигналов.
Определив, что открытое пламя слишком восприимчиво к окружающим воздушным потокам, де Форест исследовал, можно ли вместо этого использовать ионизированные газы, нагретые и заключенные в частично откачанную стеклянную трубку. В 1905–1906 годах он разработал различные конфигурации стеклянных трубчатых устройств, которым он дал общее название «Аудионы». Первые аудионы имели только два электрода , и 25 октября 1906 года [22] де Форест подал патент на диодный вакуумный ламповый детектор , которому 15 января 1907 года был выдан патент США под номером 841387. Впоследствии был добавлен третий «контрольный» электрод, первоначально как окружающий металлический цилиндр или провод, намотанный вокруг внешней стороны стеклянной трубки. Ни одна из этих первоначальных конструкций не работала особенно хорошо. [23] Де Форест представил презентацию своей работы на тот момент на встрече Американского института инженеров-электриков 26 октября 1906 года в Нью-Йорке, которая была перепечатана в двух частях в конце 1907 года в 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 точных средств, с помощью которых высокочастотные колебания так заметно влияют на поведение ионизированного газа».
В конце 1906 года де Форест совершил прорыв, когда он перенастроил управляющий электрод, переместив его извне оболочки трубки в положение внутри трубки между нитью накала и пластиной . Он назвал промежуточный электрод сеткой , как сообщается, из-за его сходства с линиями «gridiron» на игровых полях для американского футбола. [25] Эксперименты, проведенные с его помощником Джоном В. Л. Хоганом , убедили его, что он открыл важный новый радиодетектор. Он быстро подготовил патентную заявку, которая была подана 29 января 1907 года, и получил патент США 879,532 18 февраля 1908 года. Поскольку сеточно-управляемый Аудион был единственной конфигурацией, которая стала коммерчески ценной, более ранние версии были забыты, и термин Аудион позже стал синонимом только типа сетки. Позже он также стал известен как триод.
Сетчатый Аудион был первым устройством, усилившим, хотя и незначительно, силу принимаемых радиосигналов. Однако многим наблюдателям показалось, что де Форест не сделал ничего, кроме добавления сеточного электрода к существующей конфигурации детектора, лампе Флеминга , которая также состояла из нити накала и пластины, заключенных в вакуумированную стеклянную трубку. Де Форест страстно отрицал схожесть двух устройств, утверждая, что его изобретение было реле, которое усиливало токи, в то время как лампа Флеминга была просто выпрямителем, который преобразовывал переменный ток в постоянный. (По этой причине де Форест возражал против того, чтобы его Аудион называли «лампой».) Суды США не были убеждены и постановили, что сеточный Аудион действительно нарушал патент на лампу Флеминга, который теперь принадлежит Маркони . Напротив, Маркони признал, что добавление третьего электрода было патентоспособным улучшением, и обе стороны согласились лицензировать друг друга, чтобы обе могли производить трехэлектродные лампы в Соединенных Штатах. (Европейские патенты Де Фореста утратили силу, поскольку у него не было средств, необходимых для их продления). [26]
Из-за ограниченного использования и большой изменчивости в качестве отдельных единиц, сетка Audion редко использовалась в течение первой половины десятилетия после ее изобретения. В 1908 году Джон В. Л. Хоган сообщил, что «Audion может быть разработан в действительно эффективный детектор, но в его нынешних формах он совершенно ненадежен и слишком сложен, чтобы с ним мог правильно обращаться обычный оператор беспроводной связи». [27]
В мае 1910 года Radio Telephone Company и ее дочерние компании были реорганизованы в North American Wireless Corporation, 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 Federal Telegraph Company , которая производила радиотелеграфные системы дальнего действия с использованием мощных дуг Поульсена .
Одной из областей исследований де Фореста в Федеральном телеграфе было улучшение приема сигналов, и он придумал идею усиления выходной звуковой частоты от сеточного аудиона, подавая ее во вторую трубку для дополнительного усиления. Он назвал это «каскадным усилителем», который в конечном итоге состоял из соединения вместе до трех аудионов.
