| Reginald Aubrey Fessenden | |
|---|---|
| Reginald Aubrey Fessenden | |
| Födelsedatum | 6 oktober 1866 |
| Födelseort | East Bolton, Quebec , Kanada |
| Dödsdatum | 22 juli 1932 (65 år) |
| En plats för döden | Bermuda |
| Land | Kanada |
| Vetenskaplig sfär | uppfinnare , radiopionjär |
| Arbetsplats | |
| Alma mater | |
| Studenter | Edward Bennet [d] [1] |
| Utmärkelser och priser |
IEEE Medal of Honor (1921) John Scott Medal (1922) |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Reginald Aubrey Fessenden ( eng. Reginald Aubrey Fessenden ; 6 oktober 1866, East Bolton, Quebec , Kanada - 22 juli 1932, Hamilton , Bermuda ) - kanadensisk och amerikansk uppfinnare, välkänd för sitt arbete i de tidiga stadierna av utvecklingen av radio .
Hans arv inom radio inkluderar tre betydande prestationer: den första sändningen av ljud via radio (1900), den första tvåvägs transatlantiska radiokommunikationen (1906) och den första radiosändningen av underhållning och musik (1906).
Reginald Aubrey Fessenden föddes den 6 oktober 1866 i East Bolton, Quebec , Kanada . Han var den äldste av fyra barn till Joseph Elisch Fessenden och Clementine Trenholm Fessenden. Joseph Fessenden var en anglikansk minister i Kanada, och med åren flyttade familjen från plats till plats i Ontario. När han växte upp blev Reginald en modellstudent. 1877, vid elva års ålder, började han delta i klasser vid Trinity College i Port Hope, Ontario, och studerade där i två år. När han var fjorton år gammal erbjöd Bishop College i Lennoxville Reginald en tjänst som matematiklärare. På den tiden var Bishop College en skola knuten till Bishop University, belägen på samma fastighet och i samma byggnader. I juni 1878 fanns det 43 pojkar i skolan. Således, även om Fessenden fortfarande var i tonåren, undervisade han redan i matematik för små barn i skolan, samtidigt som han undervisade själv för studenter vid Bishop's University. Det totala antalet studenter vid universitetet läsåret 1883-84 var tjugofem studenter (alla män). Vid arton års ålder lämnade Fessenden universitetet utan examen, även om han hade utfört praktiskt taget allt nödvändigt arbete. På grund av bristen på examen led Fessenden senare när han sökte jobb. När en elektroteknisk avdelning skapades vid McGill University i USA godkändes inte Fessenden för posten som ordförande för avdelningen, utan föredrog en amerikansk kollega med examen.
Under de följande två åren arbetade han som rektor och enda lärare vid Whitney Institute i Bermuda. Under denna tid var han förlovad med Helen Trott [2] . De gifte sig i september 1890 och fick senare sonen Reginald Kennelly Fessenden.
Fessendens klassiska utbildning gav honom inte tillräcklig vetenskaplig och teknisk utbildning. Intresserad av att höja sina kvalifikationer inom elektroteknik, flyttade han 1886 till New York City i hopp om att få ett jobb hos den berömda uppfinnaren Thomas Edison . Som Fessenden senare sa i sin självbiografi, fick han avslag vid det första försöket, för på hans ord i uttalandet: "Jag kan ingenting om elektricitet, men jag lär mig snabbt," svarade Edison: "Jag har tillräckligt med människor som förstår ingenting om el”. Fessenden fortsatte dock och anställdes innan årets slut som assisterande testare vid Edisons ingenjörsanläggning för tillverkning av utrustning för att lägga underjordiska elnät. Han visade snabbt sitt värde och fick ett antal befordran med övergång till mer ansvarsfullt arbete. I slutet av 1886 började Fessenden arbeta direkt under Edison vid det nya forskningslaboratoriet i West Orange, New Jersey , som yngre tekniker [2] . Omfattningen av projekten var bred, det var nödvändigt att hitta lösningar på problem inom området kemi, metallurgi och el. Emellertid, 1890, inför ekonomiska problem, tvingades Edison avskeda de flesta av laboratoriepersonalen, inklusive Fessenden [3] .
