Lee de Forest (26 de agosto de 1873 - 30 de junio de 1961) fue un inventor estadounidense y uno de los primeros pioneros de la electrónica de importancia fundamental . Inventó el primer amplificador electrónico práctico, el tubo de vacío triodo " Audion " de tres elementos en 1906. Esto ayudó a iniciar la era electrónica y permitió el desarrollo del oscilador electrónico . Esto hizo posible la transmisión de radio y las líneas telefónicas de larga distancia, y condujo al desarrollo de películas sonoras , entre otras innumerables aplicaciones.
Tenía más de 300 patentes en todo el mundo, pero también una carrera tumultuosa: se jactaba de haber hecho y luego perdido cuatro fortunas. También estuvo involucrado en varios juicios importantes sobre patentes, gastó una parte sustancial de sus ingresos en facturas legales e incluso fue juzgado (y absuelto) por fraude postal.
A pesar de esto, fue reconocido por su trabajo pionero con la Medalla de Honor IEEE de 1922 , la Medalla Elliott Cresson del Instituto Franklin de 1923 y la Medalla Edison del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos de 1946 .
Lee de Forest nació en 1873 en Council Bluffs, Iowa , hijo de Anna Margaret ( de soltera Robbins) y Henry Swift DeForest. [1] [2] Era descendiente directo de Jessé de Forest , el líder de un grupo de hugonotes valones que huyeron de Europa en el siglo XVII debido a la persecución religiosa.
El padre de De Forest era un ministro de la Iglesia Congregacional y esperaba que su hijo también se convirtiera en pastor. En 1879, el padre de Forest se convirtió en presidente del Talladega College de la Asociación Misionera Estadounidense en Talladega, Alabama , una escuela "abierta a todos, de cualquier sexo, sin distinción de secta, raza o color", y que educaba principalmente a afroamericanos. Muchos de los ciudadanos blancos locales estaban resentidos por la escuela y su misión, y Lee pasó la mayor parte de su juventud en Talladega aislado de la comunidad blanca, con varios amigos cercanos entre los niños negros de la ciudad.
De Forest se preparó para la universidad asistiendo a la escuela para niños Mount Hermon en Gill, Massachusetts , durante dos años, a partir de 1891. En 1893, se matriculó en un curso de estudios de tres años en la Escuela Científica Sheffield de la Universidad de Yale en New Haven. Connecticut, con una beca de 300 dólares al año que se había establecido para familiares de David de Forest. Convencido de que estaba destinado a convertirse en un inventor famoso (y rico), y siempre escaso de fondos, buscó interesar a las empresas con una serie de dispositivos y acertijos que creó, y con expectación presentó ensayos en concursos de premios, todos con poco éxito.
Después de completar sus estudios universitarios, en septiembre de 1896, De Forest inició tres años de trabajos de posgrado. Sin embargo, sus experimentos eléctricos tendían a quemar fusibles, provocando apagones en todo el edificio. Incluso después de que le advirtieran que tuviera más cuidado, logró apagar las luces durante una importante conferencia del profesor Charles S. Hastings , quien respondió expulsando a De Forest de Sheffield.
Con el estallido de la Guerra Hispanoamericana en 1898, de Forest se inscribió en la Batería de la Milicia Voluntaria de Connecticut como corneta, pero la guerra terminó y fue retirado sin siquiera abandonar el estado. Luego completó sus estudios en el Laboratorio de Física Sloane de Yale, obteniendo un doctorado en 1899 con una disertación sobre la "Reflexión de las ondas hertzianas desde los extremos de los cables paralelos", supervisada por el físico teórico Willard Gibbs . [3]
Como reflejo de su trabajo pionero, a De Forest se le ha acreditado en ocasiones como el "Padre de la radio", [4] [5] [6] honorífico que adoptó como título de su autobiografía de 1950. A finales del siglo XIX se convenció de que había un gran futuro en las comunicaciones radiotelegráficas (entonces conocidas como " telegrafía inalámbrica "), pero el italiano Guglielmo Marconi , que recibió su primera patente en 1896, ya estaba haciendo progresos impresionantes tanto en Europa como en Estados Unidos. . Un inconveniente del enfoque de Marconi fue el uso de un cohesor como receptor, que, si bien proporcionaba registros permanentes, también era lento (después de recibir cada punto o raya en código Morse , había que tocarlo para restaurar la operación), insensible y no muy fiable. De Forest estaba decidido a idear un sistema mejor, incluido un detector autorregenerable que pudiera recibir transmisiones de oído, haciéndolo capaz de recibir señales más débiles y también permitiendo velocidades de envío de código Morse más rápidas.
Después de realizar infructuosas consultas sobre empleo con Nikola Tesla y Marconi, de Forest se independizó. Su primer trabajo después de dejar Yale fue en el laboratorio telefónico de Western Electric Company en Chicago, Illinois. Mientras estuvo allí, desarrolló su primer receptor, que se basó en los hallazgos de dos científicos alemanes, los Dres. A. Neugschwender y Emil Aschkinass. Su diseño original consistía en un espejo en el que se había cortado una hendidura estrecha y humedecida en la parte posterior plateada. Al conectar una batería y un receptor de teléfono, pudieron escuchar cambios de sonido en respuesta a impulsos de señales de radio. De Forest, junto con Ed Smythe, un compañero de trabajo que brindó ayuda técnica y financiera, desarrollaron variaciones que llamaron "respondedores".
