آدیون

آدیون (به انگلیسی: Audion) یک لامپ خلاء آشکارساز یا تقویت‌کننده الکترونیکی^[1] بود که توسط مهندس برق آمریکایی لی دفارست به‌صورت یک دیود در سال ۱۹۰۶ اختراع شد.^[2][3][4][5] بهبودیافته، به عنوان اولین ترایود در سال ۱۹۰۸ ثبت اختراع شد،^{[6][7][8][9][10]} شامل یک لوله شیشه‌ای تخلیه‌شده حاوی سه الکترود: یک رشته گرم شده (کاتد، ساخته شده از تانتالیوم)، یک شبکه و یک صفحه (آند).^[4] در تاریخ فناوری اهمیت دارد زیرا اولین وسیله الکترونیکی پرکاربردی بود که می‌توانست تقویت کند.^[4] یک سیگنال توان کم در شبکه لامپ می‌تواند توان بسیار بیشتری را در مدار صفحه کنترل کند.

لامپ خلاء ترایود آدیون از سال ۱۹۰۸. رشته (که کاتد هم بود) در سمت چپ پایین داخل لوله بود، اما سوخته و دیگر وجود ندارد. سیم‌های اتصال و نگهدارنده فیلامنت قابل مشاهده است. صفحه در بالای وسط قرار دارد و شبکه الکترود مارپیچ زیر آن است. صفحه و اتصالات شبکه لامپ را در سمت راست ترک می‌کنند.

آدیون‌ها گاز باقی مانده بیشتری نسبت به لامپ‌های خلاء بعدی داشتند. گاز باقیمانده محدوده دینامیکی را محدود می‌کند و مشخصه‌های غیرخطی و عملکرد نامنظم را به آدیون می‌دهد.^[8] در ابتدا به عنوان آشکارساز گیرنده رادیویی^[3] با افزودن یک الکترود شبکه به لامپ فلمینگ توسعه یافت، تا زمانی که توانایی تقویت‌سازی آن در حدود سال ۱۹۱۲ توسط چندین محقق شناسایی شد،^[8][10] که از آن برای ساخت اولین گیرنده‌های رادیویی و نوسان‌سازهای الکترونیکی استفاده کردند، کاربرد چندانی نداشت.^[9][11] کاربردهای عملی فراوانی برای تقویت انگیزه توسعه سریع آن شد و آدیون اصلی ظرف چند سال با نسخه‌های بهبود یافته با خلاء بالاتر جایگزین شد.^[8][10]

ثبت اختراع و اختلافات

(سمت چپ) اولین نمونه اولیه آدیون با شبکه (سیم‌های زیگزاگی) بین رشته و صفحه.^[12] (راست) طراحی بعدی یک لامپ صوت. شبکه و صفحه در دو قسمت در دو طرف رشته مرکزی قرار دارند. در هر دو این لامپ‌ها، رشته‌هایشان سوخته است.

دی فارست برای نسخه اولیه دیود دو الکترودی آدیون در ۱۳ نوامبر ۱۹۰۶ (U.S. Patent ۸۴۱۳۸۶)، و نسخه «تریود» (سه الکترود) در سال ۱۹۰۸ ثبت اختراع شد (U.S. Patent ۸۷۹٬۵۳۲). دفارست به ادعای خود ادامه داد که او آدیون را مستقل از تحقیقات قبلی جان آمبروز فلمینگ در مورد لامپ ترمیونیک (که فلمینگ برای آن حق اختراع بریتانیای کبیر ۲۴۸۵۰ و ثبت اختراع لامپ فلمینگ ثبت‌اختراع آمریکایی U.S. Patent ۸۰۳٬۶۸۴ دریافت کرد) توسعه داد و دفارست درگیر بسیاری از اختلافات مربوط به حق اختراع مرتبط با رادیو شد. دفارست به این دلیل معروف بود که می‌گفت «نمی‌دانست چرا کار می‌کند، فقط انجام می‌دهد».^{[نیازمند منبع]}