Med sin stora praktiska erfarenhet hade Fessenden lätt att få arbete i ett antal tillverkningsföretag och 1892 fick han en anställning som professor vid den nyinrättade avdelningen för elektroteknik vid Purdue University i West Lafayette, Indiana, tack vare hans hjälp Westinghouse Corp. att installera belysning på Chicago World's Fair . Fessenden rekryterades personligen av George Westinghouse till den nyskapade positionen som ordförande för den elektriska ingenjörsavdelningen vid Western University of Pennsylvania (dagens University of Pittsburgh ) [4] .
I slutet av 1890-talet började rapporter dyka upp i pressen om framgångarna för Guglielmo Marconi i utvecklingen av praktiska radiomottagare och sändare. Fessenden bestämde sig för att experimentera på detta område också och kom snart till slutsatsen att han kunde utveckla ett mycket effektivare system än gnistgap-sändaren i kombination med den sammanhängande mottagaren som används av Oliver Lodge och Marconi. I juni 1900 lämnade Fessenden in en patentansökan för en förbättring av valkretsen, och Nikola Tesla lämnade in en liknande ansökan lite senare följande månad [5] .
År 1900 lämnade Fessenden University of Pittsburgh och ingick ett kontrakt med United States Weather Bureau för att etablera ett nätverk av kustradiostationer för att överföra väderinformation. Enligt avtalet hade Weather Bureau tillgång till Fessendens patent, men han förblev ägaren. Först och främst tog han upp förbättringen av luren och mottagaren och vägrade att använda en sammanhängare med metallspån som detektor. Barretterdetektorn han uppfann innehöll den tunnaste platinatråden , genom vilken värmeströmmen från batteriet och högfrekventa (HF) strömmen från mottagarantennen leddes. En sektion av strömspänningskarakteristiken för barrettern med maximal icke-linjäritet användes, vilket säkerställde likriktningen av RF-strömmen. Lågfrekventa förändringar i RF-strömstyrkan togs emot per gehör med en telefonlur kopplad i serie i batterikretsen. Lite senare uppfann Fessenden en mer effektiv elektrolytisk detektor . Samtidigt utvecklade han en heterodyn metod för mottagning, där ljudslag särskiljs mellan högfrekventa strömmar nära i frekvens. Metoden fann dock till en början inte tillämpning på grund av bristen på stabila generatorer av kontinuerliga svängningar [5] .
Till en början utfördes arbete på Cobb Island ( Maryland ), som ligger vid Potomac River 48 miles (cirka 80 km) nedströms från Washington. Här, den 23 december 1900, sände Fessenden, experimenterande med en gnistsändare, en ljudsignal över en sträcka av 1 mil. Ljudkvaliteten var dålig, men möjligheten till ljudöverföring bevisades, och för att förbättra kvaliteten började Fessenden experiment med modulering av odämpade svängningar med en ljudsignal [6] [5] .
1902 patenterade Fessenden principerna för heterodynmottagning och mikrofotografering, ett sändargnistgap med luftstrålesläckning, en antennomkopplare från mottagning till sändning, en antenn (som snart skulle användas på stationer som gjorde transatlantisk radiokommunikation) och andra enheter. Huvudpatentet med titeln "Apparat för sändning av signaler med hjälp av elektromagnetiska vågor" (US patent nr 706747) beskrev en talmodulator för en elektrisk maskinsändare med en frekvens på 50 kHz [5] . Den använde en kolmikrofon av en speciell design, kopplad i serie till kretsen för den elektriska maskingeneratorn och antennkretsen [6] , utformad för passage av RF-ström upp till flera ampere [5] .
Kontraktsarbetet utökades, nya stationer byggdes längs Atlantkusten i delstaterna North Carolina och Virginia och stora vinster planerades. Väderbyråchefen krävde för sig själv hälften av vinsten från Fessendens patent, som var oense och avbröt kontraktet i augusti 1902 [5] .
Två rika Pittsburgh -entreprenörer gick med på att finansiera Fessendens arbete under förutsättning att han listar sina uppfinningar på uppdrag av National Electric Signaling Company (NESCO). En av NESCOs huvuduppgifter var att skapa en stabil tvåvägs transatlantisk trådlös telegrafförbindelse mellan Amerika och England. För detta ändamål byggdes en station i Brant Rock (en liten bosättning i delstaten Massachusetts ), den andra - i staden Machrihanish ( Skottland ). Stationerna var utrustade med mastantenner 420 fot (128 m) höga, gjorda av stålrör på metallgubbar. I den övre delen av masten hade ett "paraply" - en kapacitiv belastning. I grabbarna monterades isolatorer, masten vilade på en piedestal av omväxlande lager av betong och keramik [5] .
