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德弗雷斯特读大学时参观了在芝加哥举行的世界博览会，博览会上那绚烂的灯光让他着迷，德弗雷斯特由此发现了电学的魅力，他决心把电学作为自己的终生奋斗目标。从此，德弗雷斯特如饥似渴地学习电学知识。
有一次，他在一本杂志上读到介绍无线电收发报机发明人——马可尼的文章。德弗雷斯特很佩服马可尼，梦想着拜马可尼为师。机会很快就来了，1899年，马可尼来到美国，他要用自己的无线电装置报道国际快艇比赛的实况。马可尼在成功地报道比赛盛况之后，在美国的一艘军舰上做了无线电通讯表演。
表演结束后，德弗雷斯特抓住机会向马可尼作了自我介绍。马可尼从谈话中知道德弗雷斯特的电学基础不错，并且很有创造思想，便指着发报机里的小玻璃管对他说：“要进一步增大通讯距离，必须改进金属检波器。我现在还没有想出好办法，希望你能在这方面作出贡献！”
德弗雷斯特（1873~1961）马可尼的话对德弗雷斯特的启发很大，他为自己确定了一个研究方向。为了一心一意地做好这个课题，他辞去了原来的工作，从旧货摊上买来电瓶、电键、线圈等装置和元件，开始做实验。由于德弗雷斯特原本家境就不富裕，再加上辞去工作，因此，生活变得十分贫寒。为了维持生活，他给富家子弟补习功课，到餐厅去洗盘子……尽管艰苦，但这些都没能动摇德弗雷斯特的信心和决心。
1904年的一天，德弗雷斯特正在实验室里做真空管检波试验。忽然，一位朋友气喘吁吁地跑来，告诉德弗雷斯特英国的弗莱明博士发明了真空二极管的消息。对德弗雷斯特来说，这仿佛是一个晴天霹雳，经过短暂的犹豫和思想斗争，德弗雷斯特果断而坚定地选择了继续。
于是，德弗雷斯特又一头扎进了研究工作中。他请一位技师制作了几个真空管，接着，对真空管的性能进行检测，以寻找进一步提高的方法。
幸运总会垂青有毅力的人。一天，德弗雷斯特为了试试屏极距阴极远近对检波的影响。在真空二极管的灯丝和屏极之间封进了第三个电极，即一片不大的锡箔。他惊奇地发现：在第三极上施加一个不大的电信号，就会使屏极电流产生相应变化。第三极对屏极电流具有控制作用！这也正是德弗雷斯特长久以来梦寐以求的信号放大作用！
这一发现让德弗雷斯特备受鼓舞，但他很快从兴奋中冷静下来。为了验证准确，他又重复做了几遍实验，结果证实这种物理效果确实存在。德弗雷斯特还发现，用金属丝代替小锡箔，效果更好。于是，他把一根白金丝制成网状，封装在灯丝和屏极之间。就这样，世界上的第一个真空三极管诞生了！
1906年6月26日，德弗雷斯特发明的真空三极管获得美国专利。后来，人们把这一天当作真空三极管的诞生日。