Георгий Бабат - Магнетрон

• Название: Магнетрон
• Автор: Георгий Бабат
• Издательство: Детгиз
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1957

Магнетрон, о котором идет речь в данной книге, — это прибор размером с кулак. Его медная оболочка заключает в себе разреженное пространство, где с огромной скоростью движутся электронные вихри. Чтобы организовать это вихревое движение электронов, прибор помещают между полюсами сильного магнита или электромагнита. Отсюда название — магнетрон. Этот прибор вырабатывает очень короткие — сантиметровые — радиоволны.

Сантиметровые волны могут пройти сквозь туман, облака, дымовую завесу. При помощи таких волн можно в любую погоду и ночью обнаружить объект, удаленный от места наблюдения на десятки километров; можно очень точно измерить расстояние до этого объекта, определить его местоположение. Место по латыни — «локус». Определение местоположения отдаленных предметов при помощи радиоволн называется радиолокацией.

Радиолокация имела важное значение для многих наземных, морских и воздушных сражений во время Отечественной войны 1941–1945 годов. Мы хотим здесь рассказать об одном из этапов развития радиолокационной техники в период 1934–1935 годов.

Работая, над этой книгой, мы пользовались, помимо собственных воспоминаний, различными литературными источниками: комплектами советских и зарубежных технических журналов, рядом советских и зарубежных монографий, посвященных магнетронам и другим вопросам, затронутым в нашей книге.

Однако наша работа ни в коей мере не является исчерпывающей историей магнетрона. Мы ограничили себя рассказом только об узком круге тесно связанных между собой лиц. Это отнюдь не умаляет значения многих других исследований, как у нас в Союзе, так и за рубежом.

---

— Мы не геологическая экспедиция, где образцы завертывают в бумагу, надписанную графитовым карандашом, для того чтобы буквы не смыло дождями. Пишите чернилами, разборчиво, подробно, ставьте всюду даты. Четко написанную страницу читаешь сразу, как партитуру, сразу видишь все данные, все выводы. А когда написано так, что каждую букву приходится угадывать, то тратишь много времени зря, пока доберешься до общего смысла.

Затем он произнес небольшую речь о том, как важно соблюдать точную терминологию:

— Вот Егорова пишет вместо импульс — вспышка. А ведь мы, товарищи, сами создаем теперь не только новую технику, но и новую терминологию в этой области техники. Надо очень тщательно и обдуманно выбирать всякие словосочетания, соблюдать единообразие, не засорять языка…

После этой беседы дипломанты стали приставать к Веснину с вопросами из области языковедения. Особенно старался Гайк Гошьян:

— Почему мы говорим анодное напряжение, а не катодное? Ведь в наших схемах заземляется анод, а под высоким напряжением находится именно катод. Ведь точнее будет сказать катодное напряжение…

Веснин вздыхал и думал: «Зачем я заговорил о терминах? Кто меня за язык тянул?»

А любознательный Гайк являлся с новым вопросом: почему называют словом «выключатель» прибор, который и выключает и включает? Не будет ли точнее ввести в терминологию КБ, а затем и всей советской электротехнической литературы новое слово — ключатель?

— Всякая терминология условна, она сложилась исторически, — методично объяснял Веснин. — Не к чему ломать то, что установилось, вошло в обиход. А вот для вновь создаваемых приборов, для вновь вводимых понятий мы можем свободнее выбирать названия, добиваться наибольшей точности, строгости, выразительности…

Старательная Милочка Егорова обзавелась техническими словарями и словарем иностранных терминов. Она поминутно листала эти книги, для того чтобы, возможно точнее употреблять те новые для нее слова, о которых говорил Веснин. Она сначала вела свои записи начерно, а потом старательно переписывала их набело.

Гайк Гошьян принес Милочке пачку переводных картинок с голубками, сердцами и незабудками:

— Это для полей вашего лабораторного дневника.

— Адресом ошиблись, — заступился за девушку Федя Непомнящих. — Сии украшения должны быть препровождены товарищу Капралову, дипломанту старшего поколения.

Действительно, Игорь Капралов придавал непомерно большое значение внешнему виду своего лабораторного дневника. Он рисовал замысловатые виньетки и орнаменты для заглавных страниц, бегал к тете Поле за утюгом и тщательно проглаживал все графики. Особенно много сил и изобретательности тратил Игорь на составление наилучших, наиболее приятного тона чернил. Вследствие этого его записи имели всякий раз иной цвет или оттенок, и это приводило Веснина в ярость.

Заботы Игоря о внешнем виде своих сочинений служили постоянным поводом для шуток. Молодые люди вырезали из черной бумаги кляксу и клали ее на чертеж Игоря, рядом с пустым опрокинутым пузырьком из-под туши. И хотя эта шутка повторялась неоднократно, Игорь всякий раз, увидев издали кляксу и опрокинутый пузырек, бросался с воплем к своему чертежу.

