{"id":4510,"date":"2023-08-09T17:20:07","date_gmt":"2023-08-09T16:20:07","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ccapitalia.net\/?p=4510"},"modified":"2025-02-12T13:12:43","modified_gmt":"2025-02-12T12:12:43","slug":"emision-termoionica-y-lee-de-forest","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccapitalia.net\/?p=4510","title":{"rendered":"Emisi\u00f3n Termoi\u00f3nica y Lee De Forest"},"content":{"rendered":"

Adolfo Garc\u00eda Yag\u00fce<\/a> | Alguien puede pensar en la raz\u00f3n por la que una bombilla est\u00e1 entre las piezas de la colecci\u00f3n. Bien, antes de nada, permitirme recordar que fue inventada por Thomas Alva Edison (1847-1931)<\/strong> y presentada en 1879. El ejemplar de la colecci\u00f3n es un modelo mejorado que se comercializ\u00f3 bajo la marca Edison General Electric<\/strong> entre los a\u00f1os 1893 y 1900. Aquellas primeras bombillas tienen un filamento de<\/strong> bamb\u00fa-carb\u00f3n<\/strong> o, como la nuestra, de celulosa-carb\u00f3n<\/strong>. En ambos casos, como pod\u00e9is observar, tras el uso, en su interior acumulan un caracter\u00edstico color negruzco.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

La investigaci\u00f3n de la causa de esta degradaci\u00f3n ocup\u00f3 la atenci\u00f3n de Edison, qui\u00e9n trabajaba sobre la idea de que alg\u00fan tipo de part\u00edcula era emitida por el filamento de carb\u00f3n mientras este permanec\u00eda incandescente. No le faltaba raz\u00f3n, y hasta que no se empezaron a comercializar filamentos de tungsteno<\/strong>, el problema persisti\u00f3. En cualquier caso, mientras trabajaba en evitar dicho oscurecimiento, ideo una bombilla a la que a\u00f1adi\u00f3 en su interior una l\u00e1mina de metal con la esperanza de que \u00e9sta atrajera las part\u00edculas que \u201censuciaban\u201d la bombilla y, a continuaci\u00f3n, conect\u00f3 esta plaquita a una bater\u00eda.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Edison no consigui\u00f3 eliminar el oscurecimiento, pero en cambio, apreci\u00f3 que al conectar un galvan\u00f3metro a la plaquita se identificaba un flujo de corriente. Edison no supo explicar cient\u00edficamente aquel fen\u00f3meno, pero, como buen inventor, patent\u00f3 lo que acaba de descubrir que fue conocido como Efecto Edison<\/strong>. A\u00f1os m\u00e1s tarde, en 1901, Owen Williams Richardson (1879-1959)<\/strong> explic\u00f3 la base cient\u00edfica de aquel fen\u00f3meno al que denomin\u00f3 Emisi\u00f3n Termoi\u00f3nica<\/strong> y, seg\u00fan el cual, un cuerpo pierde electrones cuando aumenta su temperatura (filamento incandescente). En reconocimiento a sus trabajos Richardson obtuvo el Nobel de F\u00edsica de 1928 y, en el caso que nos ocupa, aquellos electrones viajaban a trav\u00e9s del vac\u00edo existente en la bombilla hasta un \u00e1nodo, es decir, la plaquita met\u00e1lica conectada a la bater\u00eda.<\/p>\n

Diodo Termoi\u00f3nico<\/strong>
\nMientras esto suced\u00eda, John Ambrose Fleming (1849-1945)<\/strong>, promitente f\u00edsico brit\u00e1nico y profesor del University College<\/strong>, adem\u00e1s de ser un colaborador esencial en los primeros a\u00f1os de la Marconi Wireless<\/strong>, dirigi\u00f3 su atenci\u00f3n a las citadas experiencias de Edison por el hecho de que la corriente solo circulara en un sentido a trav\u00e9s del interior de las bombillas, es decir, se produc\u00eda un fen\u00f3meno de rectificaci\u00f3n<\/strong> o, dicho de otra forma, si aplic\u00e1bamos una tensi\u00f3n alterna solo circulaba un semiciclo. Esta capacidad de rectificaci\u00f3n, que tiene una aplicaci\u00f3n evidente en la conversi\u00f3n de tensi\u00f3n alterna a continua<\/strong>, pod\u00eda ser empleada en la detecci\u00f3n de se\u00f1ales de radiofrecuencia<\/strong>.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Las experiencias de Fleming, junto a la comprensi\u00f3n y explicaci\u00f3n del fen\u00f3meno termoi\u00f3nico, le condujeron a la invenci\u00f3n en 1904 del Diodo Termoi\u00f3nico<\/strong> o V\u00e1lvula de Vac\u00edo<\/strong>, que -como en una v\u00e1lvula convencional- la corriente solo circula en un sentido.<\/p>\n