I januari 1906 genomförde Fessenden, med sin rotor-gnistsändare, den första tvåvägs transatlantiska radiokommunikationen, före Marconi, som vid den tiden endast hade utfört envägskommunikation. En offentlig demonstration av den transatlantiska förbindelsen för representanter för det potentiella köparföretaget och journalister ägde dock inte rum, eftersom vid utsatt tid i december 1906, en kraftig storm fällde masten i Skottland [5] .
Problemet med att generera kraftfulla HF-svängningar i experiment med överföring av en ljudsignal löstes med hjälp av en elektrisk maskin växelströmsgenerator (generator), men som arbetar med en högre hastighet och genererar ström med en frekvens på tiotals kilohertz.
Fessenden ingick ett kontrakt med General Electric (GE) för att designa och tillverka en serie RF-generatorer. 1903 introducerade Charles Steinmetz från GE en 10 kHz generator som visade sig vara lämplig för experiment men inte för praktisk användning. Fessendens begäran om en snabbare, kraftfullare generator togs till GE av en ung ingenjör , Ernest Alexanderson , som introducerade sin 50 kHz generator sommaren 1906, men med något mindre kraft än vad som krävs. I augusti 1906 började Fessenden testa en sändare med generator [6] , och till hösten höjdes generatorns parametrar till 500 W vid en frekvens av 75 kHz.
Den 21 december 1906 visades sändaren med en generator i Brant Rock för ledarna och ingenjörerna för AT&T , GE, Western Electric , Westinghouse Electric (WHE), inklusive uppfinnaren E. Thomson , såväl som korrespondenter för New York-tidningar . Möjligheten av dess tillämpning för trådlös telefonkommunikation, inklusive för att ansluta delar av ett trådbundet telefonnät till varandra, demonstrerades. Jämförande tester utfördes också på kvaliteten på telefonsignalöverföring via radio och via tråd till staden Plymouth (Massachusetts) på ett avstånd av 25 km [7] [6] .
Några dagar senare ägde ytterligare två demonstrationer rum, där de första radiosändningarna av musik till en allmän publik gjordes. (Med början 1904 sände den amerikanska flottan dagliga tidssignaler och väderrapporter, men de använde gnistsändare och informationen överfördes i morsekod ). På kvällen den 24 december 1906, på julafton , använde Fessenden en generator för att sända ett kort radioprogram som inkluderade Xerxes aria ur Händels Xerxes , sången " O helga natt " framförd av honom själv på fiol, och en uppläsning från ett stycke ur Bibeln [5] . Den 31 december, på nyårsafton, ägde den andra kortsändningen rum. Den primära publiken för dessa sändningar var ett okänt antal radiooperatörer ombord längs Atlantkusten. Även om dessa två sändningar numera betraktas som en viktig milstolpe i radions historia, fick de inte någon större betydelse vid den tiden och glömdes snart bort. Först den 29 januari 1932 nämnde Fessenden detta i ett brev till sin tidigare kollega Samuel Kinter. Ingen information om denna händelse hittades vare sig i fartygets loggar eller i den periodiska pressen från dessa dagar [8] .
Fessendens tekniska prestationer motsvarades inte av ekonomiska framgångar. Walker och Given hoppades kunna sälja NESCO till stora företag som AT&T , men kunde inte hitta en köpare. Fessendens skapande av sitt Montreal Wireless Company kan ha lett till misstankar om att han försökte blockera Walker och Given som potentiellt lukrativa konkurrenter. Tilltagande spänningar mellan Fessenden och företagets ägare ledde till att han fick sparken från NESCO i januari 1911. Han lämnade i sin tur in en stämningsansökan för brott mot NESCOs kontrakt. Fessenden vann rättegången och fick ersättning, men ägarna till NESCO överklagade. För att rädda egendomen gick NESCO i konkurs, ett juridiskt dödläge som varade i mer än 15 år. 1917 kom NESCO ur konkurs och döptes snart om till International Radiotelegraph Company. Det köptes av Westinghouse 1920, och året därpå såldes dess tillgångar, inklusive Fessendens många patent, till RCA , som också ärvde Fessendens stämningar. Slutligen, den 1 mars 1928, gjorde Fessenden upp med RCA och fick stora kontantbetalningar.
