Vissza

150 éve született Lee de Forest, a trióda létrehozója, a rádiózás megteremtője

Érdekes, hogy a hazai szakirodalom kevés szót veszteget Lee de Forest érdemeire, pedig az amerikai feltaláló igazán nagy lépést tett az elektronikus áramkörök színre lépése témájában azzal, hogy létrehozta az első, erősítésre alkalmas elektronikus eszközt, a triódát. Az amerikai feltaláló 150 éves születésnapja alkalmából ezt a hiányt igyekszünk némileg enyhíteni életútjának az ismertetésével és a találmánya megszületésének a körülményeivel.


Lee de Forest 1873. augusztus 26-án született Iowa állam Council Bluff nevű településén, a Missouri folyó partján létesült, akkor kb. tízezer fős kisvárosban, ami arról volt nevezetes, hogy a transzatlanti vasútvonal kiinduló pontja volt. Apja Henry Swift de Forest, a helyi kongregacionalista egyházközösség vezetője volt és úgy gondolta, a fia is lelkész lesz. A család egyébként egyenes leszármazottja volt annak az 1600-as évek elején élt Jessé de Forestnek, aki a vallási üldözést szenvedett vallon hugenották vezetőjeként egy nagyobb közösséget vezetve áthajózott az amerikai kontinensre és megalapították New-Amsterdam települést, amit ma New York City néven ismerünk.

Lee de Forest a magasabb iskoláit már Mount Hermon városában járta ki 1891 és 1893 között, majd a Yale Egyetem Sheffield Scientific School nevű felsőfokú képzésében vett részt egy három éves kurzuson Connecticut államban. Ez idő alatt már meggyőződése volt, hogy feltalálóként fog sikereket elérni és sorra hozta létre az érdekes készülékeit, melyekkel a nagy cégek figyelmét próbálta magára felhívni – nem túl sok sikerrel. Miután 1896 szeptemberében elvégezte a kurzust, három éves posztgraduális kutatásokat kezdett meg az iskolában. Kísérletei azonban többször azzal végződtek, hogy a teljes épület sötétségbe borult az okozott rövidzárlat következtében. Hiába kapott azonban erőteljes figyelmeztetést, hogy legyen óvatosabb, a következő alkalommal a professzora, Charles S. Hastings egy fontos előadása alatt borította teljes sötétségbe az épületet, mire Hastings – megelégelve a folyamatos bosszúságokat – kitiltotta de Forestet Sheffieldből.

Közben 1898-ban kitört a spanyol-amerikai háború, és de Forest jelentkezett a Connecticut állambeli önkéntes milícia ütegbe kürtösnek. Mielőtt azonban ténylegesen bevetésre kerültek volna, a mindössze három hónapig tartó háború véget ért és de Forestet leszerelték. Így a Yale Sloane Fizikai Laboratóriumában folytatta tanulmányait és 1899-ben meg is szerezte a doktori fokozatát a „Hertz-hullámok reflexiója párhuzamos vezetők végén” című elméleti munkájával, amit Willard Gibbs elméleti fizikus irányítása mellett dolgozott ki.

A doktori tanulmányai alatt Lee de Forestben megerősödött az a felismerés, hogy a rádiókommunikációnak – vagy ahogy akkor hívták, a vezeték nélküli távírónak – nagy jövője lesz. Ekkor már Guglielmo Marconi mind Európában, mind pedig az Egyesült Államokban eredményeket ért el ezen a téren, ráadásul már 1896-ban szabadalmaztatta a megoldását. Marconi a rádiófrekvenciás jelek vételéhez az Edouard Bradly francia fizikus által feltalált kohérert használta. Ennek azonban az volt a hátránya, hogy minden egyes jel vétele után kocogtatással kellett a kohérer üvegcsövében a fémport újra semleges helyzetbe hozni, ami persze lassította a Morse-jelek vételét. De Forest más megoldást próbált keresni a rádiójelek vételére. Tanulmányai végeztével megpróbált Nikola Tesla vagy Marconi közvetlen környezetében állást vállalni, de mivel ez nem sikerült, így Chicago-ban a Western Electric Company telefónia laboratóriumában helyezkedett el. Itt is a rádiófrekvenciás jelek vételét próbálta más alapokra helyezni és segédjével, Ed Smythe-tel sikerült is egy olyan eszközt fabrikálnia, amire táplálást adva fejhallgatón már érzékelni tudta a jeleket. Ezt az eszközt – amit respondernek nevezett el – próbálta továbbfejleszteni. Hogy erre több szabadideje legyen, Chicago-ban a Western Electrician folyóirat szerkesztőjeként folytatta tevékenységét és esti oktatói állást vállalt mellette, így napközben tudott kísérletezni az Armour Institute laboratóriumában, ahol egy professzorával, Clarence Freemannal egy új típusú szikratávadót is kifejlesztett.

