電的旅程 ( 101 )

「第七章：控制電子的基本工具」

＜愛迪生效應 ( 2 )＞……(續上)

1900年馬可尼進行跨大西洋無線電波實驗時，高薪聘請了夫萊明來做他的技術顧問，幫他設計在英國的超高功率發射站，在1901年成功完成了電磁波橫跨大西洋的壯舉。自此以後，夫萊明就一直幫著馬可尼改良無線電波的接收技術。馬可尼的收發系統中技術上最弱的一環，是機械性質的金屬屑檢波器靈敏度很低，反應速度也很慢，1904年夫萊明突然想起愛迪生在二十二年前發現的單向電流現象，可用來做無線電波整流和檢測之用，效能應遠超過金屬屑檢波器。

從1882年到1904年，科學界對真空電子原理的認識已有了極大進展，愛迪生效應已能解釋。原來，愛迪生電燈的碳質燈絲熱到高溫時，碳中的電子很容易像水汽一樣蒸發到真空中去，然後給銅片上的正電場吸引過去，導致電流由銅片流到燈絲（因電子帶負電荷，電流與電子流方向相反）。當銅片上的電壓低於燈絲時，銅片會排斥從燈絲散發出來的電子，所以沒有電流通過。

夫萊明充分理解這個原理，設計了一個專為接收無線電應用的「夫萊明管」（Fleming valve），又名「二極管」（diode），和愛迪生原來的設計相當接近。愛迪生專利的十七年有效期早已過去，所以夫萊明名正言順成為二極管發明人。二極管大幅提高了接收無線電波的靈敏度，很快就被大規模應用，除了用在無線電上外，更廣泛的用在把交流電整流成直流電的市場上。

夫萊明名利雙收，在學術界及工業界都舉足輕重。1909年他運用影響力，使馬可尼獲得了諾貝爾物理獎。謠傳在1912年，夫萊明又想促成老東家愛迪生及特斯拉兩人同獲諾貝爾物理獎，但因兩位冤家不甘同台領獎而作罷。是否真是如此，沒有人知道了。夫萊明是電子界的長青樹，一直活了九十三歲，晚年還封了爵。夫萊明的二極管把人類帶進了電子時代，不過這還只是一個開始，更重要的發明即將來臨。……(完)