Ежедневно Веснин говорил себе:

«Скоро все оборудование будет смонтировано, войдет в строй; я смогу наконец заняться настоящей работой…»

И вот оборудование уже смонтировано, даже столы и стулья расставлены по местам, и книжные шкафы заполнены справочниками, но стоило Веснину лишь немного задуматься о своих собственных будущих экспериментах, как тут же выяснялось, что без всякой видимой причины, просто «вдруг» завалился тяжелый распределительный щит, который, оказывается, неправильно укрепили на стене, или так же «вдруг» отключилось электропитание печи, потому что бригадир монтеров Саня Соркин решил применить свой собственный, весьма оригинальный, но совершенно непригодный в данных условиях метод монтажа…

КБ выглядело совсем не так, как это рисовалось когда-то воображению Веснина, и сам он занимался вовсе не тем, о чем мечтал, начиная работу над магнетроном.

Иногда после целого дня мелочной административной деятельности, сидя у стола, заваленного распухшими «делами», Веснин чувствовал себя так, словно он очутился на дне глубокого колодца, откуда и голоса не подать. А наверху в это время цветут цветы, зреют плоды, идет жизнь…

Он с грустью вспоминал то беззаботное время, когда сам держал в руках визжащую электродрель или прогревал газовой горелкой трубки вакуумной схемы и слесарь Костя Мухартов, всегда готовый помочь, работал рядом, насвистывая веселую песенку. А руководитель бригады старший инженер Муравейский тоном непогрешимого оракула давал им авторитетные указания, обучая их новым приемам работы. И казалось Веснину, что все это было так давно и так далеко, как те коробчатые змеи и детекторные радиоприемники, которые он строил в детстве в Киеве с Толей Сидоренко.

Но вот снова к столу подходил кто-нибудь из работников лаборатории или мастерской с жалобой, претензией, деловым предложением или просто так, ради того, чтобы обменяться мнениями. И Веснин опять должен был давать указания, делать распоряжения…

«Все наладится, все утрясется, — пытался успокоить себя Веснин. — Прав Болтов: ничего не может быть беспорядочнее периода установления порядка».

Срок службы

Срок службы — это время, в течение которого предмет может соответствовать своему назначению. Бывают очень короткие сроки службы: ствол мощного орудия выдерживает не более сотни выстрелов, снаряд движется в канале ствола сотые доли секунды, и вся рабочая жизнь орудия — это лишь несколько секунд. Есть вещи со сроком службы, измеряемым тысячелетиями: до наших дней служат каменные мосты, построенные еще в древнем Китае, шоссейные дороги, проложенные в эпоху Римской империи.

Срок службы зависит от многих причин. Иногда его можно удлинить ремонтом. Но лампа накаливания, например, когда в ней перегорит волосок, уже ни на что не годна. Такова особенность почти всех электровакуумных приборов. Они обычно не поддаются ни ремонту, ни восстановлению. Жизнь осветительной лампы в настоящее время — это несколько тысяч часов. Такие же сроки службы у большинства электровакуумных приборов: радиоламп, рентгеновских трубок, тиратронов.

Еще до того, как Веснин впервые попал практикантом на электровакуумный завод, директор Детскосельской ионосферной станции Евгений Кузьмич Горбачев начал разрабатывать импульсные радиолокационные установки и строить импульсные генераторные лампы. Он столкнулся с одним весьма неприятным обстоятельством: срок службы генераторных импульсных ламп получался во много раз меньший, чем у обычных, не импульсных приборов.

Горбачев решил провести специальное исследование о причинах выхода из строя электровакуумных приборов при импульсном режиме работы. Константин Иванович Студенецкий именно тогда сказал Горбачеву:

«Для исследования, которым вы хотите заняться, вам необходим инженер — специалист-электровакуумщик. Я вам могу предложить весьма инициативного, предприимчивого инженера, некоего Угарова. Он зарекомендовал себя у нас на заводе наилучшим образом. Весьма энергичный товарищ. Мы его отпускаем с большим сожалением, исключительно из уважения к вам».

Горбачев провел вместе с Угаровым множество опытов. Выяснилось, что основная причина недолговечности импульсных приборов — это разрушение катодов.

Для импульсной работы необходим большой электронный ток. Чтобы получить такой ток, Горбачев ставил в свои приборы высокоактивные, так называемые оксидные катоды, которые применяются в обычных приемных радиолампах. Но Горбачев давал этим катодам в сто раз большие нагрузки. Он снимал с каждого квадратного сантиметра поверхности оксидного катода не сотые доли ампера, а десятки ампер. За несколько минут такой нагрузки оксидный катод выходил из строя.

Евгений Кузьмич испытывал различные сорта никеля, брал разную толщину оксидного слоя, пробовал ковырять поверхность никеля шилом, чтобы на нем лучше держался оксид; он обматывал катоды проволокой, свертывал катоды из сетки, напекал на поверхность металлические порошки. Он проделал более тысячи опытов и наконец получил катоды, которые в сокрушительном, жестоком импульсном режиме выстаивали несколько десятков, а потом и сотни часов.

С проблемой катода столкнулся и Веснин, когда приступил к постройке импульсных магнетронов. Причем в работе с магнетронами были еще и свои специфические трудности: в генерирующем магнетроне катод подвергается бомбардировке быстрыми электронами, возвращающимися из пространства между анодом и катодом.