В это время Американская телефонная и телеграфная компания исследовала способы усиления телефонных сигналов для обеспечения лучшего междугороднего обслуживания, и было признано, что устройство де Фореста имеет потенциал в качестве ретранслятора телефонной линии. В середине 1912 года его коллега Джон Стоун Стоун связался с AT&T, чтобы организовать демонстрацию изобретения де Фореста. Было обнаружено, что «газовая» версия Аудиона де Фореста не могла работать даже с относительно низким напряжением, используемым в телефонных линиях. (Из-за того, как он сконструировал трубки, Аудионы де Фореста перестали бы работать при слишком высоком вакууме.) Однако тщательные исследования доктора Гарольда Д. Арнольда и его команды в дочерней компании AT&T Western Electric определили, что улучшение конструкции трубки позволит более полно ее вакуумировать, а высокий вакуум позволил ей работать при напряжениях телефонной линии. С этими изменениями Аудион превратился в современную электронно-разрядную вакуумную лампу, использующую потоки электронов, а не ионы. [28] (Доктор Ирвинг Ленгмюр из корпорации General Electric пришел к аналогичным выводам, и он, и Арнольд попытались 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 третью сторону, которая замаскировала свою связь с телефонной компанией, приобрела права на проводную связь семи патентов Audion за 50 000 долларов. Де Форест надеялся на более высокую плату, но снова оказался в плохом финансовом положении и не смог договориться о большем. В 1915 году AT&T использовала это новшество для проведения первых трансконтинентальных телефонных звонков в связи с Панамо-Тихоокеанской международной выставкой в Сан-Франциско.
Чиновники компании Radio Telephone Company участвовали в некоторых из тех же самых эксцессов по продаже акций, которые имели место в American DeForest, и в рамках борьбы правительства США с мошенничеством с акциями в марте 1912 года де Форест и еще четверо должностных лиц компании были арестованы и обвинены в «использовании почты для мошенничества». Их судебные разбирательства состоялись в конце 1913 года, и хотя трое из обвиняемых были признаны виновными, де Форест был оправдан. Оставив позади юридические проблемы, де Форест реорганизовал свою компанию в DeForest Radio Telephone Company и основал лабораторию по адресу 1391 Sedgewick Avenue в районе Хайбридж в Бронксе в Нью-Йорке. Ограниченные финансы компании были увеличены за счет продажи в октябре 1914 года коммерческих патентных прав Audion на радиосигнализацию компании AT&T за 90 000 долларов, при этом де Форест сохранил права на продажу для «любительского и экспериментального использования». [29] В октябре 1915 года компания AT&T провела тестовые радиопередачи со станции ВМС в Арлингтоне, штат Вирджиния, которые были слышны даже в Париже и на Гавайях.
Компания Radio Telephone Company начала продавать любителям мощные лампы «Oscillion», пригодные для радиопередач. Компания хотела сохранить контроль над ламповым бизнесом и изначально придерживалась политики, согласно которой розничные торговцы должны были требовать от своих клиентов возвращать изношенные лампы, прежде чем они могли получить замену. Такой стиль ведения бизнеса поощрял других производить и продавать нелицензированные электронные лампы, которые не навязывали политику возврата. Одной из самых смелых была компания Audio Tron Sales, основанная в 1915 году Элмером Т. Каннингемом из Сан-Франциско, чьи лампы Audio Tron стоили дешевле, но были такого же или более высокого качества. Компания de Forest подала в суд на Audio Tron Sales, в конечном итоге урегулировав спор во внесудебном порядке. [30]
В апреле 1917 года оставшиеся патентные права компании на коммерческое радио были проданы дочерней компании AT&T Western Electric за 250 000 долларов. [31] Во время Первой мировой войны компания Radio Telephone Company процветала за счет продажи радиооборудования военным. Однако она также стала известна низким качеством своих электронных ламп, особенно по сравнению с теми, которые производили крупные промышленные производители, такие как General Electric и Western Electric.