Efter att Fessenden lämnade NESCO fortsatte Alexanderson att förbättra generatorer hos General Electric , främst med syftet att använda dem för långdistansradiotelegrafi. Han tillbringade många år, men han utvecklade så småningom en kraftfull Alexanderson-generator som kunde sända en signal över Atlanten. År 1916 var Fessenden-Alexanderson-generatorn mer pålitlig för transatlantisk kommunikation än gnistapparater. Efter 1920 började utbredda radiosändningar använda vakuumrörsoscillatorer istället för generatorer, men de var baserade på amplitudmodulerad kontinuerlig våggenerering, något som Fessenden hjälpte till att bemästra med start 1906. År 1921 tilldelade Institute of Radio Engineers Fessenden hedersmedaljen, och året därpå tilldelade staden Philadelphia honom John Scott-medaljen och ett kontantpris på 800 dollar för hans uppfinning av "kontinuerlig vågtelegrafi och telefonkommunikation" och hyllade honom. till honom som "Mannen vars arbete har varit till stor hjälp."
Även om Fessenden upphörde med sin radioverksamhet efter att ha fått sparken från NESCO 1911, fortsatte han att arbeta inom andra områden. Redan 1904 hjälpte han till att bygga ett kraftverk vid Niagara Falls samtidigt som han arbetade för Ontario Hydropower Commission.
I USA designade och tillverkade Fessenden en ny typ av rörlig spolgivare för undervattensekolokalisering och signalering. År 1914 kunde den nya enheten upptäcka isberg upp till 3 mil bort. Fessenden-vibratorer som opererade vid frekvenser på cirka 500 och 1000 Hz installerades på alla amerikanska ubåtar under första världskriget för att säkerställa utbytet av signaler mellan dem när de var under vatten. [9]
Efter första världskrigets utbrott erbjöd Fessenden sina tjänster till den kanadensiska regeringen och skickades till London, där han utvecklade en anordning för att upptäcka fiendens artilleri. Han utvecklade en annan anordning för att söka efter fiendens ubåtar.
Fessenden blev så småningom ägare till över 500 patent. Han kunde ofta hittas flytande på rygg i en flod eller sjö med en cigarr som stack ut ur munnen och hatten bakåtdragen över ögonen. Hemma gillade han att ligga på mattan, med en katt på bröstet. I detta tillstånd av avslappning föreställde Fessenden, uppfann, banade väg för nya idéer. Han utvecklade en version av mikrofilm som hjälpte honom att hålla kompakta register över sina uppfinningar, mönster och patent. Han patenterade grundidéerna inom seismologi , vilket är viktigt vid oljeprospektering. 1915 uppfann han ekolodet , en ekolodsanordning för att bestämma djupet till ett undervattensobjekt med hjälp av ljudvågor. För denna uppfinning fick han en guldmedalj från Scientific American 1929. Fessenden fick även patent på spårkulor, personsökning, tv-apparater, turboelektrisk framdrivning för fartyg och mycket mer.
Efter att ha avgjort en rättegång med RCA köpte Fessenden ett litet hus på Bermuda. Han dog där 1932, begravd på kyrkogården i den lokala kyrkan St. Markus. New York Herald Tribune skrev i en ledare efter hans död:
Det händer ibland, även inom vetenskapens område, att en person kan ha rätt mot resten av världen. Professor Fessenden var en sådan man. För att bevisa sin teori fick han kämpa hårt. Mot erkända myndigheters häftiga protester försvarade han idén att det vi nu kallar radio fungerar genom att kontinuerligt sända ut vågor genom etern till en sändningsstation, på samma sätt som ljusvågor sänds ut av en låga. Marconi och andra har insisterat på att det som händer i radiokommunikation liknar whiplash-effekten (en abrupt förändring i riktningen på piskans spets orsakar ett pop). Radions framsteg under det följande decenniet visade felaktigheten i denna uppfattning. Piskateorin lämnade gradvis människors sinnen och ersattes av den kontinuerliga vågteorin - misstro mot en person som visade sig ha rätt.
En uppfinnare är någon som kan se tillämpbarheten av något i praktiken fem år innan det blir uppenbart för alla i branschen.
"Reginald A. Fessendens uppfinningar". (januari 1925). Radionyheter, sid. 1142.