|
Website voor Experimenteel Radio Onderzoek
| |||
|
Braun werd geboren op 6 juni 1850 te Fulda, en overleden op 20 april 1918 te Broolyn N.Y.,VS.
Braun's voornaamste bijdrage aan het solid state' materiaal was zijn ontdekking van gelijkrichtingseffect wanneer een loodglanskristal door een metalen punt werd aangeraakt. Deze ontdekking leidde tot de ontwikkeling van de kristalradio detectors in de vroege jaren van de draadloze telegrafie en radio. Hij deelde de Nobelprijs voor natuurkunde in 1909 met Guglielmo Marconi voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van de draadloze telegrafie.Braun is ook bekend als de ontwikkelaar van de Kathodestraal Oscillograaf, de voorloper van het Radarscherm en de Televisiebuis.
Het lag in de bedoeling om gymnasiaal leraar wetenschap en wiskunde te worden aan de Universiteit van Marburg. Maar kort daarna ging hij naar de Universiteit van Berlijn, waar zijn studie zich richtte op natuurkunde en in 1872 promoveerde hij als Doctor natuurkunde.
Braun's eerste onderzoeken waren gericht op oscillaties van snaren en elastische staven, speciaal met betrekking tot de invloed van amplituden in de omgeving van de trillende staven.
Braun's belangstelling in de elektrische geleiding van metaalzouten oplossingen (elektrolyten), leidde uiteindelijk tot zijn studie van metaalsulfide kristallen en andere kristalijne vaste vormen die geleiden, ook als zij niet opgelost waren. Na veel experimenteren meldde Braun in 1874 dat voor veel metaal sulfides de elektrische weerstand verandert met de grootte en de polariteit van de aangelegde spanning. Hij gebruikte de gelijkrichtings eigenschappen van het loodglans kristal, een halfgeleider bestaande uit loodsulfide. Hij ontdekte dit verschijnsel als een van de elektroden een puntvorm had. Met andere woorden, Braun had het punt-contact gelijkrichting effect ontdekt. Op die manier was de eerste halfgeleider geboren. In die tijd had dit effect nog geen praktische toepassingen, maar zou in later jaren in de vorm van kristal radio detector vorm krijgen en leiden tot de eerste puntcontact transistor in 1948.
De volgende twintig jaar besteedde Braun aan universiteits colleges en natuurkundig onderzoek. In 1897 kwam hij met een uitvinding bekend als Braun's Electrometer en ook een Kathode straal oscillograaf. Het bestaan van elektronen was dat jaar vastgesteld en de X-stralen twee jaar eerder. Het was bekend dat als hoge spanning aangelegd werd tussen twee elektroden in een vacuum glazen buis, elektronen van de kathode werden uitgezonden naar de anode. Het was ook bekend, dat bepaalde materialen op lichten als ze door elektronen werden geraakt. Deze informatie was alles wat Braun nodig had in 1897 om zijn 'Kathodestraal Indicator' te maken, wat later Kathode-straal-buis werd genoemd. Talrijke verschijnselen kenmerkend bij oscillerende elektrische spanningen en stromen werden in toenemende mate belangrijk voor natuurkundigen. Elektromechanische oscillografen, met gebruik making van kleine spiegels om een lichtstraal op een scherm te projecteren, konden de golfvormen van de 50 of 60 Herz voltages van de energie stations weergeven. Deze instrumenten waren niet geschikt voor gebruik op hogere frequenties.
Braun's Kathodestraal Indicator De Braun Kathodestraal buis was een koude kathode buis, waar slechts een derde van de elektronen passeerde door een gat in een aluminium plaat, tussen de anode en het fosforscherm. Er was 10.000 tot 20.000 Volt nodig voor de werking van de buis. In Braun's originele kathode straal buis (CRT) werd de te onderzoeken oscillerende elektrische stroom geleid door een spoel rond de buis. Dat resulteerde in een vertikale afbuiging van de elektronen straal. De mate van de vertikale afbuiging stond in verhouding met de sterkte van het te onderzoeken signaal. Het spoor op het scherm was slechts een vertikale lijn. Wat we vandaag horizontale afbuiging noemen als tijdbasis, werd hier gedaan door middel van een klein, snel draaiend spiegeltje voor het scherm geplaatst. Elektrostatische horizontale afbuiging van de elektronenstraal werd pas dertien jaar later door een van Braun's assistenten verwezenlijkt. Hij publiceerde later een gedetailleerde beschrijving hoe zijn buis was gemaakt, zodat elke wetenschapper er een kon maken. Hij heeft nooit zijn uitvinding gepatenteerd.
