John Ambrose Fleming- John Ambrose Fleming

Für andere Personen namens John Fleming siehe John Fleming (Begriffsklärung) .

Sir John Ambrose Fleming
John Ambrose Fleming 1890.png
Geboren
John Ambrose Fleming

( 1849-11-29 )29. November 1849
Lancaster , Lancashire , England, Vereinigtes Königreich
Ist gestorben 18. April 1945 (1945-04-18)(im Alter von 95 Jahren)
Sidmouth , Devon , England, Vereinigtes Königreich
Staatsangehörigkeit britisch
Alma Mater University College London
Royal College of Science
Bekannt für Flemings linke Handregel
Vakuumröhre ( Fleming-Ventil )
Auszeichnungen Hughes-Medaille (1910)
Albert-Medaille (1921)
Faraday-Medaille (1928)
Duddell-Medaille (1930)
IRE-Ehrenmedaille (1933)
Franklin-Medaille (1935)
Fellow der Royal Society
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Elektroingenieur und Physiker
Institutionen University College London
University of Nottingham
Cambridge University
Edison Electric Light Co.
Victoria Institute
Doktoratsberater Friedrich Guthrie
Doktoranden Harold Barlow
Andere bemerkenswerte Studenten Balthasar van der Pol

Sir John Ambrose Fleming FRS (29. November 1849 – 18. April 1945) war ein englischer Elektroingenieur und Physiker , der das erste thermionische Ventil oder die erste Vakuumröhre erfand , den Funksender entwarf , mit dem die erste transatlantische Funkübertragung erfolgte, und auch das Recht begründete -Hand Regel in der Physik verwendet.

Er war das älteste von sieben Kindern von James Fleming DD (gestorben 1879), einem Gemeindepfarrer , und seiner Frau Mary Ann in Lancaster , Lancashire, und wurde am 11. Februar 1850 getauft. Als frommer Christ predigte er einst in St. Martin-in -the-Fields in London über Beweise für die Auferstehung .

1932 halfen er zusammen mit Douglas Dewar und Bernard Acworth beim Aufbau der Evolution Protest Movement . Fleming vermachte einen Großteil seines Vermögens an christliche Wohltätigkeitsorganisationen, insbesondere an die Armen. Er war ein bekannter Fotograf, malte Aquarelle und genoss es, die Alpen zu besteigen .

Frühe Jahre

Ambrose Fleming wurde in Lancaster geboren und an der Lancaster Royal Grammar School , der University College School in London und dann am University College London ausgebildet . Er trat 1877 in das St. John's College in Cambridge ein, erwarb 1881 seinen BA und wurde 1883 Fellow of St. John's. Anschließend hielt er Vorlesungen an mehreren Universitäten, darunter die University of Cambridge , das University College Nottingham und das University College London, wo er war der erste Professor für Elektrotechnik. Er war auch Berater der Marconi Wireless Telegraph Company, Swan Company, Ferranti , Edison Telephone und später der Edison Electric Light Company . 1892 legte Fleming der Institution of Electrical Engineers in London ein wichtiges Papier über die Theorie elektrischer Transformatoren vor .

Bildung und Ehen

Fleming begann im Alter von etwa zehn Jahren mit der Schule und besuchte eine Privatschule, wo er besonders die Geometrie mochte . Zuvor unterrichtete ihn seine Mutter und er hatte praktisch auswendig ein Buch namens „Kindhandbuch zum Wissen“ gelernt, ein beliebtes Buch der Zeit – selbst als Erwachsener würde er daraus zitieren. Seine Schulausbildung setzte er an der University College School fort, wo er, obwohl er in Mathematik erfolgreich war, in Latein gewöhnlich den letzten Platz belegte .

Schon als Junge wollte er Ingenieur werden. Mit 11 Jahren hatte er eine eigene Werkstatt, in der er Modellboote und Motoren baute. Er baute sogar seine eigene Kamera, der Beginn seines lebenslangen Interesses an der Fotografie. Die Ausbildung zum Ingenieur überstieg die finanziellen Mittel der Familie, doch er erreichte sein Ziel auf einem Weg, der sich von Ausbildung und Erwerbstätigkeit abwechselte.