Siguieron una serie de puestos a corto plazo, incluidos tres meses improductivos en la American Wireless Telegraph Company del profesor Warren S. Johnson en Milwaukee, Wisconsin, y un trabajo como editor asistente del Western Electrician en Chicago. Con la investigación de la radio como su principal prioridad, De Forest aceptó un puesto de profesor nocturno en el Instituto Lewis , lo que le liberó para realizar experimentos en el Instituto Armor . [7] En 1900, utilizando un transmisor de bobina de chispa y su receptor de respuesta, de Forest amplió su alcance de transmisión a unos siete kilómetros (cuatro millas). El profesor Clarence Freeman del Armor Institute se interesó en el trabajo de De Forest y desarrolló un nuevo tipo de transmisor de chispa.
De Forest pronto sintió que Smythe y Freeman lo estaban frenando, por lo que en el otoño de 1901 tomó la audaz decisión de ir a Nueva York para competir directamente con Marconi en la transmisión de los resultados de las regatas internacionales de yates. Marconi ya había hecho arreglos para proporcionar informes para Associated Press , lo que había hecho con éxito para el concurso de 1899. De Forest contrató para hacer lo mismo para la Asociación de Prensa de Editores más pequeña.
El esfuerzo de la carrera resultó ser un fracaso casi total. El transmisor Freeman se averió (en un ataque de ira, De Forest lo arrojó por la borda) y tuvo que ser reemplazado por una bobina de chispa común y corriente. Peor aún, la American Wireless Telephone and Telegraph Company, que afirmaba ser propietaria de la patente de 1886 de Amos Dolbear para comunicaciones inalámbricas, significaba que tenía el monopolio de todas las comunicaciones inalámbricas en los Estados Unidos, también había instalado un potente transmisor. Ninguna de estas empresas tenía una sintonización efectiva de sus transmisores, por lo que sólo una podía transmitir a la vez sin causar interferencias mutuas. Aunque se intentó que los tres sistemas evitaran conflictos rotando las operaciones en intervalos de cinco minutos, el acuerdo se rompió, lo que resultó en un caos cuando las transmisiones simultáneas chocaron entre sí. [8] De Forest señaló con pesar que bajo estas condiciones la única comunicación "inalámbrica" exitosa se realizaba mediante banderas de semáforo visual "wig-wag". [9] (Las regatas internacionales de yates de 1903 serían una repetición de las de 1901: Marconi trabajó para Associated Press, de Forest para la Publishers' Press Association y la International Wireless Company, no afiliada, (sucesora de American Wireless Telephone and Telegraph de 1901) operaba una transmisor de alta potencia que se utilizó principalmente para ahogar a los otros dos.) [10]
A pesar de este revés, de Forest permaneció en el área de la ciudad de Nueva York con el fin de generar interés en sus ideas y capital para reemplazar las pequeñas empresas que se habían formado para promover su trabajo hasta el momento. En enero de 1902 conoció a un promotor, Abraham White, que se convertiría en el principal patrocinador de De Forest durante los siguientes cinco años. White imaginó planes audaces y expansivos que atrajeron al inventor; sin embargo, también fue deshonesto y gran parte de la nueva empresa se basaría en exageraciones descabelladas y fraude bursátil. Para respaldar los esfuerzos de De Forest, White incorporó la American DeForest Wireless Telegraph Company, siendo él mismo el presidente de la empresa y De Forest el director científico. La empresa reivindica como objetivo el desarrollo de la "tecnología inalámbrica mundial".
El receptor "respondedor" original (también conocido como "goo anti-coherer") resultó ser demasiado tosco para ser comercializado, y De Forest luchó por desarrollar un dispositivo no infractor para recibir señales de radio. En 1903, Reginald Fessenden demostró un detector electrolítico y De Forest desarrolló una variación, a la que llamó "detector de pala", alegando que no infringía las patentes de Fessenden. Fessenden y los tribunales estadounidenses no estuvieron de acuerdo y las órdenes judiciales prohibieron al estadounidense De Forest utilizar el dispositivo.
Mientras tanto, White puso en marcha una serie de promociones muy visibles para la estadounidense DeForest: "Wireless Auto No.1" se posicionó en Wall Street para "enviar cotizaciones bursátiles" utilizando un transmisor de chispa sin silenciador para llamar en voz alta la atención de inversores potenciales, a principios de En 1904 se establecieron dos estaciones en Wei-hai-Wei en China continental y a bordo del vapor chino SS Haimun , lo que permitió al corresponsal de guerra capitán Lionel James del The Times de Londres informar sobre la guerra ruso-japonesa en ciernes , [12] y posteriormente. Ese año se erigió una torre con la palabra "DEFOREST" rodeada de luces en los terrenos de la Exposición de Compra de Luisiana en Saint Louis, Missouri, donde la compañía ganó una medalla de oro por sus demostraciones radiotelegráficas. (Marconi se retiró de la Exposición cuando supo que De Forest estaría allí). [13]
El contrato inicial más importante de la empresa fue la construcción, en 1905-1906, de cinco estaciones radiotelegráficas de alta potencia para la Marina de los Estados Unidos, ubicadas en Panamá, Pensacola y Key West, Florida, Guantánamo, Cuba y Puerto Rico. También instaló estaciones costeras a lo largo de la costa atlántica y los Grandes Lagos, y equipó estaciones a bordo. Pero el objetivo principal era vender acciones a precios cada vez más inflados, impulsado por la construcción de estaciones promocionales en el interior. La mayoría de estas estaciones del interior no tenían ningún uso práctico y fueron abandonadas una vez que las ventas de acciones locales disminuyeron.