Ferdinand Braun werd in 1898 betrokken in de draadloze telegrafie. Hij werd ingehuurd door Ludwich Stollwerck om de technische beginselen uit te leggen voor een werkend systeem voor onderwater draadloze telegrafie, wat was ontwikkeld door drie wetenschappelijk onkundige lieden. Men hoopte ook dat Braun in staat zou zijn wegen aan te duiden om het bereik van het telegrafiesysteem te vergroten. Stollwerck was een zeer succesvolle suikerwerk fabrikant in Keulen, die benaderd was om de ontwikkeling van het onderwater communicatie systeem te sponsoren.
Terwijl Braun zich verdiepte in de toenmalige staat van de draadloze telegrafie, werd hij bekend met het werk van Lodge, Slaby, Marconi en anderen. Braun was benieuwd om te vernemen waarom Marconi en Slaby het moeilijk vonden om de afstand te vergroten van hun uitzendingen. Om dit te bereiken verhoogden ze het voltage, en daardoor het vermogen, van de vonkontladingen. Echter, toename van het voltage resulteerde slechts in een kleine toename van de afstand. Hoewel Marconi tot 50 km was gekomen, vereiste een toename van 15 km een onevenredig groter vermogen. Ferdinand Braun bestudeerde Marconi's zender, welke de vonkopening direct tussen de antenne en de aarde verbond.
Braun herinnerde zich, dat, om het bereik van het onderwatersysteem te vergroten, hij een primaire spoel plaatste in de vonkopening van het oscillatorcicuit en een losgekoppele secundaire spoel om de energie in de antenne te sturen. Het effectief bereik werd vergroot als de beide spoelen in resonantie waren.
Directe koppeling van de antenne aan de oscillator leidde tot zeer gedempte oscillaties. Veel energie ging verloren door verliezen in het circuit. Dit alles was niet geschikt voor lange afstands communicatie. De uitgestraalde energie werd verspreid over een groot frequentie-gebied en leidde tot interferentie met andere stations omdat het niet mogelijk was ontvangers op een bepaalde frequentie af te stemmen. De directe koppeling aan de antenne beperkte het bereik van Marconi's zender.
De 'losse' koppeling, die Braun nu gebruikte tussen de oscillator en de antenne veroorzaakte aanmerkelijk minder demping van de oscillator-pulsen. Het effect van de lage demping was zeer nuttig, want de energie werd nu verdeeld over een veel smaller frequentie-bereik en door de kringen in resonantie te brengen, werd de energie-overdracht naar de antenne nog groter.
Binnen een maand na de eerste testen voorspelde de doorgaans conservatieve Braun, dat zijn draadloze apparatuur een afstand van 100 km zou kunnen halen. Stolwerck en zijn partners, die een bedrijf wilden oprichten voor de ontwikkeling en verkoop van de draadloze telegrafie apparatuur voor militaire en commerciele doeleinden, waren dolblij. Braun's verbeteringen stelde het vroegere patent op het monopolie van draadloze telegrafie van Marconi terzijde. Het nieuwe bedrijf dat bekend zou worden als 'Telebraun' werd opgericht en het bedrijf patenteerde Braun's schakelingen. Na diverse opeenvolgende fusies en naamsveranderingen werd het bedrijf waarmee Braun was verbonden bekend als 'Telefunken'.
