エルンスト・ルーマー

エルンスト・ヴァルター・ルーマー（1878年4月15日 - 1913年4月8日）はドイツの物理学者でした。彼はセレンの光感応特性を利用した実用的応用の研究で最もよく知られており、この特性を見通し光伝送による無線通信、フィルムへの音声録音、そして有線テレビ伝送の開発に応用しました。

キャリア

ルーマーの父は発明家であり製造業者でもあった。1897年から1900年までベルリンで数学と自然科学を学び、翌年にはギーセンで研究を続けた。初期の研究には、光照射の効果に対してより敏感で、より速く反応するセレン電池の開発に関する広範な研究が含まれていた。1902年12月、彼とサロモン・カリッシャーは、導電性のセレンでコーティングされたプレートを露光して写真画像を生成する方法でドイツ特許151,971を取得した。[ 1 ]ルーマーはまた、セレン電池を使った光感応制御スイッチを設計し、これは日中にブイの照明ガスの流れを自動的に止めるのに成功した。[ 2 ] 1904年、彼はベルリン南西部に私設の物理学研究所を設立した。[ 3 ]

無線電話

フォトフォン

ルーマーが「光電式」光電話システムを聞いている写真（1905年）[ 4 ]

ルーマーは、アレクサンダー・グラハム・ベルの光無線電話、フォトフォンの改良に関する研究で初めて広く知られるようになりました。ベルは1880年にこの装置を発表しました。この装置は、受信機にセレン電池を使用し、送信機から発生する変動光を音に変換していました。しかし、ベルの発明の通信距離は数百メートルに過ぎず、彼はすぐにこの装置の研究を中止しました。ルーマーは、セレン電池の感度向上と、H・T・サイモン教授の「スピーキングアーク」の優れた受信能力を組み合わせることで、フォトフォンをより長距離で実用化できると考えました。

ルーマーは1901年から1902年にかけて、ハーフェル川沿いとヴァンゼー湖で一連の実験的な送信を行った。彼は良好な条件下で15キロメートル（9マイル）の送信距離を達成したと報告した[ 5 ]。[6 ]昼夜を問わず同様の成功を収めたが、最長距離の送信には晴天が不可欠だった。彼は1904年までベルリン周辺で実験を続け、ドイツ海軍は送信に使用するための高出力サーチライトを提供した[ 7 ]。 [ 7 ]

無線電話

ルーマーは無線信号を用いた音声伝送の研究も行いました。1904年、彼はアドルフ・ピーパーと共にドイツ特許173,396号「永久的に減衰しない電気振動を生成する方法」を取得しました。この特許は、水銀蒸気真空管を用いて「連続波」伝送を行う方法を記述していました。[ 7 ]

1904年、彼は最大12万サイクル/秒の送信周波数を生成する高速交流発電機を開発した。しかし、この試みは0.001ワット未満の電力しか発電しない基本プロトタイプに留まった。[ 8 ]

ルーマーの無線電話送信機、1905年頃

ルーマーは高周波スパーク送信機を用いた無線電話の送信についても研究した。 [ 9 ]この研究は1904年から1905年の冬に行われたが、この手法は限られた成果しか得られなかった。彼は後に「マイクロフォンによる通信や電話で受信した送信音声は、吃音者の音声のように荒く途切れ途切れだった」と述べている。[ 10 ]

1906年、彼はデンマークのヴァルデマール・ポールセンが開発した水素アーク送信機を主にベースとした設計を採用し、最大30万サイクル/秒の周波数を発生できる送信機を製作したと報告した。得られた音声送信の品質は「驚くほど良好」であり、送信範囲は数キロメートルまで延長できると感じていたものの、これらのテストは500メートルの距離でしか行われなかった。[ 11 ]

ルーマーはまた、搬送電流伝送（当時は一般に「有線無線」と呼ばれていた）の研究も行いました。これは、複数の無線信号を導波管のような役割を果たす導電体に沿って伝送し、信号を指定された場所に運ぶものです。1911年には、最近のデモンストレーションで「ドイツ語、フランス語、歌曲、蓄音機の音楽の4つの送信が同時に行われたが、妨害なく送信数を大幅に増やすことができることは明らかである」と報告されています。[ 12 ]

1907年、ルーマーは『無線電話の理論と実践』を執筆し、ジェームズ・アースキン＝マレーによって翻訳され、1908年に『無線電話の理論と実践』として出版された。[ 13 ]この本は、光電話の研究と、それより新しい無線電話の開発の両方を含む、無線電話のために研究されていた様々な技術を概説した。無線伝送は天候の影響を受けず、見通し線伝送に限定されないため、ほとんどの用途において優れていることがすぐに認識された。

