En elektrolytisk detektor är en typ av elektrolytisk demodulator som användes i de första radiomottagarna för att ta emot radiosignaler modulerade av ljudvågor , och var en av de första typerna av detektorer som var lämpliga för detta ändamål, till skillnad från en koherer eller magnetisk detektor .
Uppfanns av den amerikanske vetenskapsmannen Reginald Fessenden 1903 [1] . Denna typ av detektor användes ganska flitigt fram till omkring 1913, varefter den ersattes av detektorer som använde vakuumelektronik och kristalldetektorer . Vid tiden för dess användning ansågs den vara ganska känslig och pålitlig. Nu helt ur bruk och är endast av historiskt intresse.
Under arbetet med sändning av röst över radio insåg Fessenden att de kända radiostrålningsdetektorerna var olämpliga för detta ändamål. De fungerade bra när de tog emot signaler från nyckelmanövrerade gnistradiosändare , men var inte, i moderna termer, tillräckligt snabba för att ta emot radiovågor som modulerades av en ljudsignal. Till exempel behövde koherarens metallspån skakas mekaniskt för att återställa dess känslighet för radiosignalen.
År 1902 utvecklade Fessenden en detektor, som han kallade en "baretter" (i modern terminologi , en gasfylld elektronisk anordning designad för att stabilisera strömmen), som kunde användas för att ta emot amplitudmodulerade ljudvågor av radiosignaler.
Fessendens barretter använde en tunn platinatråd som heter Wollastons tråd . Den gjordes genom att dra rund platinatråd i en cylindrisk silvermantel genom en serie stansar . Denna teknik gjorde det möjligt att erhålla mycket tunna bimetalliska filament. Efter dragning till önskad diameter löstes silverskalet med en syra, såsom salpetersyra , som inte löser upp platina. Den på detta sätt erhållna tunna tråden (med en diameter av storleksordningen 1 mikron ), utrustad med två strömledningar, placerades av Fessenden i en cylinder fylld med gas. Tråden värmdes upp av en extern likströmskälla till en temperatur vid vilken maximal känslighet för radiosignalen uppnåddes, som samtidigt matades till barrettern från antennen. En sektion av strömspänningskarakteristiken för barrettern med maximal icke-linjäritet användes, vilket säkerställde demodulering (likriktning) av radiosignalen och återgivning av ljudvibrationer genom telefonen. Eftersom ljudvibrationer är relativt högfrekventa, är det nödvändigt att ha en liten termisk tröghet för barrettertråden för deras mottagning av en barretter, så Fessenden använde ultratunna platinatrådar.
När man fortsatte experimenten med Wollaston-tråden, när man etsade silverhöljet under dess tillverkning, märkte Fessenden att om tråden är nedsänkt i elektrolyten (syran) endast vid spetsen, så reagerar strömmen som flyter genom elektroden - elektrolytkontakten märkbart på radioemissionen som genereras i närheten, likriktar högfrekventa elektriska vibrationer som induceras i externa ledare, som i "antenner". Genom att fortsätta experimenten förbättrade Fessenden detektorn han uppfann, ökade dess känslighet och tog den till praktisk användning.
Efter ett tag utmanades Fessendens prioritet och Mikhail Pupin , V. Shlomilch, Hugo Gernsbeck och andra gjorde anspråk på titeln upptäckare av den elektrolytiska detektorn. Men nu, tack vare vetenskapshistorikers arbete, är det helt klart att Fessenden var den första som använde denna anordning i praktiken.
Funktionen för denna detektor är som följer. Spetsen på en platinatråd som är några mikrometer i diameter nedsänks i en elektrolytlösning och en liten konstant spänning appliceras på den från en extern källa. Platina används eftersom andra metaller löser sig för snabbt i elektrolyten. Som ett resultat av elektrolys bryter förskjutningsströmmen ner lösningen med utveckling av gas. De resulterande små gasbubblorna täcker spetsen av tråden och isolerar den delvis elektriskt från lösningen, vilket minskar förspänningsströmmen. Samtidigt överlagrat på detta galvaniska par , minskar strömmen i den ingående radiofrekvenssignalen antingen intensiteten av elektrolys, flyter i motsatt riktning av förspänningsströmmen, eller ökar i en konsekvent riktning. I motsatt riktning sker en partiell omvänd omvandling av gaser till joner som går över i lösning, vilket ökar kontaktytan med vätskan. En RF-signal som flödar i konsonantriktning förstärker avgasningen. Som ett resultat av dessa processer detekteras en radiosignal.
Före användning måste den elektrolytiska detektorn justeras. Först sänks spetsen av platinaelektroden ned i elektrolyten med en justerskruv och förspänningsströmmen justeras med en reostat tills väsande ljud uppstår i hörlurarna. Sedan reduceras biasströmmen gradvis tills bruset i hörlurarna upphör. Denna justering uppnår detektorns högsta känslighet.
Det har observerats att starka radiosignaler (som radiovågor från blixtnedslag) kommer att slå detektorn ur riktning, så omjustering krävs efter sådan exponering.
Från början var en elektrolytisk detektor en öppen behållare med en elektrolyt- och en trådkontakt och kallades en elektrolytisk detektor med öppen kontakt. Senare uppfanns en lätt förseglad elektrolytisk detektor för kontakt. Denna typ av detektor är kommersiellt känd som "Radiosondetektor". I den låg elektrolyten i ett förseglat glasskal och kunde inte spilla eller avdunsta.