Detecci\u00f3n de radio y se\u00f1ales portadoras<\/strong>
\nDesde los primeros pasos de la Telegraf\u00eda sin Hilos (TSH)<\/strong><\/a> la detecci\u00f3n de radiofrecuencia se ven\u00eda haciendo con el cohesor de Branly (1890)<\/strong><\/a> y, posteriormente, con el detector magn\u00e9tico de Marconi (1902) <\/strong>(diagrama 7). Ambos detectores demostraron su eficacia en TSH pero no eran adecuados para la recepci\u00f3n de voz. En cambio, el detector Barretter (1902)<\/strong> de Reginald Aubrey Fessenden (1866-1932)<\/strong>, el detector electrol\u00edtico (1903)<\/strong> (3B), tambi\u00e9n de Fessenden, o el Tikker (1909) <\/strong>(4) de Valdemar Poulsen (1869-1942)<\/strong><\/a> permit\u00edan extraer una se\u00f1al de voz de una portadora continua. Portadora que, dicho sea de paso, era generada en la estaci\u00f3n emisora mediante el Arco de Poulsen<\/strong><\/a>, tambi\u00e9n inventado en 1903 por Poulsen y se inspiraba en los viejos transmisores de chispa de telegraf\u00eda<\/a>. A\u00f1os m\u00e1s tarde, en 1906, gracias a Ernst Frederick Werner Alexanderson (1878-1975)<\/strong> se empezar\u00edan a usar gigantescos alternadores<\/a> capaces de producir ondas portadoras de 50000 Hz y potencias de hasta 200Kw.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

El diodo termoi\u00f3nico (diagrama 5), as\u00ed como otros detectores basados en cristales semiconductores<\/strong> como la galena<\/strong><\/a> (1), la pirita<\/strong> (1) o el carburo de silicio<\/strong><\/a> (2 y 3A), se hicieron un hueco en la recepci\u00f3n de se\u00f1ales de radio durante los primeros a\u00f1os del siglo XX, pero ninguno ofrec\u00eda una mejora decisiva pues carec\u00edan de la sensibilidad necesaria en comunicaciones de larga distancia. Tambi\u00e9n pensemos que la se\u00f1al de audio extra\u00edda era pr\u00e1cticamente inaudible y su volumen depend\u00eda de la potencia de la se\u00f1al emitida y de las caracter\u00edsticas de la antena receptora. Es decir, no aportaban ning\u00fan tipo de amplificaci\u00f3n.<\/p>\n

Lee De Forest y el Triodo Termoi\u00f3nico<\/strong>
\nEra evidente el potencial que supon\u00eda la trasmisi\u00f3n inal\u00e1mbrica de voz, m\u00e1s a\u00fan con la Primera Guerra Mundial a la vuelta de la esquina. Por otra parte, la industria musical<\/a> ya mostraba sus garras por lo que era f\u00e1cil imaginar formas de entrenamiento alrededor de la difusi\u00f3n a distancia de m\u00fasica<\/a> y voz. Por \u00faltimo, y no menos importante, las redes de telefon\u00eda estaban creciendo r\u00e1pidamente en todas las ciudades<\/a>, evidenciando as\u00ed, que la comunicaci\u00f3n remota y estable a trav\u00e9s de la voz era una necesidad para muchos ciudadanos. Estas consideraciones estimularon el ingenio de cientos de inventores en la carrera por patentar un sistema de amplificaci\u00f3n y de detecci\u00f3n radio eficiente, entre ellos se encontraba Lee De Forest (1873-1961).<\/strong><\/p>\n

De Forest tuvo una vida propia de un telefilm: creci\u00f3 en Alabama y en los primeros a\u00f1os se educ\u00f3 en una escuela, fundada por su padre, abierta a ambos sexos, raza y confesi\u00f3n religiosa. Es decir, fue educado en un \u201cambiente libre\u201d de prejuicios raciales lo que favoreci\u00f3 su amistad con gente afroamericana a la vez que era rechazado por los blanquitos de su comunidad. Desde temprana edad mostr\u00f3 su inquietud por ser inventor y logr\u00f3 encauzar su carrera hacia la Escuela Cient\u00edfica Sheffield, de la Universidad de Yale. No fue un alumno brillante y termin\u00f3 siendo expulsado de la instituci\u00f3n a ra\u00edz de varios incidentes t\u00e9cnicos que provoc\u00f3 en el alumbrado el\u00e9ctrico de la Escuela, aun as\u00ed, no cej\u00f3 en su objetivo: alcanzar la fama a trav\u00e9s de sus futuros inventos. En sus primeros a\u00f1os profesionales, \u00e1vido de financiaci\u00f3n, fue un poco vende humos y se vio envuelto en varias demandas. A lo largo de su vida se arruin\u00f3 tres veces y se cas\u00f3 en cuatro ocasiones. Su segunda esposa fue su asistenta de laboratorio y reconocida sufragista Nora Stanton Blatch Barney (1883-1971)<\/strong> quien, al a\u00f1o de casarse, solicit\u00f3 el divorcio porque De Forest le ped\u00eda reiteradamente que abandonara su profesi\u00f3n y se dedicara a las tareas dom\u00e9sticas.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