Al final, De Forest entró en conflicto con la dirección de su empresa. Su principal queja fue el apoyo limitado que recibió para realizar investigaciones, mientras que los funcionarios de la empresa estaban molestos por la incapacidad de De Forest para desarrollar un receptor práctico libre de infracción de patentes. (Este problema se resolvió finalmente con la invención del detector de cristales de carborundo por parte de otro empleado de la empresa, el general Henry Harrison Chase Dunwoody ). [14] El 28 de noviembre de 1906, a cambio de 1.000 dólares (la mitad de los cuales fue reclamada por un abogado) y los derechos de algunas de las primeras patentes del detector Audion, de Forest entregó sus acciones y renunció a la empresa que llevaba su nombre. Luego, la estadounidense DeForest se reorganizó como United Wireless Telegraph Company y sería la empresa de comunicaciones por radio dominante en Estados Unidos, aunque apuntalada por un fraude bursátil masivo, hasta su quiebra en 1912.
De Forest actuó rápidamente para restablecerse como inventor independiente, trabajando en su propio laboratorio en el edificio Parker en la ciudad de Nueva York. Se constituyó la Radio Telephone Company para promover sus inventos, con James Dunlop Smith, un ex vendedor estadounidense de DeForest, como presidente, y de Forest como vicepresidente (De Forest prefería el término radio , que hasta ahora se había utilizado principalmente en Europa, vía inalámbrica ).
En la Exposición de Compra de Luisiana de 1904, Valdemar Poulsen había presentado un artículo sobre un transmisor de arco que, a diferencia de los pulsos discontinuos producidos por los transmisores de chispa, creaba señales estables de "onda continua" que podían usarse para transmisiones de audio con modulación de amplitud (AM). Aunque Poulsen había patentado su invento, de Forest afirmó haber ideado una variación que le permitió evitar infringir el trabajo de Poulsen. Utilizando su transmisor de arco "sin chispas", De Forest transmitió audio por primera vez a través de una sala de laboratorio el 31 de diciembre de 1906, y en febrero estaba realizando transmisiones experimentales, incluida música producida por el telarmonio de Thaddeus Cahill , que se escuchó en toda la ciudad.
El 18 de julio de 1907, De Forest realizó las primeras transmisiones de barco a costa por radioteléfono: informes de regatas para la Regata Anual de la Asociación de Navegación entre Lagos (I-LYA) celebrada en el lago Erie , que fueron enviados desde el yate de vapor Thelma a su asistente, Frank E. Butler, ubicado en el Fox's Dock Pavilion en South Bass Island . [15] De Forest también interesó a la Armada de los EE. UU. en su radioteléfono, que hizo un pedido urgente para instalar 26 equipos de arco para su viaje alrededor del mundo de la Gran Flota Blanca que comenzó a finales de 1907. Sin embargo, al concluir la circunnavegación Se declaró que los conjuntos eran demasiado poco confiables para satisfacer las necesidades de la Armada y se retiraron. [dieciséis]
La empresa instaló una red de estaciones radiotelefónicas a lo largo de la costa atlántica y los Grandes Lagos, para la navegación costera de los barcos. Sin embargo, las instalaciones resultaron no rentables y en 1911 la empresa matriz y sus filiales estaban al borde de la quiebra.
De Forest también utilizó el transmisor de arco para realizar algunas de las primeras transmisiones de radio de entretenimiento experimentales. Eugenia Farrar cantó "I Love You Truly" en una prueba no publicada desde su laboratorio en 1907, y en 1908, durante la luna de miel de De Forest en París, se transmitieron selecciones musicales desde la Torre Eiffel como parte de las demostraciones del arco-transmisor. A principios de 1909, en lo que pudo haber sido el primer discurso público por radio, la suegra de De Forest, Harriot Stanton Blatch , hizo una transmisión apoyando el sufragio femenino. [18]
Siguieron manifestaciones más ambiciosas. Se llevaron a cabo una serie de pruebas en conjunto con el Metropolitan Opera House de la ciudad de Nueva York para determinar si era práctico transmitir representaciones de ópera en vivo desde el escenario. Tosca se representó el 12 de enero de 1910, y en la prueba del día siguiente participó el tenor italiano Enrico Caruso . [19] El 24 de febrero, Mme. de la Manhattan Opera Company. Mariette Mazarin cantó "La Habanera" de Carmen y selecciones de la controvertida "Elektra" a través de un transmisor ubicado en el laboratorio de De Forest. [20] Pero estas pruebas demostraron que la idea aún no era técnicamente factible, y De Forest no realizaría ninguna transmisión de entretenimiento adicional hasta finales de 1916, cuando estuvieron disponibles equipos de tubos de vacío más capaces.
El invento más famoso de De Forest fue el "grid Audion", que fue el primer tubo de vacío de tres elementos ( triodo ) exitoso y el primer dispositivo que podía amplificar señales eléctricas. Su inspiración se remonta a 1900, cuando, al experimentar con un transmisor de chispas, pensó brevemente que el parpadeo de una llama de gas cercana podría ser una respuesta a pulsos electromagnéticos. Con más pruebas pronto determinó que la causa de las fluctuaciones de la llama se debía a los cambios de presión del aire producidos por el fuerte sonido de la chispa. [21] Aún así, estaba intrigado por la idea de que, configurada adecuadamente, podría ser posible utilizar una llama o algo similar para detectar señales de radio.