Начиная с 1912 года, было усилено исследование возможностей вакуумных ламп, одновременно многочисленными изобретателями из разных стран, которые выявили дополнительные важные применения для устройства. Эти перекрывающиеся открытия привели к сложным юридическим спорам о приоритете, возможно, самым ожесточенным был спор в Соединенных Штатах между де Форестом и Эдвином Говардом Армстронгом по поводу открытия регенерации (также известной как «цепь обратной связи» и, по де Форесту, как «ультра-аудион»). [32]
Начиная с 1913 года Армстронг подготовил статьи и провел демонстрации, которые всесторонне документировали, как использовать трехэлементные вакуумные лампы в схемах, которые усиливали сигналы до более высоких уровней, чем считалось возможным 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 1,113,149 . [33]
Патентное право США включало положение об оспаривании грантов, если другой изобретатель мог доказать предшествующее открытие. С целью увеличения стоимости патентного портфеля, который должен был быть продан Western Electric в 1917 году, начиная с 1915 года де Форест подал ряд патентных заявок, которые в значительной степени копировали претензии Армстронга, в надежде на то, что приоритет конкурирующих заявок будет поддержан слушанием по помехам в патентном бюро. Основываясь на записи в блокноте, сделанной в то время, де Форест утверждал, что, работая над каскадным усилителем, он наткнулся 6 августа 1912 года на принцип обратной связи, который затем использовался весной 1913 года для работы маломощного передатчика для гетеродинного приема дуговых передач Федерального телеграфа. Однако были также веские доказательства того, что де Форест не осознавал всей значимости этого открытия, о чем свидетельствует отсутствие у него последующих действий и продолжающееся непонимание задействованной физики. В частности, казалось, что он не осознавал потенциала дальнейшего развития, пока не познакомился с исследованиями Армстронга. Де Форест был не одинок в определении вмешательства — патентное ведомство определило четырех конкурирующих истцов для своих слушаний, среди которых были Армстронг, де Форест, Ленгмюр из General Electric и немец Александр Мейсснер, чья заявка была конфискована Управлением попечительства о собственности иностранцев во время Первой мировой войны . [34]
Последующие судебные разбирательства разделились на две группы судебных дел. Первое судебное разбирательство началось в январе 1920 года, когда Армстронг и Westinghouse, купившие его патент, подали в окружной суд на компанию De Forest за нарушение патента 1 113 149. [35] 17 мая 1921 года суд постановил, что отсутствие осведомленности и понимания со стороны де Фореста, в дополнение к тому факту, что он не сделал никаких немедленных шагов за пределами своего первоначального наблюдения, сделали неправдоподобной его попытку преуспеть как изобретателя.
Однако вторая серия судебных дел, которые стали результатом разбирательства по вмешательству патентного бюро, имела другой результат. Совет по вмешательству также встал на сторону Армстронга, и де Форест обжаловал его решение в окружном суде округа Колумбия. 8 мая 1924 года этот суд пришел к выводу, что доказательства, начиная с записи в блокноте 1912 года, были достаточны для установления приоритета де Фореста. Теперь в обороне сторона Армстронга попыталась отменить решение, но эти усилия, которые дважды доходили до Верховного суда США, в 1928 и 1934 годах, оказались безуспешными. [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 фактическим разработчиком, а де Форест рассматривался как человек, который умело использовал патентную систему, чтобы получить признание за изобретение, в которое он едва ли внес свой вклад. После решения Верховного суда 1934 года Армстронг попытался вернуть свою Медаль Почета Института радиоинженеров (ныне Институт инженеров по электротехнике и электронике ), которая была вручена ему в 1917 году «в знак признания его работы и публикаций, касающихся действия колеблющегося и неколеблющегося аудиона», но правление организации отказалось позволить ему это, заявив, что это «решительно подтверждает первоначальную награду». [37] Практическим эффектом победы де Фореста было то, что его компания могла свободно продавать продукты, в которых использовалась регенерация, поскольку во время спора, который стал больше личной враждой, чем деловым спором, Армстронг пытался даже помешать компании получить лицензию на продажу оборудования по его 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 статьи Карла Дреера «Э. Х. Армстронг, герой как изобретатель» в журнале Harper's в августе 1956 года, де Форест написал автору, описав Армстронга как «чрезвычайно высокомерного, бьющего брови, 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 ее записей, которое включало «объявление названия и „Columbia Gramophone [ sic ] Company“ при каждом воспроизведении». [42] Начиная с 1 ноября «Highbridge Station» предлагала ежевечернее расписание с записями Columbia.
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 он решил отказаться от прямой рекламы. [43] Станция также сделала первую аудиотрансляцию отчетов о выборах — на более ранних выборах станции, которые передавали результаты, использовали азбуку Морзе — сообщая новости о президентских выборах Вильсона-Хьюза в ноябре 1916 года . [44] New York American установила частный провод, и бюллетени рассылались каждый час. Около 2000 слушателей услышали «Звездно-полосатое 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 вынуждена замолчать на время войны. Запрет на гражданские станции был снят 1 октября 1919 года, и 2XG вскоре возобновила работу, а компания Brunswick-Balke-Collender теперь поставляла граммофонные пластинки. [45] В начале 1920 года де Форест переместил передатчик станции из Бронкса в Манхэттен, но не имел на это разрешения, поэтому окружной инспектор радиосвязи Артур Батчеллер приказал прекратить вещание станции. В ответ де Форест вернулся в Сан-Франциско в марте, забрав с собой передатчик 2XG. Была создана новая станция, 6XC , как «Калифорнийская театральная станция», которую де Форест позже заявил, что это была «первая радиотелефонная станция, посвященная исключительно» вещанию для общественности. [46]
Позже в том же году партнёр Де Фореста, Кларенс «CS» Томпсон, основал Radio News & Music, Inc., чтобы сдавать в аренду радиопередатчики Де Фореста газетам, заинтересованным в создании собственных вещательных станций. [47] В августе 1920 года The Detroit News начала работу «The Detroit News Radiophone», изначально с позывным 8MK , который позже стал вещательной станцией WWJ .