1901-ben aztán úgy döntött, hogy megméretteti magát Marconi megoldása mellett. Erre a New York-i nemzetközi yachtverseny adott alkalmat, ahol Marconi az Associated Press számára küldte szikratávírón a híreket, míg de Forest a Publishers’ Press Associationnal kötött szerződést. A hírtovábbítási versenybe azonban beszállt az American Wireless Telephone and Telegraph Company is, így hárman próbáltak hírt adni a versenyről az éterben. Ebből aztán teljes káosz lett, ugyanis az állandó kölcsönös interferenciák miatt képtelenség volt egyszerre dolgozni. Született ugyan egy megegyezés közöttük, hogy öt-öt percenként más fog forgalmazni, de az egyezséget valaki rendszeresen felborította. De Forest később azt írta, hogy ilyen körülmények között az egyetlen használható vezeték nélküli megoldást a vizuális zászlójelzések jelentették volna.

A balul elsült próbálkozás ellenére de Forest egy szponzor segítségével létrehozta az American De Forest Wireless Telegraph Company céget és ezen keresztül 1905 körül már az ő megoldásaival látták el az U.S. Navy távíróállomásait Panamában, Floridában, Guantanamo kikötőjében Kubában és Puerto Ricoban. Ugyancsak telepített adókat az Atlanti-óceán partvonalán és a Nagy Tavak mentén, ahol a hajókat is ellátta a szükséges eszközökkel. Később azonban vitái támadtak a cég vezetésével a szabadalmi kérdések körül és kiszállt a cégből, megvonva a névhasználati jogot is. A cégből való kiszállás anyagilag majdnem padlóra küldte de Forestet, de ismét talált egy szponzort James Dunlop Smith személyében és megalakították a Radio Telephone Company-t, aminek az alelnöke lett. A nagy lépés ebben az volt, hogy a „wireless telegraphy” helyett bevezette a „radio” elnevezést, ami addig csak Európában volt használatos és az emberi hang átvitelét tekintette a fő célnak. Ehhez Valdemar Poulsen találmányát, az ívlámpaadót használta, ami már képes volt a szikrák helyett folyamatos rádiófrekvencia kibocsátására. Ezzel az adóval demonstrációs jelleggel már nem csak emberi beszédet, hanem operaáriákat is sikerült továbbítania, de a megoldás technikailag nem volt kielégítő, így de Forest egy időre felfüggesztette ez irányú erőfeszítéseit.

Továbbra is kereste viszont a megoldást arra, hogyan lehetne a rádiófrekvenciás hullámokat úgy venni, hogy azok kellően erős elektronikus jellé legyenek konvertálhatóak. Érdekes módon a figyelme a gázlángra irányult, mert azt vette észre, hogy a gázláng a szikraköz-jeladóval végzett kísérletei közben mintha a rádiófrekvenciás jelek hatására villogott volna. Először azt a következtetést vonta le, hogy a gázláng érzékenyen reagál ezekre a jelekre, de később rájött, hogy egyszerűen a szikra keletkezésének a légmozgása miatt vibrál a lángnyelv. A gondolat tehát téves volt, de mégis segített, mert de Forest ennek hatására gázokkal kezdett kísérletezni. Ennek nyomán jutott arra a kísérleti eredményre, hogy ha ionizált gázokkal feltöltött, lezárt üvegcsövet használ, aminek az egyik végén anód, a másik végén pedig katód helyezkedik el, akkor ezt a csövet vezetékkel körülvéve, a rádiófrekvenciás jelek változásokat hoznak a vezetőképességben. Ezeket a kísérleti csöveket Audionnak hívta összefoglaló néven. Ezzel a névvel utalt arra, hogy hangátviteli célokra alkalmazhatók ezek az eszközök.