Después de determinar que una llama abierta era demasiado susceptible a las corrientes de aire ambiental, de Forest investigó si en su lugar se podían utilizar gases ionizados, calentados y encerrados en un tubo de vidrio parcialmente evacuado. Entre 1905 y 1906 desarrolló varias configuraciones de dispositivos de tubos de vidrio, a los que dio el nombre general de "Audions". Los primeros Audions tenían sólo dos electrodos , y el 25 de octubre de 1906, [22] de Forest presentó una patente para el detector de tubo de vacío con diodos , a la que se le concedió la patente estadounidense número 841387 el 15 de enero de 1907. Posteriormente, se creó un tercer "control" Se añadió un electrodo, originalmente como un cilindro metálico circundante o un alambre enrollado alrededor del exterior del tubo de vidrio. Ninguno de estos diseños iniciales funcionó particularmente bien. [23] De Forest hizo una presentación de su trabajo hasta la fecha en la reunión del 26 de octubre de 1906 en Nueva York del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, que fue reimpresa en dos partes a finales de 1907 en el Scientific American Suplemento . [24] Insistió en que era necesaria una pequeña cantidad de gas residual para que los tubos funcionaran correctamente. Sin embargo, también admitió que "todavía no he llegado a ninguna teoría completamente satisfactoria sobre el modo exacto en que las oscilaciones de alta frecuencia afectan tan marcadamente el comportamiento de un gas ionizado".
A finales de 1906, De Forest logró un gran avance cuando reconfigura el electrodo de control, moviéndolo desde fuera de la envoltura del tubo a una posición dentro del tubo entre el filamento y la placa . Llamó rejilla al electrodo intermedio , supuestamente debido a su similitud con las líneas de "gridiron" en los campos de juego de fútbol americano. [25] Los experimentos realizados con su asistente, John VL Hogan , lo convencieron de que había descubierto un nuevo e importante detector de radio. Rápidamente preparó una solicitud de patente que se presentó el 29 de enero de 1907 y recibió la patente estadounidense 879.532 el 18 de febrero de 1908. Debido a que el Audion con control de red fue la única configuración que adquirió valor comercial, las versiones anteriores fueron olvidadas y el término Más tarde, Audion se convirtió en sinónimo solo del tipo de cuadrícula. Más tarde también pasó a ser conocido como el triodo.
El grid Audion fue el primer dispositivo que amplificó, aunque sólo ligeramente, la intensidad de las señales de radio recibidas. Sin embargo, a muchos observadores les pareció que De Forest no había hecho más que añadir el electrodo de rejilla a una configuración de detector existente, la válvula Fleming , que también consistía en un filamento y una placa encerrados en un tubo de vidrio al vacío. De Forest negó apasionadamente la similitud de los dos dispositivos, afirmando que su invento era un relé que amplificaba las corrientes, mientras que la válvula Fleming era simplemente un rectificador que convertía la corriente alterna en corriente continua. (Por esta razón, de Forest se opuso a que se hiciera referencia a su Audion como "una válvula".) Los tribunales estadounidenses no quedaron convencidos y dictaminaron que el grid Audion de hecho infringía la patente de la válvula Fleming, ahora en manos de Marconi . Por el contrario, Marconi admitió que la adición del tercer electrodo era una mejora patentable y las dos partes acordaron otorgarse licencias mutuas para que ambas pudieran fabricar tubos de tres electrodos en los Estados Unidos. (Las patentes europeas de De Forest habían caducado porque no tenía los fondos necesarios para renovarlas). [26]
Debido a sus usos limitados y la gran variabilidad en la calidad de las unidades individuales, la rejilla Audion rara vez se utilizó durante la primera media década después de su invención. En 1908, John VL Hogan informó que "el Audion se puede convertir en un detector realmente eficiente, pero en sus formas actuales es bastante poco confiable y demasiado complejo para ser manejado adecuadamente por el operador inalámbrico habitual". [27]
En mayo de 1910, la Radio Telephone Company y sus filiales se reorganizaron como North American Wireless Corporation, pero las dificultades financieras significaron que las actividades de la empresa casi se paralizaron. De Forest se mudó a San Francisco, California, y a principios de 1911 aceptó un trabajo de investigación en la Federal Telegraph Company , que producía sistemas radiotelegráficos de largo alcance utilizando arcos de Poulsen de alta potencia .
Una de las áreas de investigación de De Forest en Federal Telegraph fue mejorar la recepción de señales, y se le ocurrió la idea de fortalecer la salida de frecuencia de audio de un Audion de rejilla introduciéndolo en un segundo tubo para una amplificación adicional. Llamó a esto un "amplificador en cascada", que eventualmente consistía en encadenar hasta tres Audions.
