Совершенствуя свою лампу, Эдисон пытался устранить такой ее дефект, как внутреннее почернение колбы, вызывающее потерю до 50 % светового потока. Он предположил, что внутри лампы происходит электрический разряд и что осадок на ее внутренней поверхности – следствие рассеяния заряженных частиц угольной пыли, отрывающихся от раскаленной нити. Далее он предположил, что при введении внутрь колбы дополнительного положительно заряженного электрода такие заряженные частицы будут им притягиваться. Эксперименты он начал в 1880 г., поместив над нитью накала проволоку, пропущенную сквозь стекло колбы и присоединенную к положительному полюсу источника постоянного тока. В 1882 г. он заменил добавочный проволочный электрод пластиной из различных проводящих материалов.
Прохождение тока через вакуум к добавочному электроду теперь именуют «термоэлектронной эмиссией». Эдисон открыл его в 1883 г., когда представлений об электроне в науке еще не было. В 1884 г. в Американском институте инженеров-электриков был сделан и тотчас же опубликован доклад об эффекте Эдисона. Это была первая в мировой литературе статья по электронике вообще.