A két elektródával rendelkező Audiont, ami diódaként működött, 1906. október 25-én szabadalmaztatta és 1907. január 15-én meg is kapta a szabadalmi védettséget US 841 387 lajstromszámon. Ezzel megszületett a legelső, egyszerű elektroncső, a dióda. De Forestnek azonban az volt a célja, hogy a demodulációt és a demodulált jel erősítését egyszerre oldja meg, így tovább kísérletezett az üvegbúra köré csavart vezetékbe vezetett rádiófrekvenciás jelek hatásával. Mivel elégedetlen volt a megoldással, megpróbálta az üvegcső köré tekert gerjesztést egy hullámvonalba hajtogatott vezetőként az üvegbúrán belülre helyezni az anód és a katód közé. Ezzel létrejött a trióda kezdetleges változata, ami viszont igen jó eredményt adott. Ez a megoldás egyszerre volt képes a demodulációt és a jelerősítést megoldani és olyan forradalmi változást hozott az elektronikában, amit csak a tranzisztor tudott felülmúlni. De Forest az általa elnevezett grid-Audiont és a hozzá tartozó áramköri kapcsolást 1907. január 29-én nyújtotta be szabadalomként, amire 1908. február 18-án kapta meg a szabadalmi védettséget US 879 532 lajstromszámon.

Időközben a Radio Telephone Company-t a vezetése átszervezte és North American Wireless Company néven folytatta a tevékenységét, de az egyre erősödő pénzügyi problémák miatt de Forest otthagyta a céget és a San Francisco-ban működő Federal Telegraph Company égisze alatt vállalt kutatói munkát. Ekkor már két, kaszkádba kötött grid-Audionnal készített olyan áramkört, ami még tovább növelte az erősítést. Akkoriban az American Telephone and Telegraph Company, az AT&T éppen azon dolgozott, hogyan lehetne jobb minőségű nagytávolságú telefonszolgáltatást nyújtani, így elkezdtek érdeklődni de Forest találmánya iránt. Hamar kiderült viszont, hogy a gázzal töltött Audion nem tudja erősíteni az olyan kisfeszültségű jeleket, mint amiket a telefonvonalak használnak. Ekkor tértek át az ionizált gáztöltésű triódáról a vákuumcsövekre, ahol az ionizált gáz helyett magát az elektronfolyamot használták fel. Ezzel már a korszerű elektroncsövek felé tettek egy nagy lépést, ami lehetővé tette a telefonvonalak erősítését is.

Hihetnénk, hogy Forestnek ettől kezdve beindult a nagy üzlet, de a valóság az volt, hogy sosem sikerült jól megválasztania a partnereit. A Radio Telephone Company-t ugyan elhagyta, de még abban az évben perbe fogták a cég vezetőit „csalárd levelek kiküldése” miatt és de Forestet is letartóztatták a másik három vezetővel együtt. Végül felmentették a vád alól, csak a három másik vezetőt ítélték el, de ez anyagilag megint a padlóra küldte de Forestet. Nem volt nagyobb szerencséje a szabadalmakkal sem, a grid-Audion szabadalma miatt John Ambrose Fleming fogta perbe, aki a Fleming-cső feltalálója volt és azt állította, hogy de Forest az ő találmányát módosította minimálisan, ebből született meg a grid-Audion. Erre a perre is ráment a vagyona egy része. Az AT&T sikerei nyomán bejelentett szabadalmait pedig Edwin Howard Armstrong támadta meg azzal, hogy a jelregenerálás feltalálásában őt illeti meg az elsőbbség. Ebből is évekig tartó pereskedés lett, ami sajnálatos módon Armstrong öngyilkosságával ért véget. Emiatt viszont de Forest elvesztette a népszerűségét Amerikában, bár Armstrong tettének mozgatórugója nem a Foresttel vívott hadakozás volt.

Felismerve, hogy nincs igazán üzleti érzéke, valamint az állandó pénzügyi problémái miatt a szabadalmait mélyen értékén alul adta el az AT&T-nek és más cégeknek, hogy valami tőkéhez jusson. Kezdeményező kedvét mindezek azonban nem vették el, 1915-ben ismét új ötlettel állt elő és egy kísérleti engedély birtokában létrehozta a 2XG jelű adóállomást, mely a világon először már vákuumcsöves adóval dolgozott. A New York Cityben telepített adó, amit Highbridge Station néven ismertek, 1916. október 26-tól megkezdte a rendszeres adásokat, melyek aztán a Columbia Graphophone Company lemezeiről sugároztak zenei műsorokat, de az adóval Lee de Forest beszállt a Woodrow Wilson és Charles Evan Hughes elnökjelöltek választási híreinek a sugárzásába is. A sugárzásnak az USA első világháborúba való belépése vetett véget, mert ekkor minden civil rádióállomásnak el kellett hallgatnia.