Fleming schrieb sich für einen BSc-Abschluss am University College London ein, machte seinen Abschluss 1870 und studierte bei dem Mathematiker Augustus de Morgan und dem Physiker George Carey Foster . Er wurde Chemiestudent am Royal College of Science in South Kensington in London (heute Imperial College ). Dort studierte er zunächst die Batterie von Alessandro Volta , die zum Thema seiner ersten wissenschaftlichen Arbeit wurde. Dies war das erste Papier, das der neuen Physical Society of London (jetzt Institute of Physics ) vorgelesen wurde und erscheint auf Seite eins von Band eins ihrer Proceedings. Finanzielle Probleme zwangen ihn erneut, für seinen Lebensunterhalt zu arbeiten, und im Sommer 1874 wurde er Wissenschaftsmeister am Cheltenham College , einer öffentlichen Schule , und verdiente £400 pro Jahr. (Er lehrte später auch an der Rossall School .) Seine eigene wissenschaftliche Forschung setzte er fort und er korrespondierte mit James Clerk Maxwell an der Cambridge University . Nachdem er im Oktober 1877 im Alter von 27 Jahren 400 Pfund gespart und ein Stipendium von 50 Pfund pro Jahr erhalten hatte, schrieb er sich erneut als Student ein, diesmal in Cambridge . Er gehörte zu den zwei oder vielleicht drei Universitätsstudenten, die Maxwells letzten Kurs besuchten . Maxwells Vorlesungen, gab er zu, waren schwer zu befolgen. Maxwell, sagte er, wirkte oft undurchsichtig und hatte "eine paradoxe und anspielende Art zu sprechen". Gelegentlich war Fleming der einzige Student bei diesen Vorlesungen. Fleming schloss erneut sein Studium ab, diesmal mit einem First Class Honours- Abschluss in Chemie und Physik. Anschließend erwarb er einen DSc in London und war ein Jahr an der Cambridge University als Demonstrator für Maschinenbau tätig, bevor er zum ersten Professor für Physik und Mathematik am University College Nottingham ernannt wurde, den er jedoch nach weniger als einem Jahr verließ.

Am 11. Juni 1887 heiratete er Clara Ripley (1856/7–1917), Tochter von Walter Freake Pratt, einem Anwalt aus Bath . Am 27. Juli 1928 heiratete er die beliebte junge Sängerin Olive May Franks (geb. 1898/9) aus Bristol , Tochter von George Franks, einem Geschäftsmann aus Cardiff .

Aktivitäten und Erfolge

Nachdem er 1882 die University of Nottingham verlassen hatte, trat Fleming eine Stelle als „Elektriker“ bei der Edison Electrical Light Company an und beriet über Beleuchtungssysteme und die neuen Ferranti- Wechselstromsysteme. 1884 trat Fleming dem University College London bei und übernahm den Lehrstuhl für Elektrotechnik, den ersten seiner Art in England. Obwohl dies große Chancen bot, erinnert er sich in seiner Autobiografie daran, dass ihm nur eine Tafel und ein Stück Kreide zur Verfügung gestellt wurden. 1897 wurde das Pender Laboratory am University College London gegründet und Fleming übernahm den Pender-Lehrstuhl, nachdem die £5000 als Denkmal für John Pender , den Gründer von Cable and Wireless, gestiftet wurden .

Im Jahr 1899 beschloss Guglielmo Marconi , der Erfinder der Funktelegraphie, den transatlantischen Funkverkehr zu versuchen. Dies würde eine Leistungssteigerung der kleinen 200-400-Watt-Sender erfordern, die Marconi bis dahin verwendet hatte. Er beauftragte Fleming, einen Experten für Energietechnik, mit der Entwicklung des Funksenders. Fleming entwarf den ersten großen Funksender der Welt , einen komplizierten Funkensender, der von einer 25-kW-Lichtmaschine angetrieben von einem Verbrennungsmotor angetrieben wurde und in Poldhu in Cornwall , Großbritannien, gebaut wurde und am 12. Dezember 1901 die erste Funkübertragung über den Atlantik sendete Der für das Design verantwortliche Direktor der Marconi Co. hatte Fleming zustimmen lassen: "Wenn wir den Atlantik überqueren, wird und muss das Hauptverdienst für immer Herrn Marconi sein." Dementsprechend ging die weltweite Anerkennung für diese bahnbrechende Leistung an Marconi, der Fleming nur zusammen mit einigen anderen Marconi-Mitarbeitern guthieß und sagte, er habe einige Arbeiten am "Kraftwerk" durchgeführt. Marconi vergaß auch das Versprechen, Fleming 500 Marconi-Aktien zu geben, wenn das Projekt erfolgreich war. Fleming war verbittert über seine Behandlung. Er hielt seine Vereinbarung ein und sprach Marconis ganzes Leben lang nicht darüber, sagte aber nach seinem Tod im Jahr 1937, Marconi sei "sehr unhöflich" gewesen.