В 1921 году де Форест завершил большую часть своих радиоисследований, чтобы сосредоточиться на разработке оптического процесса записи звука на пленку под названием Phonofilm . В 1919 году он подал первый патент на новую систему, которая улучшила более раннюю работу финского изобретателя Эрика Тигерстедта и немецкого партнерства Tri-Ergon . Phonofilm записывала электрические волны, производимые микрофоном, фотографическим способом на пленку, используя параллельные линии переменных оттенков серого, подход, известный как «переменная плотность», в отличие от систем «переменной площади», используемых такими процессами, как RCA Photophone . Когда проецировался фильм, записанная информация преобразовывалась обратно в звук, синхронно с изображением.
С октября 1921 года по сентябрь 1922 года де Форест жил в Берлине , Германия, встречаясь с разработчиками Tri-Ergon (немецкими изобретателями Йозефом Энглом (1893–1942), Гансом Фогтом (1890–1979) и Йозефом Массолле (1889–1957)) и исследуя другие европейские системы звукового кино. В апреле 1922 года он объявил, что вскоре у него будет работающая система звука на пленке. [48] 12 марта 1923 года он продемонстрировал Phonofilm прессе; [49] за этим последовала частная демонстрация для инженеров-электриков в аудитории Инженерного общества по адресу 33 West 39th Street в Нью-Йорке.
В ноябре 1922 года де Форест основал компанию De Forest Phonofilm Company, 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 основные сети кинотеатров, это означало, что де Форест был ограничен показом своих экспериментальных фильмов в независимых кинотеатрах (компания Phonofilm Company подала заявление о банкротстве в сентябре 1926 года).
После записи сценических выступлений (например, в водевилях), речей и музыкальных номеров, 15 апреля 1923 года де Форест представил 18 короткометражных фильмов Phonofilm в независимом театре Rivoli в Нью-Йорке. Начиная с мая 1924 года, Макс и Дэйв Флейшеры использовали процесс Phonofilm для своей серии мультфильмов Song Car-Tune — с трюком « Follow the Bouncing Ball ». Однако выбор де Фореста в первую очередь снимать короткие водевильные номера вместо полнометражных фильмов ограничил привлекательность Phonofilm 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 того, что де Форест продолжал злоупотреблять изобретениями Теодора Кейса и не признавать публично вклад Кейса, Исследовательская лаборатория Кейса приступила к созданию собственной камеры. Эта камера была использована Кейсом и его коллегой Эрлом Спонейблом для записи Кэлвина Кулиджа 11 августа 1924 года, что было одним из фильмов, показанных де Форестом и заявленных им как продукт его изобретений.
Полагая, что де Форест больше озабочен собственной славой и признанием, чем фактическим созданием работоспособной системы звукового кино, и из-за его постоянных попыток преуменьшить вклад Исследовательской лаборатории Кейса в создание Фонофильма, Кейс разорвал свои связи с де Форестом осенью 1925 года. Кейс успешно договорился об использовании своих патентов с главой студии Уильямом Фоксом , владельцем Fox Film Corporation , который продавал инновацию как Fox Movietone . Warner Brothers представили конкурирующий метод для звукового кино, процесс Vitaphone sound-on-disc, разработанный Western Electric , с выпуском 6 августа 1926 года фильма Джона Берримора «Дон Жуан» . [50] [51]
В 1927 и 1928 годах Голливуд расширил использование систем звукозаписи, включая Fox Movietone и RCA Photophone. Тем временем владелец сети кинотеатров Изадор Шлезингер приобрел права на Phonofilm в Великобритании и выпускал короткометражные фильмы исполнителей британского мюзик-холла с сентября 1926 года по май 1929 года. Было снято почти 200 короткометражек Phonofilm, и многие из них хранятся в коллекциях Библиотеки Конгресса и Британского института кино .