En ese momento, la American Telephone and Telegraph Company estaba investigando formas de amplificar las señales telefónicas para proporcionar un mejor servicio de larga distancia, y se reconoció que el dispositivo de De Forest tenía potencial como repetidor de línea telefónica. A mediados de 1912, un asociado, John Stone Stone , se puso en contacto con AT&T para organizar que De Forest demostrara su invento. Se descubrió que la versión "gaseosa" del Audion de De Forest no podía soportar ni siquiera los voltajes relativamente bajos utilizados por las líneas telefónicas. (Debido a la forma en que construyó los tubos, los Audions de De Forest dejarían de funcionar con un vacío demasiado alto). Sin embargo, una cuidadosa investigación realizada por el Dr. Harold D. Arnold y su equipo en la filial Western Electric de AT&T determinó que mejorar el diseño del tubo permitió que se evacuara más completamente y el alto vacío le permitió operar con voltajes de línea telefónica. Con estos cambios, el Audion evolucionó hasta convertirse en un moderno tubo de vacío de descarga de electrones, que utiliza flujos de electrones en lugar de iones. [28] (El Dr. Irving Langmuir de General Electric Corporation hizo conclusiones similares, y tanto él como Arnold intentaron patentar la construcción de "alto vacío", pero la Corte Suprema de Estados Unidos dictaminó en 1931 que esta modificación no podía patentarse).
Después de un retraso de diez meses, en julio de 1913, AT&T, a través de un tercero que disfrazó su vínculo con la compañía telefónica, compró los derechos de transferencia de siete patentes de Audion por 50.000 dólares. De Forest esperaba un pago mayor, pero nuevamente se encontraba en mala situación financiera y no pudo negociar más. En 1915, AT&T utilizó la innovación para realizar las primeras llamadas telefónicas transcontinentales, junto con la Exposición Internacional Panamá-Pacífico en San Francisco.
Los funcionarios de Radio Telephone Company habían participado en algunos de los mismos excesos de venta de acciones que habían tenido lugar en la estadounidense DeForest y, como parte de la represión del gobierno de los EE. UU. contra el fraude bursátil, en marzo de 1912, De Forest, junto con otros cuatro funcionarios de la empresa, fueron arrestados y acusados. con "uso de los correos para defraudar". Sus juicios tuvieron lugar a finales de 1913 y, si bien tres de los acusados fueron declarados culpables, De Forest fue absuelto. Con los problemas legales detrás de él, de Forest reorganizó su empresa como DeForest Radio Telephone Company y estableció un laboratorio en 1391 Sedgewick Avenue en la sección Highbridge del Bronx en la ciudad de Nueva York. Las limitadas finanzas de la empresa se vieron impulsadas por la venta, en octubre de 1914, de los derechos de patente comercial de Audion para la señalización de radio a AT&T por 90.000 dólares, y De Forest retuvo los derechos de venta para "uso amateur y experimental". [29] En octubre de 1915, AT&T realizó transmisiones de radio de prueba desde la estación de la Marina en Arlington, Virginia, que se escucharon en lugares tan lejanos como París y Hawaii.
La Radio Telephone Company comenzó a vender válvulas de alimentación "Oscillion" a aficionados, adecuadas para transmisiones de radio. La empresa quería mantener un control estricto sobre el negocio de los tubos y originalmente mantuvo una política según la cual los minoristas debían exigir a sus clientes que devolvieran un tubo desgastado antes de poder obtener un reemplazo. Este estilo de negocio animó a otros a fabricar y vender tubos de vacío sin licencia que no imponían una política de devolución. Una de las más audaces fue Audio Tron Sales Company, fundada en 1915 por Elmer T. Cunningham de San Francisco, cuyos tubos Audio Tron costaban menos pero eran de igual o mayor calidad. La empresa de Forest demandó a Audio Tron Sales y finalmente llegó a un acuerdo extrajudicial. [30]
En abril de 1917, los restantes derechos de patente de radio comercial de la empresa se vendieron a la filial Western Electric de AT&T por 250.000 dólares. [31] Durante la Primera Guerra Mundial, la Radio Telephone Company prosperó gracias a la venta de equipos de radio al ejército. Sin embargo, también se hizo conocida por la mala calidad de sus tubos de vacío, especialmente en comparación con los producidos por los principales fabricantes industriales como General Electric y Western Electric.
A partir de 1912, hubo una mayor investigación de las capacidades de los tubos de vacío, simultáneamente por parte de numerosos inventores en varios países, que identificaron usos importantes adicionales para el dispositivo. Estos descubrimientos superpuestos llevaron a complicadas disputas legales sobre la prioridad, siendo quizás la más amarga la que tuvo lugar en los Estados Unidos entre de Forest y Edwin Howard Armstrong sobre el descubrimiento de la regeneración (también conocido como el "circuito de retroalimentación" y, por de Forest, como el "ultra-audio"). [32]
A partir de 1913, Armstrong preparó artículos y realizó demostraciones que documentaban exhaustivamente cómo emplear tubos de vacío de tres elementos en circuitos que amplificaban señales a niveles más fuertes de lo que antes se creía posible, y que también podían generar oscilaciones de alta potencia utilizables para la transmisión de radio. A finales de 1913, Armstrong solicitó patentes que cubrían el circuito regenerativo y el 6 de octubre de 1914 se emitió la patente estadounidense 1.113.149 por su descubrimiento. [33]
La ley de patentes de Estados Unidos incluía una disposición para impugnar concesiones si otro inventor podía demostrar un descubrimiento anterior. Con miras a aumentar el valor de la cartera de patentes que se vendería a Western Electric en 1917, a partir de 1915, De Forest presentó una serie de solicitudes de patentes que copiaban en gran medida las afirmaciones de Armstrong, con la esperanza de que se mantuviera la prioridad de las solicitudes competidoras. mediante una audiencia de interferencia en la oficina de patentes. Basándose en una entrada de cuaderno registrada en ese momento, de Forest afirmó que, mientras trabajaba en el amplificador en cascada, se había topado el 6 de agosto de 1912 con el principio de retroalimentación, que luego se utilizó en la primavera de 1913 para operar un amplificador de baja potencia. Transmisor autoamplificado para recepción heterodina de transmisiones de arco de Federal Telegraph. Sin embargo, también hubo pruebas contundentes de que De Forest desconocía el significado total de este descubrimiento, como lo demuestra su falta de seguimiento y su continua falta de comprensión de la física involucrada. En particular, parecía que no era consciente del potencial de un mayor desarrollo hasta que se familiarizó con la investigación de Armstrong. De Forest no estuvo solo en la determinación de interferencia: la oficina de patentes identificó a cuatro demandantes en competencia para sus audiencias: Armstrong, de Forest, Langmuir de General Electric y un alemán, Alexander Meissner, cuya solicitud sería procesada por la Oficina de Propiedad Extranjera. Custodio durante la Primera Guerra Mundial. [34]
Los procedimientos judiciales posteriores se dividen en dos grupos de casos judiciales. La primera acción judicial comenzó en enero de 1920 cuando Armstrong, junto con Westinghouse, que compró su patente, demandó a la empresa De Forest en un tribunal de distrito por infracción de la patente 1.113.149. [35] El 17 de mayo de 1921, el tribunal dictaminó que la falta de conocimiento y comprensión por parte de De Forest, además del hecho de que no había hecho avances inmediatos más allá de su observación inicial, hacía inverosímil su intento de prevalecer como inventor.