Im Jahr 1904 erfand Fleming für die Firma Marconi, um den transatlantischen Radioempfang zu verbessern, die erste thermionische Vakuumröhre , die Zwei-Elektroden- Diode , die er Oszillationsventil nannte, für die er am 16. November ein Patent erhielt. Es wurde als Fleming-Ventil bekannt . Der Oberste Gerichtshof der Vereinigten Staaten erklärte das Patent später wegen eines unangemessenen Haftungsausschlusses für ungültig und behielt außerdem die Technologie des Patents bei der Einreichung als bekannte Technik bei. Diese Erfindung gilt oft als der Beginn der Elektronik , denn sie war die erste Vakuumröhre . Flemings Diode wurde danach viele Jahrzehnte in Funkempfängern und Radargeräten verwendet , bis sie mehr als 50 Jahre später von der Festkörperelektronik abgelöst wurde .

John Ambrose Fleming (1906)

Im Jahr 1906 fügte Lee De Forest aus den USA dem Ventil ein Kontroll-"Gitter" hinzu, um einen verstärkenden Vakuumröhren- HF-Detektor namens Audion zu schaffen , was Fleming dazu brachte, ihn der Verletzung seiner Patente zu beschuldigen. Die Röhre von De Forest entwickelte sich zur Triode, dem ersten elektronischen Verstärker . Die Triode war von entscheidender Bedeutung bei der Entwicklung von Ferntelefon- und Funkkommunikation, Radargeräten und frühen elektronischen Digitalcomputern (mechanische und elektromechanische Digitalcomputer existierten bereits mit unterschiedlicher Technologie). Der gerichtliche Kampf um diese Patente dauerte viele Jahre mit Siegen auf unterschiedlichen Etappen für beide Seiten. Fleming trug auch in den Bereichen Photometrie , Elektronik , drahtlose Telegraphie (Funk) und elektrische Messungen bei. Er prägte den Begriff Leistungsfaktor , um die wahre Leistung zu beschreiben, die in einem Wechselstromsystem fließt .

Fleming ging 1927 im Alter von 77 Jahren vom University College London in den Ruhestand. Er blieb aktiv und wurde ein engagierter Verfechter der neuen Technologie des Fernsehens, unter anderem als zweiter Präsident der Television Society . Er wurde 1929 zum Ritter geschlagen und starb 1945 in seinem Haus in Sidmouth , Devon. Seine Beiträge zur elektronischen Kommunikation und Radar waren von entscheidender Bedeutung für den Gewinn des Zweiten Weltkriegs . Fleming erhielt 1933 die IRE Medal of Honor für „die auffallende Rolle, die er bei der Einführung physikalischer und technischer Prinzipien in die Radiokunst spielte“. Eine Anmerkung aus der Laudatio anlässlich der Hundertjahrfeier der Erfindung des Glühventils :

Vor einem Jahrhundert, im November 1904, reichte John Ambrose Fleming FRS, Pender-Professor an der UCL, GB 190424850  in Großbritannien für ein Gerät namens Thermionic Valve ein. Wenn es zusammen mit einem Galvanometer in einen abgestimmten Stromkreis eingefügt wird, könnte es als sehr empfindlicher gleichrichtender Detektor für hochfrequente drahtlose Ströme, bekannt als Radiowellen, verwendet werden. Es war ein großer Schritt vorwärts in der „drahtlosen Revolution“.

Im November 1905 patentierte er das „Fleming Valve“ ( US 803684  ). Als Gleichrichterdiode und Vorläufer des Triodenventils und vieler verwandter Strukturen kann sie auch als das Gerät angesehen werden, das die moderne Elektronik hervorgebracht hat.