Braun meende dat als de losse koppeling tussen de oscillator en de antenne de prestaties van de zender verhoogde, dit ook voor de ontvanger zou gelden. In 1902 bleek bij experimenten dat dit juist was.De voordelen van een lange afstands communicatie met de afstembare zend- en ontvang apparatuur was in het belang van allen die de draadloze telegrafie wilden ontwikkelen. Vooral Marconi wist dat diegene die het beste afstembare systeem had, grote financiele voordelen kon verwachten.
De voordelen van een lange afstands communicatie met de afstembare zend- en ontvang apparatuur was in het belang van allen die de draadloze telegrafie wilden ontwikkelen. Vooral Marconi wist, dat diegene die het beste afstembare systeem had, grote financiele voordelen kon verwachten. Marconi patenteerde op 26 april 1900, zijn afstembare zendsysteem onder het patentnummer 7777. (Bekend als 'four-sevens'.)
Braun vond, dat het eerste deel van Marconi's patent erg veel leek op Braun's eigen Engelse patent van 26 januari 1899. Vervolgens vond Braun, dat ook Marconi's volgende patent in 1901 omtrent afstemming merkwaardig veel op het tweede deel van zijn Engelse patent leek. Toen later de twee mannen de zaak bespraken, gaf Marconi met prijzenswaardige openheid toe, dat hij de ideeen van Braun 'geleend' had. Om onduidelijke redenen had Braun-Siemens (de nieuwe naam v/h bedrijf waar Braun mee was geassocieerd) niet direct Marconi gerechtelijk vervolgd. Toen dat toch later gedaan werd, vond Braun dat deze vertraging de legale positie ernstig verzwakt had.
De mogelijkheid de zender en de ontvanger af te stemmen bevorderde de geheimhouding en de vergroting van het communicatie bereik. Dit was zeer belangrijk voor militaire en commerciele gebruikers van de draadloze telegrafie.
In 1901 probeerde Braun zowel de geheimhouding als de afstand te vergroten met de ontwikkeling van richt-antennes. Om richtings-effect te krijgen in zendantennes is een enigszins ingewikkelde zaak. Braun probeerde eerst het gedrag van een parabolische spiegel van een zoeklicht na te doen. Hij maakte een samenstel van drie vertikale antennedraden, in de vorm van een gelijkzijdige driehoek, die onderaan met horizontale draden naar de zender liepen. Door nauwkeurig de relatieve fase van de zenderstroom in de drie draden te regelen werd een duidelijk richtingseffect bereikt.
Braun's publicaties over draadloze telegrafie verschenen in 1901 onder de titel: 'Drahtlose Telegraphie duch Wasser und Luft'.
In 1909 kregen Braun en Marconi beiden de Nobelprijs, omdat zij elkaar hadden aangevuld bij de ontwikkeling van de draadloze telegrafie. Volgens velen zijn de bijdragen van Braun in de ontwikkeling van de draadloze telegrafie een beetje vervaagd door die van Marconi. De reden is dat deze twee mannen zeer van aard verschilden. In tegenstelling tot Marconi vermeed Braun publiciteit en zocht geen persoonlijk erkenning voor zijn werk. Hij zag het slechts als een bijdrage voor de wetenschap.
Kort nadat de Eerste Wereldoorlog begon in Europa, kwam Braun naar de Verenigde Staten om te getuigen in een patentgeschil. Door de deelname aan de oorlog door de VS, en een ongeneeslijke ziekte kon Braun niet terugkeren naar Duitsland. Hij woonde bij zijn zoon in Brooklyn tot zijn dood. Na een leidensweg overleed Professor Ferdinand Braun in de ochtend van 20 april 1918. Hij werd later begraven in zijn woonplaats Fulda.
Referenties
(Nobel istituut
Famous Chemists)Dit artikel verscheen in het PI4WNO-bulletin.
Tekst en brononderzoek door PA0PIM
Illustraties PA0PHB
TOP Zoeken HamInfo Wat is ..? WERON FORUM
Laatste wijziging op Sunday, 11-Jul-2004 11:05:39 CEST Verzonden/Sent: Fri Sep 3 06:37:57 2010
Algemene voorwaarden, © Copyright notice