Sin embargo, una segunda serie de casos judiciales, que fueron resultado del procedimiento de interferencia de la oficina de patentes, tuvieron un resultado diferente. La junta de interferencia también se puso del lado de Armstrong, y de Forest apeló su decisión ante el tribunal de distrito del Distrito de Columbia. El 8 de mayo de 1924, ese tribunal concluyó que las pruebas, comenzando con la entrada del cuaderno de 1912, eran suficientes para establecer la prioridad de De Forest. Ahora a la defensiva, el lado de Armstrong intentó revocar la decisión, pero estos esfuerzos, que llegaron dos veces ante la Corte Suprema de Estados Unidos, en 1928 y 1934, no tuvieron éxito. [36]
Este fallo judicial supuso que Lee de Forest fuera ahora reconocido legalmente en Estados Unidos como el inventor de la regeneración. Sin embargo, gran parte de la comunidad de ingenieros siguió considerando a Armstrong como el verdadero desarrollador, y de Forest era visto como alguien que utilizó hábilmente el sistema de patentes para obtener crédito por una invención a la que apenas había contribuido. Tras la decisión de la Corte Suprema de 1934, Armstrong intentó devolverle la Medalla de Honor del Instituto de Ingenieros de Radio (actual Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos ), que le había sido otorgada en 1917 "en reconocimiento a su trabajo y publicaciones relacionadas con la acción del audion oscilante y no oscilante", pero la junta directiva de la organización se negó a permitirlo, afirmando que "afirma firmemente el premio original". [37] El efecto práctico de la victoria de De Forest fue que su empresa era libre de vender productos que utilizaran la regeneración, ya que durante la controversia, que se convirtió más en una disputa personal que en una disputa comercial, Armstrong intentó impedir que la empresa incluso obtuviera la licencia para vender equipos bajo su patente.
De Forest respondía regularmente a artículos que pensaba que exageraban las contribuciones de Armstrong con una animosidad que continuó incluso después del suicidio de Armstrong en 1954. Tras la publicación de "EH Armstrong, el héroe como inventor" de Carl Dreher en la revista Harper's de agosto de 1956, de Forest escribió al autor, describiendo a Armstrong como "extremadamente arrogante, sorprendente, incluso brutal...", y defendiendo la Decisión del Tribunal Supremo a su favor. [38]
En el verano de 1915, la empresa recibió una licencia experimental para la estación 2XG , [40] ubicada en su laboratorio de Highbridge. A finales de 1916, De Forest renovó las transmisiones de entretenimiento que había suspendido en 1910, utilizando ahora las capacidades superiores de los equipos de tubos de vacío. [41] El programa debut de 2XG se emitió el 26 de octubre de 1916, [39] como parte de un acuerdo con Columbia Graphophone Company para promocionar sus grabaciones, que incluía "anunciar el título y 'Columbia Gramophone [ sic ] Company' con cada reproducción". . [42] A partir del 1 de noviembre, la "Estación Highbridge" ofreció un horario nocturno con las grabaciones de Columbia.
Estas transmisiones también se utilizaron para publicitar "los productos de DeForest Radio Co., principalmente las piezas de radio, con todo el celo de nuestro catálogo y lista de precios", hasta que los comentarios de los ingenieros de Western Electric causaron a De Forest suficiente vergüenza como para decidir eliminar la publicidad directa. [43] La estación también realizó la primera transmisión de audio de informes electorales (en elecciones anteriores, las estaciones que transmitían los resultados habían utilizado el código Morse) proporcionando noticias de las elecciones presidenciales de Wilson-Hughes de noviembre de 1916 . [44] El New York American instaló un cable privado y se enviaron boletines cada hora. Alrededor de 2.000 oyentes escucharon The Star-Spangled Banner y otros himnos, canciones e himnos.