A pesar de estos vaivenes obtuvo 300 patentes, entre las que se encuentran dos que son clave en esta historia. La primera, cuyo n\u00famero es 841.387<\/strong> y con fecha de 1907, describe un dispositivo para amplificar corrientes el\u00e9ctricas d\u00e9biles. Meses m\u00e1s tarde, bajo la patente 879.532<\/strong>, perfecciona la anterior y presenta un dispositivo para la detecci\u00f3n de radiofrecuencia y amplificaci\u00f3n. Es decir, el Triodo Termoi\u00f3nico<\/strong> o, como \u00e9l lo bautiz\u00f3, el Audion <\/strong>(diagrama 6). Gracias a aquel Audion, De Forest logr\u00f3 que la US Navy adquiriera y probara unos nuevos equipos de su invenci\u00f3n para trasmitir voz por radio<\/a>.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

A simple vista un triodo puede parecer similar a un diodo y, aunque el principio de funcionamiento de ambos se basa en la emisi\u00f3n termoi\u00f3nica descrita por Richardson, el detalle constructivo es diferente. Diodo y triodo comparten un filamento que, al calentarse, emite iones. En el diodo estos iones (con carga negativa) viajan hasta una placa con polaridad positiva. En cambio, en el triodo, entre filamento y placa, existe una rejilla<\/a> en la que variando su voltaje entre positivo y negativo logramos controlar el flujo de m\u00e1s o menos electrones hacia la placa.<\/p>\n

Este funcionamiento, aparentemente sencillo, ofrece infinitas posibilidades en uni\u00f3n de otros componentes electr\u00f3nicos para formar circuitos de amplificaci\u00f3n, modulaci\u00f3n y demodulaci\u00f3n de radiofrecuencia, la construcci\u00f3n de osciladores<\/a>, operaciones binarias<\/a> y un largo etc\u00e9tera.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Gracias al Audion la notoriedad de De Forest iba en aumento. En 1908, durante su viaje de luna de miel con Nora Stanton a Par\u00eds, lo aprovechar\u00eda para instalar en la Torre Eiffel un transmisor con el que se logr\u00f3 emitir m\u00fasica de fon\u00f3grafo<\/a> a una distancia de 800 Km. Entre estos hitos tambi\u00e9n hay que recordar que en 1910 realiz\u00f3 la primera transmisi\u00f3n radiof\u00f3nica de una \u00f3pera en directo y, seis a\u00f1os m\u00e1s tarde, en lo que se considera la primera transmisi\u00f3n de noticias por radio, anunci\u00f3 los resultados de las elecciones presidenciales. Por otra parte, en aquella misma d\u00e9cada, AT&T (American Telephone and Telegraph Corporation)<\/strong><\/a> se interes\u00f3 por las prestaciones de amplificaci\u00f3n del Audion y en 1912 se hicieron ensayos en l\u00edneas telef\u00f3nicas de larga distancia. Desafortunadamente, el Audion no demostr\u00f3 un comportamiento adecuado por lo que esta compa\u00f1\u00eda, a trav\u00e9s de su filial Western Electric<\/strong>, empez\u00f3 a trabajar en el dise\u00f1o de un triodo propio haciendo hincapi\u00e9 en el grado de vac\u00edo interior necesario para obtener una amplificaci\u00f3n satisfactoria.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

