Василий Борисов - Зворыкин

• Название: Зворыкин
• Автор: Василий Борисов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Радиотехника
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-235-03519-5

В. К. Зворыкин (1889–1982) — человек удивительной судьбы, за океаном его называли «щедрым подарком России американскому континенту». Молодой русский инженер, бежавший из охваченной Гражданской войной России, первым в мире создал действующую установку электронного телевидения, но даже в «продвинутой» Америке почти никто в научном мире не верил в перспективность этого изобретения. В годы Второй мировой войны его разработки были использованы при создании приборов ночного видения, управляемых бомб с телевизионной наводкой, электронных микроскопов и многого другого. Автор более 120 изобретений, лауреат множества премий и наград, ученый никогда не порывал связей со своей родиной, заслужив прозвище не только «отец телевидения», но и «русский американец».

---

Из всех лекций и занятий, которые нужно было посещать в институте, Владимиру больше всего нравилось бывать в лаборатории физики. Очень быстро он освоил работу на всех доступных установках и с удовольствием проводил эксперименты, помогая своим товарищам. Руководивший занятиями в лаборатории профессор Б. Л. Розинг обратил внимание на активного студента и предложил Владимиру заняться более серьезной экспериментальной работой. Так в жизни двадцатилетнего Владимира Зворыкина произошло знакомство, сыгравшее важную роль в его дальнейшей судьбе.

Лаборатория, в которой Борис Львович Розинг проводил свою исследовательскую работу, находилась в Санкт-Петербургском бюро стандартов, рядом с Технологическим институтом. Оказавшись в ней впервые, Зворыкин сразу почувствовал разницу между учебными физическими приборами и настоящим экспериментальным оборудованием. Опутанная электрическими проводами аппаратура была окружена массой приборов, стеклянными ртутными насосами, сосудами, из которых тающим белым дымком струились пары азота.

Объяснения, которые начал давать профессор Розинг, поразили воображение Зворыкина. С помощью этой установки, составными частями которой были фотоэлементы, катодная трубка, барабаны с зеркальными гранями и многое другое, петербургский ученый задумал создать систему видения на расстоянии. Интеллигентный, широко эрудированный Розинг рассказывал об идеях «дальновидения» доступным для студента языком. Поэт Владимир Орлов верно подметил, что «мастер просто говорит о сложном, а подмастерье — сложно о простом».

То, что телевидение стало для Зворыкина делом всей жизни, вероятно, напрямую связано с тем, что рассказ об этой области знания ему довелось услышать из уст настоящего Мастера.

УВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ «ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАЛЬНОВИДЕНИЯ»

— Ну что же, Владимир, вы не против, если я буду называть вас просто по имени?

Получив утвердительный ответ, Розинг продолжил:

— Итак, что такое «электрическое дальновидение», его еще называют «электронной телескопией», «телефотографированием», «телевидением»[1], — не в названии дело. Суть в том, что само «дальновидение» существует пока еще только в виде прожектов. Вот когда оно станет реальностью, тогда определится и название.

Розинг посмотрел на сидящего перед ним Зворыкина, как бы оценивая, по какому пути должно идти дальнейшее повествование.

— Вы наверняка знакомы с процессом фотографирования, знаете, как образ какого-то предмета или человека, пройдя через объектив фотокамеры, отпечатывается в виде изображения на фоточувствительной пластине. А теперь представьте, что перед нами стоит задача передать это изображение на большое расстояние куда-то далеко, скажем, из Петербурга в Москву. Но не по почте письмом, а практически мгновенно — по проводам или через эфир, как передают теперь радиодепеши.

Но одно дело передать по проводам электрические сигналы типа телеграфной азбуки Морзе, а как можно сложить из сигналов изображение предмета? Таким вопросом задался еще тридцать лет назад португальский профессор Адриано де Пайва и придумал способ решения задачи, который он описал в своей книге «Электронная телескопия».

В качестве объекта передачи де Пайва предложил использовать изображение на селеновой пластине, которое получалось в фотоаппаратах при съемке. На пластине отпечаток имеет более светлые и более темные участки. Электрическое сопротивление селенового покрытия этих участков является разным. Ученый предложил перемещать по пластине металлический контакт, преобразуя, таким образом, строчку за строчкой, изображение в электрические сигналы. Эти сигналы можно передавать по проводам — в 1878 году, когда де Пайва написал свою книгу, радио еще не было. Для воспроизведения изображения в другом городе приемное устройство должно повторять построчное движение передатчика, перенося полученные электрические сигналы на источник света. Таким источником, по мысли де Пайвы, могла быть электрическая лампа, находящаяся за матовым стеклом. Конечно, ни сам де Пайва, ни его ученики не реализовали на практике такой сложный способ передачи изображения. Важно, что в сочинении португальского профессора была обоснована возможность так называемой построчной развертки изображения, позволяющей преобразовать это изображение в электрические сигналы.