Con la entrada de Estados Unidos en la Primera Guerra Mundial el 6 de abril de 1917, se ordenó el cierre de todas las estaciones de radio civiles, por lo que 2XG quedó silenciado durante la guerra. La prohibición de las emisoras civiles se levantó el 1 de octubre de 1919 y 2XG pronto reanudó sus operaciones, y ahora la empresa Brunswick-Balke-Collender suministraba los discos fonográficos. [45] A principios de 1920, de Forest trasladó el transmisor de la estación del Bronx a Manhattan, pero no tenía permiso para hacerlo, por lo que el inspector de radio del distrito Arthur Batcheller ordenó que la estación saliera del aire. La respuesta de De Forest fue regresar a San Francisco en marzo, llevándose el transmisor de 2XG. Se estableció una nueva estación, 6XC , como "La estación de teatro de California", que más tarde De Forest afirmó que era la "primera estación de radioteléfono dedicada exclusivamente" a transmitir al público. [46]
Más tarde, ese mismo año, un asociado de De Forest, Clarence "CS" Thompson, fundó Radio News & Music, Inc., con el fin de alquilar transmisores de radio de Forest a periódicos interesados en establecer sus propias estaciones de transmisión. [47] En agosto de 1920, The Detroit News comenzó a operar "The Detroit News Radiophone", inicialmente con el indicativo 8MK , que más tarde se convirtió en la estación de radiodifusión WWJ .
En 1921, de Forest puso fin a la mayor parte de su investigación en radio para concentrarse en desarrollar un proceso óptico de sonido en película llamado Phonofilm . En 1919 presentó la primera patente para el nuevo sistema, que mejoraba el trabajo anterior del inventor finlandés Eric Tigerstedt y la sociedad alemana Tri-Ergon . Phonofilm registró fotográficamente las formas de onda eléctricas producidas por un micrófono en una película, utilizando líneas paralelas de tonos variables de gris, un enfoque conocido como "densidad variable", en contraste con los sistemas de "área variable" utilizados por procesos como RCA Photophone . Cuando se proyectó la película, la información grabada se volvió a convertir en sonido, en sincronización con la imagen.
Desde octubre de 1921 hasta septiembre de 1922, De Forest vivió en Berlín , Alemania, donde conoció a los desarrolladores de Tri-Ergon (los inventores alemanes Josef Engl (1893-1942), Hans Vogt (1890-1979) y Joseph Massolle (1889-1957)) y investigando otros sistemas de cine sonoro europeos. En abril de 1922 anunció que pronto tendría un sistema de sonido en película viable. [48] El 12 de marzo de 1923, presentó Phonofilm a la prensa; [49] esto fue seguido el 12 de abril de 1923 por una demostración privada para ingenieros eléctricos en el Auditorio del Edificio de la Sociedad de Ingeniería en 33 West 39th Street en la ciudad de Nueva York.
En noviembre de 1922, de Forest estableció De Forest Phonofilm Company, ubicada en 314 East 48th Street en la ciudad de Nueva York. Pero ninguno de los estudios cinematográficos de Hollywood expresó interés en su invento, y como en ese momento estos estudios controlaban todas las grandes cadenas de cines, esto significó que De Forest se limitó a proyectar sus películas experimentales en salas independientes (The Phonofilm Company se declararía en quiebra en Septiembre de 1926.).
Después de grabar representaciones teatrales (como en vodevil), discursos y actos musicales, el 15 de abril de 1923, de Forest estrenó 18 cortometrajes Phonofilm en el independiente Teatro Rivoli de la ciudad de Nueva York. A partir de mayo de 1924, Max y Dave Fleischer utilizaron el proceso Phonofilm para su serie de dibujos animados Song Car-Tune , que presentaba el truco " Follow the Bouncing Ball ". Sin embargo, la elección de De Forest de filmar principalmente actos cortos de vodevil , en lugar de largometrajes, limitó el atractivo de Phonofilm para los estudios de Hollywood.
De Forest también trabajó con Freeman Harrison Owens y Theodore Case , utilizando su trabajo para perfeccionar el sistema Phonofilm. Sin embargo, De Forest tuvo una pelea con ambos hombres. Debido al continuo mal uso por parte de De Forest de los inventos de Theodore Case y a la falta de reconocimiento público de las contribuciones de Case, el Laboratorio de Investigación de Case procedió a construir su propia cámara. Esa cámara fue utilizada por Case y su colega Earl Sponable para grabar a Calvin Coolidge el 11 de agosto de 1924, que fue una de las películas mostradas por De Forest y que él afirmó que era producto de sus inventos.
Creyendo que De Forest estaba más preocupado por su propia fama y reconocimiento que por crear un sistema viable de cine sonoro, y debido a sus continuos intentos de restar importancia a las contribuciones del Case Research Laboratory en la creación de Phonofilm, Case cortó su Vínculos con De Forest en el otoño de 1925. Case negoció con éxito un acuerdo para utilizar sus patentes con el director del estudio William Fox , propietario de Fox Film Corporation , quien comercializó la innovación como Fox Movietone . Warner Brothers introdujo un método competitivo para el cine sonoro, el proceso de sonido en disco Vitaphone desarrollado por Western Electric , con el estreno el 6 de agosto de 1926 de la película Don Juan de John Barrymore . [50] [51]
En 1927 y 1928, Hollywood amplió el uso de sistemas de sonido en película, incluidos Fox Movietone y RCA Photophone. Mientras tanto, el propietario de la cadena de cines Isadore Schlesinger compró los derechos de Phonofilm en el Reino Unido y estrenó cortometrajes de artistas del music hall británico desde septiembre de 1926 hasta mayo de 1929. Se realizaron casi 200 cortometrajes de Phonofilm, y muchos de ellos se conservan en las colecciones de la Biblioteca del Congreso y la Instituto de Cine Británico .
