布瑞恩見到梁洪有些意外,沒想到會這麼快就再來了,而且給他帶來了八百英鎊的第一筆投資。上次指點之後,布瑞恩修改了發報機的設計方案,加入了檢波電路,隻不過檢波元件很粗糙。所謂的粉末檢波器,就是玻璃板上放一堆金屬碎末,用手工輕輕敲打玻璃板,來控製檢波器電阻。
“布瑞恩,約翰內斯堡有做電燈泡的工廠嗎?”梁洪問。
“電燈泡?”布瑞恩反問,他不知道梁洪要做什麼,“有的,離這裏不遠就有一家。那東西壽命很短,點不了多久就會壞掉。”
梁洪要做的是造真空管,二極管和三極管。過去沒使用惰性氣體的時候,電燈泡工廠吹出玻璃燈泡,通常都會將燈泡裏麵抽成真空,來延長燈絲壽命,自然也就有抽真空的技術和經驗。此外他還看中燈泡裏的鎢絲,金屬鎢熔點極高,可以經受長時間通電,是不錯的柵極材料。
不過,聽布瑞恩講解一番當今燈泡工業之後,梁洪才明白,敢情所謂的愛迪生發明鎢絲燈泡是個謊言,現在還沒有這種東西。不過沒有鎢絲燈泡,金屬鎢還是有的,隻是價格特別高,都是實驗室裏搞出來的東西,現在已經有鎢鋼了,可那是添加礦石冶煉的。金屬鎢在電子管工業中的普及應用,要等到粉末冶金技術成熟,所以每個時代的產品,很可能不是孤立的,要跟同時代其他技術配套。
梁洪學過電子學,知道電子管的基本原理。三個最基本的極,陰極釋放出電子流,當燈絲加熱金屬板時,電子就會遊離而出,散布在真空玻璃瓶裏。屏極是電子管最外圍的金屬板,連接正電壓,吸引從陰極散發出來的電子。柵極一圈圈的細線圈,就如同柵欄一般,固定在陰極與屏極之間,電子流必須通過柵極再到屏極。在柵極之間通電壓,可以控製電子的流量,如同一個水龍頭一般,具有流通與阻擋的功能。加入真空三極管後,檢波電路反應靈敏,能夠集檢波、放大和振蕩三種功能於一體。
在電燈泡廠一口氣做出了十個真空三極管,光材料費就花去二十多英鎊。每個真空三極管看起來就像是個大燈泡。雖然這東西外表不美觀,但是梁洪知道,有了它就可以做出高效率的放大電路,做出來容易攜帶的發報機和接收機。
另一項改進就是天線。馬可尼使用的是T形天線,布瑞恩最初用的是直線式,改進方案是傘形天線。按照這個時代最先進的理論,波長越長,傳播中衰減越小,為了實現遠距離通信,所用波長都在1000米以上。由於高度受到結構上的限製,這些天線的尺寸就比波長小很多,天線與波長並不匹配。擁有後世知識,梁洪知道短波也能傳播很遠的距離,所以他采用了短波段和八木天線。
八木天線看起來像晾衣架的王字型天線,是1925年日本的八木秀次發明的,有很好的方向性,用它來測向、遠距離通信效果尤其好。如果再配上仰角和方位旋轉控製裝置,更可以隨心所欲與包括空間飛行器在內的各個方向上的電台聯絡。這種天線外形尺寸小,製作容易,但設計的時候挺複雜,讓波長和振子匹配需要大量計算。梁洪直接套用他在炮兵學院學無線電時的作業,10米波長方案。
連著三天的忙碌,終於製作出兩套火花發報機和接收機。
盡管好奇的布瑞恩反複追問,梁洪也隻是簡單地應付,說準備碰碰運氣。這個設計,他沒辦法解釋,其中的理論體係超出了同時代。隻在臨走時留下一套裝置,用來給布瑞恩自己琢磨體會的,能想明白多少,完全靠他自己的感悟