Вообще идея передачи изображения с помощью электричества привлекала внимание многих ученых. Немногим позже профессора из Португалии проект устройства для передачи изображения на расстояние, названного им «телефотографом», разработал русский ученый Порфирий Иванович Бахметьев. Способ развертки передаваемой картины и конструкция приемного устройства у Бахметьева были полностью оригинальными. Например, воспроизводить изображение Порфирий Иванович предлагал с помощью газовых горелок, интенсивность свечения которых определялась электрическим сигналом фотоприемного устройства.

Розинг бросил взгляд на находящуюся неподалеку установку, затем продолжил рассказ:

— Дальнейшему развитию идей дальновидения способствовали два события. Первое из них — это открытие и последующее исследование фотоэлектрического эффекта. Новое направление развития физики открывало большие перспективы, большой вклад в становление этой области науки внесли Генрих Герц и наш Александр Григорьевич Столетов.

Второе событие, стимулировавшее появление целого ряда прожектов «электрической телескопии», относилось скорее не к науке, а к изобретательству. В 1883 году немецкий студент Пауль Нипков, тогда он был примерно в вашем возрасте, придумал, а затем запатентовал удобный механический способ развертки изображения. Для этой цели Нипков предложил использовать светонепроницаемый вращающийся диск. Вдоль окружности диска были просверлены отверстия, расстояние каждого отверстия от центра диска отличалось на небольшую, строго определенную величину. При вращении диска элементы изображения строчка за строчкой можно передавать через эти отверстия, например на фотоэлемент. Придуманный немецким студентом способ развертки изображения сразу привлек внимание изобретателей. По существу, все прожекты систем дальновидения, появившиеся в последующую четверть века, использовали предложенную им идею. Хотя в качестве устройства развертки не обязательно применять диск, который запатентовал Пауль Нипков.

В передающей системе моей установки вы видите два барабана с зеркальными гранями. Эти барабаны при вращении осуществляют развертку передаваемого изображения, посылая его пятнышко за пятнышком на фотоэлемент. Казалось бы, вращающийся барабан — совсем не то, что диск с отверстиями, изобретенный Нипковом. Однако могу сказать, что, не будь изобретения немецкого студента, я вряд ли бы додумался до барабанов с зеркальными поверхностями. Изобретения — это ступеньки, которые помогают совершать долгий и трудный путь к техническому достижению, нужному обществу.

Розинг встал, медленно прошелся вдоль лабораторных столов.

— Теперь, когда вы имеете представление о прожектах дальновидения, которые разрабатывались учеными и изобретателями до нас, я расскажу, какие идеи я хочу осуществить в предлагаемом мной устройстве.

Дальнейшие объяснения Розинга сопровождались показом составных частей создаваемой им установки. Многое из того, что говорил при этом профессор, было понятно Владимиру благодаря прослушанным ранее лекциям. Другие сведения легко усваивались, поскольку Борис Львович в доступной форме связывал их с устройством находившейся перед ними аппаратуры.

Главным изобретением Б. Л. Розинга являлась катодная трубка (впоследствии усовершенствованные трубки такого типа стали называть электронно-лучевыми), способная воспроизводить изображение неподвижных и движущихся предметов. Позже Зворыкин узнал, что на свое изобретение Розинг получил патенты в России, Англии и Германии.

Первые конструкции катодных трубок появились еще в середине XIX века. Опыты с такими трубками проводили многие ученые — Плюккер, Гитторф, Крукс, Ленард и другие. Широкое применение в исследовательских лабораториях катодные трубки стали находить с конца XIX века, после того как немецкий ученый К. Ф. Браун внес в них ряд важных изменений. В катодной трубке Брауна электронный луч под воздействием отклоняющих электромагнитов совершал с большой скоростью построчное движение, в результате чего на люминесцентном экране образовывался светящийся прямоугольник.

Розинг произвел дальнейшее усовершенствование трубки Брауна, благодаря которому электронный луч мог нарисовать на люминесцентном экране изображение, поступающее от передающего устройства. Петербургский ученый первым создал телевизионное приемное устройство, не требующее механической развертки изображения. Прибор Розинга указал новое направление развития катодных трубок — в качестве приемников будущих систем электронного телевидения.