A partir de aqu\u00ed la vida de De Forest se complic\u00f3 un poco m\u00e1s porque acababa de abrir la puerta de la Era de la Electr\u00f3nica<\/strong><\/a>. Recordemos que \u00e9l era una persona de taller y gran parte de su trabajo se basaba en la prueba y error, sin un profundo an\u00e1lisis cient\u00edfico que permitiera entender y perfeccionar un resultado.\u00a0 Con este perfil de inventor cl\u00e1sico intent\u00f3 hacerse un hueco en un mundo que ya empezaba a estar dominado por grandes compa\u00f1\u00edas con recursos infinitos, como General Electric<\/strong>, AT&T, RCA<\/strong>, Westinghouse<\/strong> y Marconi Wireless, entre otras. As\u00ed paso, sus patentes europeas expiraron porque no pudo hacer frente a los pagos de renovaci\u00f3n; sus audiones carec\u00edan de fiabilidad porque el proceso de fabricaci\u00f3n industrial no era eficiente; se vio envuelto en repetidas disputas legales con Fleming por la originalidad de su invenci\u00f3n; malvendi\u00f3 parte, y luego la totalidad, de los derechos de sus patentes a Western Electric para contar con liquidez financiera y ya, para colmo de complicaciones, se enred\u00f3 legalmente contra las aplicaciones que otros inventaban en torno al Audion, como la del circuito de realimentaci\u00f3n regenerativa<\/strong><\/a>\u00a0patentado en 1914 por Edwin Howard Armstrong (1890-1954)<\/strong>. Aquella disputa, que se extendi\u00f3 durante 12 a\u00f1os, pone de manifiesto como estos litigios arrastraban hacia la ruina y el agotamiento a ambas partes.<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Con la Primera Guerra Mundial<\/a> en curso cabr\u00eda esperar que el uso del Audion de De Forest fuese determinante al permitir la trasmisi\u00f3n a distancia, especialmente con las primeras aeronaves de la historia. No fue as\u00ed porque los ej\u00e9rcitos Aliados no tardaron en darse cuenta de la pobre fiabilidad ofrecida por estos triodos en condiciones de campa\u00f1a. Para reconducir esta situaci\u00f3n, el coronel franc\u00e9s Gustave-Auguste Ferri\u00e9 (1868-1932)<\/strong> junto a Henri Abraham<\/strong> (1868\u20131943)<\/strong>, Fran\u00e7ois P\u00e9ri<\/strong> y Jacques Biguet<\/strong> dise\u00f1aron y organizaron en tiempo r\u00e9cord la producci\u00f3n masiva del triodo TM (T\u00e9l\u00e9graphie Militaire)<\/strong> que demostr\u00f3 ser un \u00e9xito haciendo posible las primeras comunicaciones a distancia entre tropas, aeronaves y puestos de mando.<\/p>\n

A diferencia de otros inventores que pasaron sus \u00faltimos a\u00f1os en el olvido, De Forest recibi\u00f3 en 1922 la medalla de honor del IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)<\/strong>, la Elliott Cresson<\/strong> en 1923, la Legi\u00f3n de Honor<\/strong> francesa y la medalla Edison<\/strong>, entre otras distinciones. Adem\u00e1s, su nombre entr\u00f3 en el Sal\u00f3n de la Fama de los Inventores<\/strong> y cuenta con una estrella en el Paseo de la Fama de Hollywood<\/strong>. En 1950 Lee De Forest lleg\u00f3 a publicar su autobiograf\u00eda bajo el t\u00edtulo Father of Radio <\/em>y, en reconocimiento a su legado, un cr\u00e1ter de la cara oculta de la Luna lleva su nombre.<\/p>\n

Colecci\u00f3n<\/a> | Marconi y el D\u00eda Internacional de la Radio<\/a> | Radio Galena<\/a> | Radio de recepci\u00f3n regenerativa<\/a> | Receptor r\u00e9flex De Forest D-10<\/a> | El receptor superheterodino<\/a> | La radio en Espa\u00f1a. Pioneros (1)<\/a> | La radio en Espa\u00f1a. Radiotelegraf\u00eda (2)<\/a>\u00a0| Rel\u00e9s, v\u00e1lvulas y transistores<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Adolfo Garc\u00eda Yag\u00fce | Alguien puede pensar en la raz\u00f3n por la que una bombilla est\u00e1 entre las piezas de la colecci\u00f3n. Bien, antes de nada, permitirme recordar que fue inventada por Thomas Alva Edison (1847-1931) y presentada en 1879. El ejemplar de la colecci\u00f3n es un modelo mejorado que se comercializ\u00f3 bajo la marca […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[639,641,297,665,640],"tags":[804,797,801,799,798,802,803,713,794,796,800],"class_list":["post-4510","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-coleccion","category-fotografia-radio-television-video","category-hotoria-informatica","category-sonido-y-musica-electronica","category-historia-telecomunicaciones","tag-amplificador","tag-de-forest","tag-detector","tag-diodo","tag-fleming","tag-galena","tag-oscilador","tag-radio","tag-radiodifusion","tag-termoionico","tag-triodo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4510","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4510"}],"version-history":[{"count":58,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4510\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5356,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4510\/revisions\/5356"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4510"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4510"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccapitalia.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4510"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}