В апреле 1923 года компания De Forest Radio Telephone & Telegraph Company, которая производила Audions de Forest для коммерческого использования, была продана группе во главе с Эдвардом Джуэттом из Jewett-Paige Motors, которая расширила завод компании, чтобы справиться с растущим спросом на радиоприемники. Продажа также позволила купить услуги де Фореста, который сосредоточил свое внимание на новых инновациях. [52] Финансы Де Фореста сильно пострадали из-за краха фондового рынка 1929 года, и исследования в области механического телевидения оказались убыточными. В 1934 году он основал небольшой цех по производству диатермических машин и, в интервью 1942 года, все еще надеялся «сделать хотя бы еще одно великое изобретение». [53]
Де Форест был ярым критиком многих разработок в развлекательной части радиоиндустрии. В 1940 году он направил открытое письмо в Национальную ассоциацию вещателей , в котором потребовал: «Что вы сделали с моим детищем, радиовещанием? Вы унизили это дитя, одели его в лохмотья регтайма, лохмотья джайва и буги-вуги». В том же году де Форест и один из первых телевизионных инженеров Улисес Арманд Санабриа представили концепцию примитивного беспилотного боевого летательного аппарата, использующего телевизионную камеру и помехоустойчивое радиоуправление в выпуске Popular Mechanics . [54] В 1950 году была опубликована его автобиография « Отец радио» , хотя она плохо продавалась.
Де Форест был приглашенной знаменитостью в эпизоде телешоу This Is Your Life от 22 мая 1957 года , где он был представлен как «отец радио и дедушка телевидения». [55] В 1958 году он перенес 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 San Fernando Mission в Лос-Анджелесе, Калифорния. [57] Де Форест умер относительно бедным, имея всего 1250 долларов на своем банковском счете. [58]
Сетка Аудион, которую де Форест назвал «моим величайшим изобретением», и созданные на ее основе вакуумные лампы доминировали в области электроники в течение сорока лет, сделав возможной междугородную телефонную связь, радиовещание , телевидение и многие другие приложения. Она также могла использоваться в качестве электронного коммутационного элемента и позднее использовалась в ранней цифровой электронике, включая первые электронные компьютеры, хотя изобретение транзистора в 1948 году привело к появлению микрочипов, которые в конечном итоге вытеснили технологию вакуумных ламп. По этой причине де Форест был назван одним из основателей «электронного века». [59] [60]
По словам Дональда Бивера, его сильное желание преодолеть недостатки детства объясняет его независимость, самостоятельность и изобретательность. Он проявил сильное желание достичь, преодолеть трудности и посвятить себя карьере изобретателя. «Он обладал качествами традиционного изобретателя-мастерового: провидческой верой, уверенностью в себе, упорством, способностью к постоянной тяжелой работе». [61]
Архивы Де Фореста были пожертвованы его вдовой в Perham Electronic Foundation, который в 1973 году открыл Foothills Electronics Museum в Foothill College в Лос-Альтос-Хиллз, Калифорния. В 1991 году колледж закрыл музей, разорвав контракт. Фонд выиграл судебный процесс и получил компенсацию в размере 775 000 долларов. [62] Фонды были помещены на хранение на двенадцать лет, прежде чем в 2003 году были приобретены History San José и выставлены как The Perham Collection of Early Electronics. [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 и 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 голосовать против социальной медицины , федерально субсидируемого жилья и налога на сверхприбыль». В 1952 году он написал недавно избранному вице-президенту Ричарду Никсону , призывая его «продолжать с новой силой вашу доблестную борьбу за искоренение коммунизма во всех ветвях нашей власти». В декабре 1953 года он отменил подписку на The Nation , обвинив ее в том, что она «полна измены и кишит коммунизмом». [72]
Хотя де Форест и воспитывался в строго религиозной протестантской семье, позже он стал агностиком. [73] В своей автобиографии он писал, что летом 1894 года в его убеждениях произошел важный сдвиг: «Благодаря тем каникулам первокурсника в Йеле я стал большим философом, чем когда-либо с тех пор. И таким образом, одно за другим, мои твердые религиозные убеждения детства изменились или неохотно были отброшены». [74]
Де Форест был склонен к обширным предсказаниям, многие из которых не подтвердились, но он также сделал много верных предсказаний, включая микроволновую связь и приготовление пищи.
Изображения патентов в формате TIFF
Первый из них, в 1906 году, был с Люсиль Ширдаун, брак закончился разводом в том же году.
Homans, James E., ред. (1918). . The Cyclopædia of American Biography . Нью-Йорк: The Press Association Compilers, Inc.
