Isovaarin vanhasta putkiradiosta voi vielä löytää triodeja. Tällä elektroniikan työjuhdalla ja transistorin edeltäjällä on takanaan pitkä ja upea ura.


Tällä elektroniikan työjuhdalla ja transistorin edeltäjällä on takanaan pitkä ja upea ura.



Sähkö alkoi mullistaa elämänmenoa 1800-luvun lopussa. Puhelin, hehkulamppu ja sähkömoottori olivat uusia ihmeellisiä keksintöjä. Kaikkein ihmeellisin oli radioaaltoihin perustuva langaton lennätin, jolla viestejä voitiin välittää Atlantinkin yli.

Radiolaitteet olivat varsin kummallisia vekottimia sata vuotta sitten. Aaltoja luotiin kipinävälilähettimellä: johtimien välissä olevaan rakoon kytkettiin niin suuri jännite, että raon yli iski kipinä. Se oli itse asiassa nopeasti edestakaisin syöksähtelevä virta, ja antenniin syötettynä tämä lyhyt virtapulssi sai aikaan radioaaltoja.

Morsetusavainta painettaessa raossa kipinöi ja radioaallot lähtivät matkaan. Vastaanottoon tarvittiin antenni ja jonkinlainen ilmaisin, joka reagoi sähkö- tai magneettikenttään.

Lähettimet olivat järeitä ja vastaanottimet krouveja. Parempaa oli onneksi tulossa.

Thomas Edison oli 1880-luvulla huomannut oudon jutun. Kun hän asetti hehkulamppuun kaksi johdinta, elektrodia, virta kulki niiden välillä mutta vain yhteen suuntaan.

Kun 1897 löydettiin elektroni, Edisonin ilmiö selittyi: kuumasta langasta irtoaa pieniä sähköhiukkasia, elektroneja, jotka kuljettavat virtaa. Mielenkiintoiselle ilmiölle löytyi käyttöä, kun John A. Fleming 1904 oivalsi, että kaksielektrodista tyhjiöputkea eli diodia voitaisiin käyttää radioaaltojen vastaanottoon.

Syntyi kilpailusta

Lee de Forest oli ahkera keksijä, jolle kertyi patentteja yli 300. Hän oli langattoman lennättimen pioneeri ja yritti kilpailla alan toisen uranuurtajan, Guglielmo Marconin, perustaman mahtavan yhtiön kanssa. Marconin tiimiin kuuluva Fleming oli tietysti patentoinut diodinsa, ja de Forest yritti kehittää siitä oman versionsa. Vuonna 1906 onni potkaisi.

De Forest asetti kokeilumielessä anodin ja katodin väliin lasiputkeen vielä kolmannen elektrodin, hilan, ja teki samalla yhden viime vuosisadan tärkeimmistä keksinnöistä. Hila oli mutkitteleva metallilanka, jonka jännitettä muuttamalla voitiin ohjata katodista anodiin kulkevien elektronien virtaa. Pienellä teholla oli siis mahdollista ohjata suuremman tehon kulkua eli vahvistaa heikkoja signaaleja!

Triodista, jota de Forest kutsui audioniksi, alkoi uusi elektroniikan aikakausi.

Triodi oli yleiskäyttöinen komponentti, jolla voitiin vahvistamisen lisäksi tehdä paljon muutakin. Jos vahvistuneesta signaalista syötettiin osa sopivasti takaisin hilaan, triodi alkoi värähdellä itsekseen. Se muutti siis tasavirtalähteen energiaa suurtaajuussignaaliksi eli toimi oskillaattorina. Triodi soveltui myös ilmaisimeksi, sekoittimeksi ja modulaattoriksi, jotka ovat tärkeitä nykyradion osia (ks. Tiede 8/2006, s. 56-57).

Toi oopperankin kotiin

De Forest rakasti oopperaa ja toivoi, että jonain päivänä kaikki voisivat nauttia tästä taiteesta kotonaan. Toive toteutui, kun triodi vapautui lastentaudeista.

Aluksi triodit särkyivät helposti, eikä tehoa irronnut paljonkaan. Tyhjiötä parannettiin ja uusia materiaaleja ja rakenteita kokeiltiin. Myös hilojen määrää kannatti lisätä. Näin syntyi kaksihilainen tetrodi ja kolmihilainen pentodi ja monia muita triodin jälkeläisiä, joissa tyhjiössä tai kaasussa kulkevien elektronien virtaa ohjailtiin sähkö- ja magneettikentillä.

Vanha kipinälähetin tuotti lyhyitä pulsseja ja soveltui morsetukseen mutta ei puheen tai musiikin lähettämiseen. Triodilla sen sijaan voitiin luoda jatkuvaa aaltoa, jota moduloitiin äänen tahdissa. Monet radioamatöörit ryhtyivät kokeilemaan äänen lähettämistä, ja 1920-luvun alussa yleisradiolähetyksistä tuli jo säännöllisiä.

Ensin ohjelmia seurattiin yksinkertaisilla kidekoneilla, mutta pian markkinoille tuli putkiradioita, jotka olivat monessa suhteessa ylivoimaisia kidevastaanottimiin verrattuna - kiitos triodin.

Tutkiin ja tietokoneisiin

Yleisradion lisäksi elektroniputkia käytettiin monissa muissakin sovelluksissa. Radiopuhelinyhteys Atlantin yli onnistui ensimmäisen kerran 1915 putkilähettimellä. Radiopuhelimesta tuli myös poliisin apuri rosvojen jahtaamisessa, kun putkiradio asetettiin T-Fordin takapenkille Detroitissa 1921.

Triodit toimivat lankapuhelinverkon vahvistimina. Toisen maailmansodan alla monissa maissa kehitettiin tutkaa, jossa elektroniputket olivat tärkeitä. Ensimmäinen täysin elektroninen tietokone, 1946 valmistunut ENIAC, perustui sekin elektroniputkiin. Niitä oli 30-tonnisessa laskimessa peräti 18 000.

Putkien valtakausi kesti 1950-luvulle, jolloin puolijohdetekniikka ja transistorit alkoivat syrjäyttää niitä. Transistorit ovatkin nykyelektroniikan ehdoton kunkku, koska niitä voidaan pakata pieneen siruun paljon ja ne tulevat toimeen matalalla jännitteellä. Esimerkiksi kännykän koko elektroniikka mahtuu yhden triodin kokoiseen tilaan.

Putkilla on kuitenkin vielä elinvoimaa. Kun tarvitaan suuria tehoja tai laitteiden on kestettävä voimakkaita häiriöpulsseja, hyödynnetään elektroniputkia. Niitä käytetään edelleen esimerkiksi yleisradion lähettimissä.
Keittiön mikroaaltouunissa puksuttava ontelomagnetroni on yksi triodin jälkeläisistä. Myös hifi-intoilijoiden audiolaitteissa on vielä putkia. Satavuotias ei ole päässyt eläkkeelle.


Arto Lehto on radiotekniikan dosentti Teknillisessä korkeakoulussa.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25799
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1194
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.