Az első világháború vége után, 1919. október elsején újra indította az adásokat, majd kapott egy ajánlatot arra, hogy Manhattan-bean a World’s Tower tetején helyezheti el az antennáját és onnan sugározhat. 1920-ban át is helyezte a 2XG-t Manhattan-be, de mivel erre nem kért hatósági engedélyt, így a körzeti rádiófelügyelő, Arthur Batcheller megtiltotta a további működést. Erre de Forest úgy reagált, hogy leszerelte az 500 wattos adót, majd áthajóztatta San Francisco-ba. Itt már engedélyt kért a 6XC kóddal bejegyzett, „The Californian Theater Station” névre hallgató adó üzemeltetésére és a korábbinál jóval szélesebb műsorpalettával indította el az adásokat 1920 áprilisától. A 240 kHz-es sávban működő adó antennáját a 19 emeletes Humboldt Bank Building tetején helyezte el és a rendszeres napi műsorai között már zenekari hangversenyek közvetítése is szerepelt.

Közben de Forest érdeklődését egyre inkább a filmszakma kötötte le, amivel a világháborús kényszerszünet alatt kezdett el foglalkozni. 1921-ben már hátat fordított a rádiózásnak és Phonofilm néven sikeres próbálkozásokat tett a hangosfilm megvalósítása irányába, optikai úton rögzítette a hanganyagot a képkockák melletti sávban. 1922-ben már létre is hozta a De Forest Phonofilm Company-t, ami 1926 szeptemberében csődbe ment, hiába volt a nagy találmány, a nagy stúdiók nem érdeklődtek iránta, a kisebbek meg nem tudták sikerre vinni ezt a találmányt, amivel pedig még Európában is bemutatókat tartott.

Nem volt szerencsésebb a magánéletében sem. Első feleségét 1906 februárjában vette el, de még abban az évben el is váltak. Második felesége Nora Stanton Barney mérnök és női egyenjogúsági harcos volt, akit 1908 februárjában vett el. 1909 júniusában megszületett a gyermekük, Harriet, de még abban az évben külön is költöztek és 1912-ben elváltak. Harmadik feleségét 1920-ban vette el, s 1930-ig kitartottak egymás mellett, ekkor váltak el. Nem is véletlenül, mert de Forest 1930. október 10-én már Marie Mosquini némafilm színésznőt vette el, akivel de Forest egészen a halálig, 1961-ig együtt maradt.

Mint ebből a dátumból látható, Lee de Forest 87 éves korában hunyt el. 1950-ben kiadták az önéletrajzi kötetét Father of Radio címen, de szerény sikert ért csak el. 1957-ben még szerepelt a This is your life televíziós show-ban, ahol a rádió atyjaként és a televízió nagyapjaként mutatták be. 1958-ban azonban szívrohamot kapott és lényegében ágyhoz kötött beteggé vált. 1961. június 30-án otthonában érte a halál Hollywoodban.

Lee de Forest még saját hazájában is elég elfeledett feltaláló, bár életében azért kapott néhány díjat, kisebb kitüntetést, de előbb a filmszakma, majd a rádiós szakma is elfelejtette a nevét. Pedig több, mint háromszáz szabadalmat hagyott maga után és a grid-Audioval, azaz a triódával feltalálásával egészen a tranzisztor 1947-es feltalálásáig meghatározó utat nyitott az elektronika fejlődésében. Még életében, 1960. február 8-án azért kapott egy csillagot a Hollywood Walk of Fame-en, azaz a Hollywoodi hírességek sétányán, ami talán azért maradandó elismerésnek mondható.

 

dr. Bartolits István

 

Tagdíjfizetés részletei

--------------------------------------------------

Tagnyilvántartás - belépés

--------------------------------------------------

Technikatörténeti évfordulók

--------------------------------------------------

Legközelebbi események

HTE Közgyűlés 2024.05.30. 15:00 - 2024.05.30. 18:00

Kiemelkedő támogatóink

  


 
Hírközlési Érdekegyeztető Tanács