در سال ۱۹۱۴، دانشجوی دانشگاه کلمبیا، ادوین هاوارد آرمسترانگ با پروفسور جان هارولد مورکرافت برای مستندسازی اصول الکتریکی آدیون کار کرد. آرمسترانگ در دسامبر ۱۹۱۴ توضیح خود را دربارهٔ آدیون در دنیای الکتریکی همراه با نمودارهای مدار و نمودارهای اسیلوسکوپ منتشر کرد.^[13] در مارس و آوریل ۱۹۱۵، آرمسترانگ به ترتیب با مؤسسه مهندسان رادیو در نیویورک و بوستون صحبت کرد و مقاله خود را با عنوان «برخی پیشرفت‌های اخیر در گیرنده آدیون» که در سپتامبر منتشر شد، ارائه کرد.^[14] ترکیبی از این دو مقاله در مجلات دیگری مانند سالنامه آکادمی علوم نیویورک تجدید چاپ شد.^[13] زمانی که آرمسترانگ و دفارست بعداً در اختلاف بر سر حق ثبت اختراع بازتولیدکننده با یکدیگر روبرو شدند، آرمسترانگ توانست به‌طور قطعی نشان دهد که دفارست هنوز هیچ ایده ای از نحوه کار آن نداشت.^[15][16]

کاربردها و استفاده

دفارست تا اوایل دهه ۱۹۲۰ به تولید و عرضه آدیون‌ها به نیروی دریایی ایالات متحده برای تعمیر و نگهداری تجهیزات موجود ادامه داد، اما در جاهای دیگر آنها نیز تا آن زمان منسوخ شده بودند. این لامپ تریود بود که پخش‌همگانی رادیویی عملی را به واقعیت تبدیل کرد. قبل از معرفی آدیون، گیرنده‌های رادیویی از انواع آشکارسازها از جمله هم‌چسبیده، سنجاقی و آشکارسازهای کریستالی استفاده می‌کردند. آدیون پیشرفت قابل توجهی در این زمینه داشت، اما افزاره‌های اصلی نمی‌توانستند هیچ تقویت بعدی برای آنچه در فرایند آشکارسازی سیگنال تولید می‌شد، ارائه دهند. از لامپ‌های خلاء نیز می‌توان برای ساخت فرستنده‌های رادیویی برتر استفاده کرد. ترکیب فرستنده‌های بسیار کارآمدتر و گیرنده‌های بسیار حساس تر مخابرات رادیویی را در طول جنگ جهانی اول متحول کرد.

در اواخر دهه ۱۹۲۰، چنین «رادیوهای لامپی» شروع به تبدیل شدن به یکی از وسایل ثابت اکثر خانواده‌های جهان غرب کردند و تا مدت‌ها پس از معرفی رادیوهای ترانزیستوری در اواسط دهه ۱۹۵۰ به همین شکل باقی ماندند. در الکترونیک نوین، لامپ خلاء تا حد زیادی توسط افزاره‌های حالت جامد مانند ترانزیستور جایگزین شده است که در سال ۱۹۴۷ اختراع شد و در سال ۱۹۵۹ در مدارهای مجتمع پیاده‌سازی شد، اگرچه لامپ‌های خلاء تا به امروز در کاربردهایی مانند فرستنده‌های پرقدرت، تقویت‌کننده‌های گیتار و برخی از تجهیزات صوتی با کیفیت بالا باقی مانده‌اند.