En abril de 1923, De Forest Radio Telephone & Telegraph Company, que fabricaba los Audions de Forest para uso comercial, fue vendida a un grupo encabezado por Edward Jewett de Jewett-Paige Motors, que amplió la fábrica de la empresa para hacer frente a la creciente demanda de radios. La venta también compró los servicios de De Forest, quien estaba centrando su atención en las últimas innovaciones. [52] Las finanzas de De Forest se vieron gravemente afectadas por la caída del mercado de valores de 1929, y la investigación en televisión mecánica resultó no rentable. En 1934, abrió un pequeño taller para producir máquinas de diatermia y, en una entrevista de 1942, todavía esperaba "hacer al menos un gran invento más". [53]
De Forest fue un crítico vocal de muchos de los desarrollos en el lado del entretenimiento de la industria de la radio. En 1940 envió una carta abierta a la Asociación Nacional de Locutores en la que exigía: "¿Qué habéis hecho con mi hijo, la emisora de radio? Habéis degradado a este niño, vistiéndolo con harapos de ragtime, jirones de jive y boogie- Woogie." Ese mismo año, de Forest y el ingeniero de televisión Ulises Armand Sanabria presentaron el concepto de un vehículo aéreo de combate no tripulado primitivo que utiliza una cámara de televisión y un control de radio resistente a interferencias en una edición de Mecánica Popular . [54] En 1950 se publicó su autobiografía, Padre de la radio , aunque se vendió mal.
De Forest fue la celebridad invitada en el episodio del 22 de mayo de 1957 del programa de televisión This Is Your Life , donde fue presentado como "el padre de la radio y el abuelo de la televisión". [55] Sufrió un grave ataque cardíaco en 1958, después del cual permaneció mayormente postrado en cama. [56] Murió en Hollywood el 30 de junio de 1961, a la edad de 87 años, y fue enterrado en el cementerio de la Misión de San Fernando en Los Ángeles, California. [57] De Forest murió relativamente pobre, con sólo 1.250 dólares en su cuenta bancaria. [58]
La rejilla Audion, que De Forest llamó "mi mayor invento", y los tubos de vacío desarrollados a partir de ella, dominaron el campo de la electrónica durante cuarenta años, haciendo posible el servicio telefónico de larga distancia, la radiodifusión , la televisión y muchas otras aplicaciones. También podría usarse como elemento de conmutación electrónica, y más tarde se usó en la electrónica digital temprana, incluidas las primeras computadoras electrónicas, aunque la invención del transistor en 1948 conduciría a microchips que eventualmente suplantaron a la tecnología de tubos de vacío. Por esta razón, De Forest ha sido llamado uno de los fundadores de la "era electrónica". [59] [60]
Según Donald Beaver, su intenso deseo de superar las deficiencias de su infancia explica su independencia, autosuficiencia e inventiva. Mostró un fuerte deseo de lograr logros, de vencer las dificultades y de dedicarse a una carrera de invención. "Poseía las cualidades del inventor-calderero tradicional: fe visionaria, confianza en sí mismo, perseverancia, capacidad de trabajo duro y sostenido". [61]
Los archivos de De Forest fueron donados por su viuda a la Perham Electronic Foundation, que en 1973 abrió el Museo de Electrónica Foothills en Foothill College en Los Altos Hills, California. En 1991, la universidad cerró el museo, rompiendo su contrato. La fundación ganó una demanda y recibió 775.000 dólares. [62] Las existencias se almacenaron durante doce años, antes de ser adquiridas en 2003 por History San José y exhibidas como The Perham Collection of Early Electronics. [63]
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De Forest se casó cuatro veces y los primeros tres matrimonios terminaron en divorcio:
De Forest era un republicano conservador y un ferviente anticomunista y antifascista . En 1932, en medio de la Gran Depresión, votó por Franklin Roosevelt , pero más tarde llegó a tener resentimiento hacia él y llamó a Roosevelt el "primer presidente fascista" de Estados Unidos. En 1949, "envió cartas a todos los miembros del Congreso instándolos a votar en contra de la medicina socializada , la vivienda subsidiada por el gobierno federal y un impuesto a las ganancias excesivas". En 1952, escribió al recién elegido vicepresidente Richard Nixon , instándolo a "proseguir con renovado vigor su valiente lucha para expulsar al comunismo de todas las ramas de nuestro gobierno". En diciembre de 1953, canceló su suscripción a The Nation , acusándola de estar "pésimo con la traición, plagado de comunismo". [72]
Aunque se crió en un hogar protestante fuertemente religioso, De Forest más tarde se volvió agnóstico. [73] En su autobiografía, escribió que en el verano de 1894 hubo un cambio importante en sus creencias: "Durante esas vacaciones de primer año en Yale me convertí en más filósofo que nunca desde entonces. Y así, uno por uno, fueron las firmes creencias religiosas de mi infancia alteradas o descartadas a regañadientes". [74]
De Forest era dado a predicciones expansivas, muchas de las cuales no se confirmaron, pero también hizo muchas predicciones correctas, incluidas las comunicaciones por microondas y la cocina.
Imágenes de patentes en formato TIFF
El primero de ellos, en 1906, fue con Lucille Sheardown, un matrimonio que terminó en divorcio ese mismo año.
