公开说明与庞大装置
1903年,莱顿生理学家威廉·爱因托芬(Willem Einthoven)发表《新检流计》(Ein neues Galvanometer),详细说明弦线检流计。当地装置占据两间房,使用大型水冷电磁铁,需要五人操作。记录心脏电变化已是可行的实验工作,但普通诊室能够使用的设备,仍有待进一步改造。
参考:[1]
灵敏度与速度的折中
1901年的《新检流计》已经提出明确的设计难题:生物组织电阻较大,产生的电流微弱而变化迅速,仪器既要灵敏,又要跟得上变化。爱因托芬从活动线圈出发,考虑减少导线圈数、降低质量,最终用绷紧的细线作为活动部分,并以显微镜观察其运动,免去附着镜子的负担。
论文报告了镀银石英线的试验:银层负责导电,石英提供细而轻的线体,影像经过放大后投向移动的感光板。一次记录使用直径2.1微米、长13厘米的石英线,影像放大400倍。拉紧线体可加快响应,却须用更大的电流才能获得相同偏转;放松线体则增加灵敏度。因而,一条清楚的曲线还须交代张力、阻尼和响应速度,不能只看偏转有多大。
参考:[2]
把医院接到实验室
1906年《远程心电图》记述了莱顿大学医院与生理学实验室的合作。Bosscha提出连线构想,Place教授建议以荷兰科学学会的研究补助支持试验。团队借用约1.5公里长的电话线路,处理架空线晃动、绝缘不良和电话呼叫造成的干扰,使病人留在医院,记录工作留在实验室。
论文把首张远程记录注明为1905年3月22日:它来自健康男子,并与他在实验室得到的曲线相符。到1906年2月24日,团队已记录约百张医院心电图。临床合作还包括Nolen教授在医院观察脉搏,与实验室所录的异常节律相互参照。两地人员分担工作,使收集病人资料不再以搬动大型仪器为前提。
参考:[3]
制造商如何接手
把原型交给制造商并不顺利。Grob对往来信件的研究表明,爱因托芬先后联系多家企业;荷兰厂商担忧价格、市场和现场调试的负担。1903年与剑桥科学仪器公司的接洽带来新的可能,但公司需要更多结构资料,爱因托芬又不能把研究中每日使用的庞大原型寄走。
合作还牵涉慕尼黑的Edelmann公司与英国厂商之间的市场竞争。Horace Darwin参与协商,William duBois Duddell参与改进设计。到了1905年,两家公司均获准制造销售,以销售额的一成为爱因托芬支付报酬。仪器的传播因此既是实验技术问题,也取决于制造能力、商品设计与商业约定。
参考:[4]
商品目录中的记录系统
剑桥科学仪器公司的第4053号《电学仪器》目录,展示了改造后的商品形态。目录说明,Duddell在爱因托芬认可下重新设计仪器,电磁铁不再需要水冷,装线部件可以移动。更换不同细线时,操作者不必把整个装置拆散;这是对维修与日常操作困难的具体回应。
目录把摄影装置也作为系统的一部分:细线影像投向下降的感光板,另设基线和可选的时间标记;连续记录还可使用胶片。书中并列两个人的心电曲线,并提醒留意电极极化和绝缘。图线由此成为可留存、比较的测量记录,而其可靠性仍依赖电路、光学和记录机构共同工作。该目录未注明出版年,不能将其中全部商品细节倒推为1903年的原型配置。
参考:[5]