一个发明家，如果只是重复别人的劳动，自然就不会有什么出息。德福 雷斯特对自己这次试验没有满足，他既有独创的雄心，又有丰富的想象力。 弗莱明的二极管同金属屑检波器比起来，确实是前进了一步，但是它只能做 检波用，不能放大。德福雷斯特看到了这点，他想试一试，希望再改进一下。
德福雷斯特在他的电子管里封进了第三个电极。这是一片不大的锡箔， 它的位置在灯丝和屏极之间，乍看起来，没有什么特殊的地方。但是，正是 这个不显眼的小电极，改变了无线电世界的面貌。德福雷斯特惊异地发现： 在第三极上施加一个不大的电信号，可以改变屏极电流的大小，而且改变的 规律同信号一致。他马上意识到，这种情况表明了第三个电极对屏极电流真 有控制的作用。这个发现非同小可，因为只要屏极电流的变化比信号的变化 大，就意味着信号被放大了。而它正是很多发明家梦寐以求的目标。
德福雷斯特预感到这个发现的惊人价值，他沉住气，毫不声张地继续进 行试验。为了提高控制的灵敏度 （控制越灵敏，放大作用越强），德福雷斯 特多次变动小锡箔在两极之间的位置，他的实验台上摆满了一大堆试过的真 空管。最后，他发现用金属丝代替小锡箔，效果最好，于是就用一根白金丝 扭成网状，封装在灯丝和屏极之间，世界上第一个真空三极管就这样诞生了！ 由于控制极的形状很象网栅，德福雷斯特把它称做“栅极”。它象一个非常 灵敏的控制闸，按照施加信号的变化，有规律地改变着屏极电流的大小。由 于屏极电流比栅极电流大得多，因此，微小电信号经过真空三级管就放大了 很多倍。
真空三极管比起二极管来，是一个质的飞跃，它对无线电的发展产生了 深远的影响，这在后面还要谈到。事实证明，科学发明的成功或者失败，并 不在于起步的早迟。事在人为，德福雷斯特虽然走在弗莱明的后边，但是他 不灰心，不气馁，结果是后来居上，做出了更大的贡献。
一泻千里
不过，真空三极管获得社会承认，也经历了一番曲折。德福雷斯特发明 三极管以后，因为没有钱做进一步的实验，就象当年莫尔斯一样，带着自己 的发明去找几家大公司，想说服那些老板给他资助。由于他不修边幅，穿得 又破烂，前两家公司连大门都不让他进，门房怀疑他是个行为不轨的人。
第三家公司的门房把他当做流浪汉，也不准他进去。德福雷斯特百般解 释，也无济于事，就掏出新发明来，详细解说它的新奇结构、放大特性和应 用前景等，想打动门房。不料，门房见到他把一个玻璃泡吹得神乎其神的， 不由得起了疑心，只当他是个江湖骗子，就去报告了经理。
公司经理赶紧出来。他也是个势利小人，看见德福雷斯特衣着破旧，正 举起一个玻璃泡在向围着的人们宣传，心里早有了几分不高兴。这时，他听 见德福雷斯特正在大声地说：“大家不要小看这个玻璃泡，它可以把很小的 电磁波信号放大到连听力不好的人都听得见。”经理不听倒罢了，一听这话， 就断定他是地地道道的骗子，不容分说，就叫来几个彪形大汉把他连推带拉 地扭送到警察局。
没有过多少天，法院开庭审判。这就是1906年春天那个富有戏剧性的案 子。德福雷斯特开始被控告是“公开行骗”，接着又有人告他“私设电台”。 青年发明家遭到诬陷，但是并不畏惧。他机智地利用法庭这个公开的讲坛， 大力宣传自己的发明。他充满信心地说：“历史必将证明，我发明了空中帝 国的王冠。”德福雷斯特说的“空中帝国”，指的是无线电；“王冠”，指 的是真空三极管。青年发明家的斗争终于胜利了，法院宣判他无罪释放。这 场官司反倒使他出了名。1906年六月二十六日，他发明的真空三极管获得美 国专利。后人把这一天当做真空三极管的诞生日。当时，德福雷斯特还不满 三十三岁。同时，三极管的第三个极被正式叫做“栅极”。德福雷斯特首先 把三极管用在无线电接收机屏极检波电路上，使通信距离大大增加。不久， 三极管又被用在电话增音机上，解决了贝尔电话公司当时正在设计的美国长 途电话的关键问题。
当然，新生事物一开始总不是很完善的。最早的三极管在性能上有两个 主要缺点：屏极电流不稳和寿命不长。德福雷斯特经过反复研究，发现屏极 电流不稳的原因，是由于屏极和栅极都是平板状的，从阴极发射出来的电子 有一部分散射
到两侧的玻璃上，引起电流不均匀。后来，他把屏极和栅极都改成圆筒 状，把阴极围起来，问题就解决了。三极管寿命不长的问题，后来也弄清楚 了，那是因为真空度不够造成的。到1910年，德国科学家发明分子泵以后， 三极管里可以抽成高度真空，使用寿命延长到上千个小时。这以后，三极管 很快就投入大批量生产，广泛应用。到1918年，各种类型的无线电收发报机 和电子设备都普遍采用了三极管。由于三极管的放大功能，出现了很多新型 的电子电路，比如电子管振荡器、混频电路、放大器、多谐振荡器、双稳触 发器等，并且最后改变了早期通信机的制式。原来简单的直发直收和用检波 做核心的通信方式，1912年以后逐渐被阿姆斯特朗和费森登 （1866－1932） 发明的超外差式所取代。超外差式在选择性和灵敏度上都具有很大的优越 性，构成了现代各种通信机的基本制式。在现代接收机中，检波器已经退居 到次要的地位。总之，三极管使无线电发生了根本的变革。正象一个日本传 记作家指出的，“真空三极管的发明，象升起了一颗信号弹，使全世界科学 家都争先恐后地朝着这个方向去研究。因此，在一个不长的时期里，电子器 件获得了惊人的发展。”从三极管发展到四极管、五极管、七极管、大功率 发射管等，形成了一个庞大的电子器件家族。
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