منابع

1. {{cite book}}: Empty citation (help)
2. De Forest patented a number of variations of his detector tubes starting in 1906. The patent that most clearly covers the Audion is U.S. Patent ۸۷۹٬۵۳۲, Space Telegraphy, filed January 29, 1907, issued February 18, 1908
3. de Forest, Lee (January 1906). "The Audion; A New Receiver for Wireless Telegraphy". Trans. AIEE. American Institute of Electrical and Electronics Engineers. 25: 735–763. doi:10.1109/t-aiee.1906.4764762. Retrieved March 30, 2021. The link is to a reprint of the paper in the Scientific American Supplement, Nos. 1665 and 1666, November 30, 1907 and December 7, 1907, p.348-350 and 354-356.
4. Godfrey, Donald G. (1998). "Audion". Historical Dictionary of American Radio. Greenwood Publishing Group. p. 28. ISBN 978-0-313-29636-9. Retrieved January 7, 2013.
5. de Forest, Lee (30 Nov 1907). "The Audion - A new receiver for wireless telegraphy". Scientific American. 64 (1665): 348–352. Retrieved 21 October 2023. Non-paywalled reprint of the DeForest presentation at the October 26, 1906 New York meeting of the AIEE. Text version available at the Early Radio History site.
6. Okamura, Sōgo (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. pp. 17–22. ISBN 9051991452.
7. Amos, S. W. (2002). "Triode". Newnes Dictionary of Electronics, 4th Ed. Newnes. p. 331. ISBN 978-0-08-052405-4. Retrieved January 7, 2013.
8. Hijiya, James A. (1992). Lee de Forest. Lehigh University Press. p. 77. ISBN 0-934223-23-8.
9. Lee, Thomas H. (2004). Planar Microwave Engineering: A Practical Guide to Theory, Measurement, and Circuits. Cambridge University Press. pp. 13–14. ISBN 0-521-83526-7.
10. Hempstead, Colin; Worthington, William E. (2005). Encyclopedia of 20th-Century Technology, Vol. 2. Taylor & Francis. p. 643. ISBN 1-57958-464-0.
11. Armstrong, E. H. (September 1915). "Some Recent Developments in the Audion Receiver". Proceedings of the IRE. 3 (9): 215–247. doi:10.1109/jrproc.1915.216677. S2CID 2116636.. Republished as Armstrong, E. H. (April 1997). "Some Recent Developments in the Audion Receiver" (PDF). Proceedings of the IEEE. 85 (4): 685–697. doi:10.1109/jproc.1997.573757.
12. de Forest, Lee (May 1930). "Evolution of the Vacuum Tube" (PDF). Radio News. Experimenter Publications. 9 (11): 990. Retrieved August 3, 2014.
13. Armstrong, E. H. (December 12, 1914). "Operating Features of the Audion". Electrical World. 64: 1149–1152.
14. Armstrong, E. H. (September 1915). "Some Recent Developments in the Audion Receiver". Proceedings of the IRE. 3: 215–247. doi:10.1109/jrproc.1915.216677.. Republished as Armstrong, E. H. (April 1997). "Some Recent Developments in the Audion Receiver" (PDF). Proceedings of the IEEE. 85: 685–697. doi:10.1109/jproc.1997.573757.
15. Lee, Thomas H. (2004). Planar Microwave Engineering: A Practical Guide to Theory, Measurement, and Circuits. Cambridge University Press. pp. 13–14. ISBN 0-521-83526-7.
16. McNicol, Donald Monroe (1946). Radio's Conquest of Space the Experimental Rise in Radio Communication. Taylor & Francis. pp. 178–184.

برای مطالعهٔ بیشتر

تمبر پستی ۱۹۷۳ به افتخار آدیونِ دفارست

• Radio Corp. v. Radio Engineering Laboratories, 293 U.S. 1 (United States Supreme Court 1934).
• Hong, Sungook (2001), Wireless: From Marconi's Black-box to the Audion, MIT Press, ISBN 978-0-262-08298-3
• Where Good Ideas Come From, Chapter V, Steven Johnson, Riverhead Books, (2011).

پیوند به بیرون

• 1906 photograph of the original Audion tube, from New York Public Library Digital Gallery
• Lewis, Tom (1991). "Telephone History - Empire of The Air: The Men Who Made Radio". Privateline.com. Archived from the original on May 11, 2014.
• http://www.britannica.com/EBchecked/topic/1262240/radio-technology/25131/The-Fleming-diode-and-De-Forest-Audion
• Langmuir, Irving (September 1997) [1915], "The Pure Electron Discharge and Its Applications in Radio Telegraphy and Telephony" (PDF), Proceedings of the IEEE, 85 (9): 1496–1508, doi:10.1109/jproc.1997.628726. Reprint of Langmuir, Irving (September 1915), "The Pure Electron Discharge and Its Applications in Radio Telegraphy and Telephony", Proceedings of the IRE, 3 (3): 261–293, doi:10.1109/jrproc.1915.216680. (Includes comments from de Forest.)
• The Audion: A new Receiver for Wireless Telegraphy, Lee de Forest, Scientific American Supplement No. 1665, November 30, 1907, pages 348-350, Scientific American Supplement No. 1666, December 7, 1907, page 354–356.
• Lee de Forest's Audion Piano on '120 years Of Electronic Music'
• https://books.google.com/books?id=YEASAAAAIAAJ&pg=PA166 de Forest and Armstong debate
• Cole, A. B. (March 1916). "Practical Pointers on the Audion". QST: 41–44. The Audion Amplifier Bulb is entirely different from the Audion Detector Bulb in construction and vacuum. [page 43]

  Also page 43 stating,

  Regular Audion Detector Bulbs are not adapted for the reception of continuous waves, because the vacuum is not correct for the purpose and because the filaments must be operated at such a high intensity that they give very short service, making them unnecessarily expensive.

  Also page 44 stating,

  BLUE DISCHARGE OF GLOW

  This appears in some Audion Bulbs and not in others. If allowed to persist, the vacuum automatically increases. For this reason the glow should not be allowed to appear and certainly not to continue, as the vacuum may rise to a very high value, requiring very high voltage in the “B” battery.

الگو:Thermionic valves