フィルム上の音声録音

1900年、光無線電話の研究の一環として、ルーマーは送信アーク光の揺らぎを、連続した写真フィルムに明暗の帯として記録しました。そして彼は、このプロセスを逆転させ、写真フィルムに記録された音声を再生できることを突き止めました。走行中のフィルムに明るい光を当て、その光がセレン電池を照らすのです。この光の変化はセレンの電流抵抗に変化をもたらし、これを利用して電話受話器から発せられる音声を変調させました。彼はこの結果を次のように要約しました。「これは実に素晴らしいプロセスです。音声は電気になり、光になり、化学反応を引き起こし、再び光と電気になり、そして最終的に音になるのです。」[ 14 ]彼はこの発明を「写真電話」と呼びました。[ 15 ]この基本概念は、後にサウンド映画制作にも応用されました。

テレビ

ルーマーは、25素子のセレンセル受信機を使用して、電話回線を介して単純な形状の画像を送信できる実験的なテレビシステムをデモンストレーションしました（1909年）[ 16 ]

ルーマーは、セレン電池をテレビ受像機の画素として用いる研究も行いました。1909年後半、彼はベルギーで、ブリュッセルの司法宮殿からリエージュ市まで電話線を介して115キロメートル（72マイル）の距離を伝送することに成功しました。このデモンストレーションは当時、「世界初の実用テレビ装置」と評されました。[ 17 ]しかし、彼の装置はわずか25個の電池で構成されていたため、単純な幾何学的形状しか表現できませんでした。ルーマーは、より高解像度の画像を実現できるシステムを開発することは「単なる資金の問題」だと確信していました。しかし、セレンセル1個あたり15ポンド（45米ドル）のコストを考えると、4,000個のセルで構成されるシステムでは60,000ポンド（18万米ドル）、さらに「風景の背景を必要とするシーンやイベント」を再現できる10,000個のセルで構成される機構では150,000ポンド（45万米ドル）かかると見積もった。高額なため、彼はこの装置が個人宅での使用には適さないと考え、主要都市に中央局を設置し、顧客がサービスを利用できるように手配するだろうと考えた。

ルーマーは、1910年のブリュッセル万国博覧会で、展示用に、はるかに多くのセルを備えた先進的な装置の開発を支援してくれることを期待していました。しかし、25万ポンド（75万ドル）という見積り費用は高すぎました。 [ 17 ]また、テレビジョン研究は、より優れた方法として、受信機にブラウン管を使用する方向に進みました。

ルーマーの有望なキャリアは最終的に幕を閉じた。彼は1912年に病に倒れ、翌年34歳で亡くなった。[ 18 ]

参考文献

  1. ^ "Herstellung von photographyischen Bildern durch Belichtung von elektrisch leitenden, mit Selen Aberzogenen Platten"、 Chemiker-Zeitung (ドイツ語)、1904 年 6 月 15 日、578 ページ。
  2. ^「セレンの特性と応用」、ウィリアム・J・ハマー著『ラジウムとその他の放射性物質』 1903年4月17日の講義、57ページ。
  3. ^マンフレッド・ヘンペル著「Fernsehleute im Spannungsdeld zwischen Fortschritt und Reaktion」（ドイツ語）、『 Die Anfänge des Deutschen Fernsehens』、1991 年、16 ページに収録。
  4. ^表紙Technical World、1905年3月。
  5. ^「通信: 無線電話」 (1902年10月30日付エルンスト・ルーマーからの手紙)、 The Electrician、1902年11月7日、111ページ。
  6. ^ワイヤレス電話の理論と実践、 Ernst Ruhmer 著、1908 年、49-59 ページ。
  7. ^ワイヤレス『マルコーニのブラックボックスからオーディオンまで』 Hong Sungook著、2001年、166ページ。
  8. ^ルーマー（1908） 134ページ
  9. ^ゴールドスミス、アルフレッド・N.（1918）『無線電話』 46-48ページ
  10. ^ルーマー（1908） 118ページ
  11. ^ルーマー（1908） 166-167ページ
  12. ^「ルーマーの多重電話技術」、テクニカルワールド、1911年9月、128ページ。
  13. ^ワイヤレス電話の理論と実践、エルンスト・ルーマー著（ドイツ語からジェームズ・アースキン・マレー訳）、1908年。
  14. ^ルーマー（1908） 39ページ
  15. ^「写真機」エルンスト・ルーマー著、サイエンティフィック・アメリカン、1901年7月20日、36ページ。
  16. ^「Another Electric Distance-Seer」、 Literary Digest、1909年9月11日、385ページ。
  17. ^ a b「Seeing by Wire」、Industrial World、1910年1月31日、viii-xページ（ロンドンメールから転載）。
  18. ^「ユージン・ラウストの録音音響における先駆的実験」メリット・クロフォード著、映画技術者協会誌、1931年10月、644ページ。
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