愛迪生傳

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無論是愛迪生，還是其他炭絲白熾燈設計家，都沒有消除玻璃燈泡變黑的問題。對白熾燈生產工藝進行改進和提高炭絲質量，也都只能減緩而不能消除這種現象。直到改用鎢絲和充氣1908年—1913年，才几乎完全消除了這一缺點。

二愛迪生多次覺察到，在抽去燈泡裡的氣體時，如果電流通過燈絲，真空燈泡裡就產生出淡藍色的輝光。這種效應以前彼得羅夫、法拉第就曾經觀察過。這是一種在極稀薄的空氣中放電的現象。這種輝光在以前研究靜電時就曾注意到。

愛迪生正確地解決了真空燈泡中產生放電的現象。但當時還不清楚的是，是否可以把燈泡變黑和放電作用聯繫起來。

其實，在當時某些有關電的書籍中，已經提到過一些想法，一看就能幫助確定燈泡發黑原因。例如，法國電學研究家杜費，几乎在愛迪生進行觀察的兩個世紀前就已弄清了下列事實：與燒紅的金屬相接觸的空氣，就具有散髮電荷的特殊性能。18世紀的其他科學家也曾指出過類似的事實。所有這一切，都使愛迪生作了如下推測：燈泡內壁的沉積物，是脫離了熾熱燈絲的炭塵的帶電粒子散髮的結果。

必須更深入地研究這種現象。在比較細心的考察中發現，粒子並不是均勻地沉積在燈泡壁上的；經常可以看到有一個窄狹的小帶狀區，它比燈泡的其他變黑的部分輕得多。這一彷彿是一種「白影子」的東西，通常都和彎曲成 U形的燈絲的兩根支路在燈泡的同一個平面上。結果彷彿一根燈絲支路屏蔽了另一根支路。

在所有的情況下，總是造成光帶區的那一根燈絲支路與直流電源的正極連在一起。

由這種觀察可以作出下列結論：炭粒子不是散髮，而是直線式地從燈絲的負極支路那裡脫開。這樣一種假設是完全合乎情理的，即從帶電體表面脫離開來的最小微粒，其本身就帶有電荷。認為只要往燈泡裡引入一個附加電極，即一個帶正電荷的或與直流電路的正極連接在一起的電極，這些帶電的炭粒子就要離開直線路徑而被附加電極所吸引，這也是合乎邏輯的。愛迪生也開始了這樣的試驗。

已公佈的愛迪生在實驗室的記錄中可以看出，早在1880年初就已開始準備進行這些試驗，並設計出了有附加電極的燈泡。1961年出版的柳易斯的著作中，就引用了從實驗室記事簿中複印下來的一頁，這一頁上有注着1880年2月13日的「第一次試驗」的草圖；根據這一任務，應當由實驗室的一名叫奇·巴切勒的助手製造出必需的燈泡。因為愛迪生實驗室和工廠總是不打折扣地並且在最短期限內製出那些試驗用的燈泡的，所以懷疑這樣的燈泡是否已經製造了出來是沒有根據的。根據愛迪生親手寫的這個定做單，必須製造出有小馬蹄形炭質燈絲的燈，在這種燈絲上空應當接入一根穿過燈泡玻璃的金屬綫顯然是鉑絲；這一金屬綫的外端能被連接到直流電源的正極上。

實際上這個燈泡是二極電子管的雛形。所以就有理由認為，早在1880年愛迪生就已很接近於製造電子管了。當時愛迪生是否已開始自己的試驗，我們還不能確切知道。但可以推知，這時愛迪生有着大量的刻不容緩的工作要做，所以他就不能對被稱之為「愛迪生效應」的研究予以必要的注意。

當時要籌備參加預定1881年夏季開幕的巴黎電氣博覽會，應當安排好燈泡的大批生產。需要把珍珠街總電站建造成，併為總電站製造機器和其他的電氣設備。此外，愛迪生在1880年還在深入研究礦石磁選法。他在門羅園鋪設第一條試驗性客運電氣化鐵路，在紐約建立一些生產電氣產品的工廠。

愛迪生在這些年提出了大量要求頒發專利特許證的申請書。愛迪生單是在 1882年一年就在美國獲得了 141份專利特許證，也就是說大約每兩天半就獲得一份專利特許證！

因此，1879年至1882年，是愛迪生工作特別積極的時期。有些研究工作不得不暫時拖下來。與愛迪生效應有關的一些試驗就被放到了次要地位。不久，他就轉而研究白熾燈變黑的問題。

美國電子學專家烏·懷特由於獲得能參閲愛迪生實驗室技術檔案的某些材料的機會，于 1943年發表了有關愛迪生效應發現的技術史略。他所利用的材料和文獻表明，愛迪生在 1882年年中，才得以重新回到這一研究工作上來。1882年 6月 5日，愛迪生恢復按照他繪製的草圖製出的燈泡的試驗，這些草圖是他為研究燈泡變黑現象的特點而繪製的。這種燈應有一個附加電極，該電極的安裝要能阻止帶電粒子的轉移。

這個電極被焊在燈泡圓頂裡彎曲的燈絲的上空。可以肯定，愛迪生曾對根據這一草圖製造的燈泡進行了一系列的試驗。愛迪生所簽署的、1883年3月8日所進行多次試驗的燈泡草圖被保存了下來。草圖上寫的應是製造這些燈泡的那些助手約翰·弗·奧特和馬爾京·恩·福爾斯的姓名的縮寫字母。

草圖上是一個這樣的燈泡，它的附加電極，是一個安裝在燈絲兩個支路間的平面上呈橢圓形的極板。1883年3月10日隨之又有了新的定做單：用各種導電材料炭、鋁、鋅、錫、鉛、鎂、鉑、銅、銀、磷青銅、巴氏合金、鎳、金製造引入燈泡裡供試驗用的極板。在定做單原本上面的一些十字記號證明，都已完成了。