In den folgenden Jahren verdrängten Ventile schnell die " Katzenschnurrhaare " und waren das Hauptgerät, mit dem die Elektronikindustrie von heute geschaffen wurde. Sie blieben dominant, bis der Transistor Anfang der 1970er Jahre die Dominanz übernahm.

Auch heute noch spielen Nachfahren des ursprünglichen Ventils (bzw. der Vakuumröhre) in einer Reihe von Anwendungen eine wichtige Rolle. Sie finden sich in den Endstufen von Rundfunk- und Fernsehsendern, in Musikinstrumentenverstärkern (insbesondere E-Gitarren- und Bassverstärkern), in einigen High-End-Audioverstärkern, als Detektoren für optische und kurzwellige Strahlung und in empfindlichen Geräten, die "strahlenhart" sein.

1941 erinnerte die London Power Company an Fleming mit der Benennung eines neuen Küsten- Colliers mit 1.555 BRT, SS Ambrose Fleming .

Am 27. November 2004 wurde am Norman Lockyer Observatory , Sidmouth , anlässlich des 100-jährigen Jubiläums der Erfindung des thermionischen Radioventils eine blaue Plakette des Instituts für Physik enthüllt .

Vorträge

In den Jahren 1894 und 1917 wurde Ambrose Fleming eingeladen, die Weihnachtsvorlesung der Royal Institution über die Arbeit eines elektrischen Stroms bzw. Unsere nützlichen Diener: Magnetismus und Elektrizität zu halten.

Bücher von Fleming

  • Elektrische Lampen und elektrische Beleuchtung: Ein Kurs mit vier Vorlesungen über elektrische Beleuchtung, gehalten an der Royal Institution of Great Britain (1894) 228 Seiten, OCLC  8202914 .
  • Der Wechselstromwandler in Theorie und Praxis Druck- und Verlagshaus „Der Elektriker“ (1896)
  • Magnete und elektrische Ströme E. & FN Spon. (1898)
  • Ein Handbuch für das Elektrolabor und Versuchsraum Druck- und Verlagshaus "Der Elektriker" (1901)
  • Wellen und Wellen in Wasser, Luft und Äther MacMillan (1902).
  • Der Beweis von Dingen, die man nicht gesehen hat Christliche Wissensgesellschaft: London (1904)
  • The Principles of Electric Wave Telegraphy (1906), Longmans Green, London, 671 Seiten.
  • The Propagation of Electric Currents in Telephone and Telegraph Conductors (1908) Constable, 316 Seiten.
  • An Elementary Manual of Radiotelegraphy and Radiotelephony (1911) Longmans Green, London, 340 Seiten.
  • Über den Leistungsfaktor und die Leitfähigkeit von Dielektrika beim Test mit elektrischen Wechselströmen der Telefonfrequenz bei verschiedenen Temperaturen (1912) Gresham, 82 Seiten, ASIN: B0008CJBIC
  • Die Wunder der drahtlosen Telegraphie: Einfach erklärt für den nicht-technischen Leser Gesellschaft zur Förderung des christlichen Wissens (1913)
  • Das Taschenbuch des drahtlosen Telegraphisten mit Notizen, Formeln und Berechnungen The Wireless Press (1915)
  • Das Thermoionische Ventil und seine Entwicklung in der Funktelegraphie und Telefonie (1919).
  • Fünfzig Jahre Elektrizität The Wireless Press (1921)
  • Elektronen, elektrische Wellen und drahtlose Telefonie The Wireless Press (1923)
  • Einführung in die drahtlose Telegraphie und Telefonie Sir Isaac Pitman and Sons Ltd. (1924)
  • Quecksilberbogengleichrichter und Quecksilberdampflampen London. Pitman (1925)
  • The Electrical Educator (3 Bände), The New Era Publishing Co Ltd (1927)
  • Erinnerungen an ein wissenschaftliches Leben Marshall, Morgan & Scott (1934)
  • Evolution oder Schöpfung? (1938) Marshall Morgan und Scott, 114 Seiten, ASIN: B00089BL7Y – skizziert Einwände gegen Darwin.
  • Mathematik für Ingenieure George Newnes Ltd (1938)

Verweise

Externe Links