Страница 56 из 67
Наша страна является родиной самой совершенной системы дальновидения или, как иногда говорят, соединяя греческий корень слова с русским, — «телевидения», основанной на применении электронного луча. Профессор Б. Л. Розинг нашел верный путь для осуществления телевизионной передачи. Он придумал светочувствительный мозаичный электрод, приспособил для целей телевидения электроннолучевую трубку, применил столетовские фотоэлементы. Телевизор был изобретен, но все еще оставался слепым. И это нельзя считать виной или ошибкой Розинга. И фотоэлементы, и усилительные радиолампы, и электроннолучевые трубки в ту пору находились в младенческом состоянии. Идеи Розинга на два десятилетия опередили развитие электроники.
Другие изобретатели, не имея возможности использовать надлежащим образом свойства электроннолучевой трубки, были вынуждены пойти по пути, намеченному польским инженером П. Нипковым. В аппаратах Нипкова, как в передающих, так и в приемных, главную роль играл вращающийся диск с несколькими десятками маленьких отверстий, просверленных по спиральной линии (рис. 103).
Рис. 103. Диск Нипкова.
В «видящем» приборе позади такого диска помещался фотоэлемент, а в «показывающем» приборе — неоновая лампочка.
Объектив давал на вращающемся диске четкое изображение рассматриваемого предмета, и отверстия диска пробегали по нему, выделяя из него узенькие полоски. Фотоэлемент воспринимал разное количество света в зависимости от того, по каким участкам изображения пробегало очередное отверстие диска и соответственно изменял силу тока. Этот фототок, во много раз усиленный электронными лампами, поступал на приемную станцию и питал неоновую лампочку, которая изменяла свою яркость в зависимости от силы сигналов, полученных ею от фотоэлемента.
Приемный диск быстро и синхронно вращали, так что его отверстия проходили перед лампочкой точно такие же пути, как отверстия передающего диска по изображению предмета, даваемому объективом. Отверстия в диске одно за другим пробегали мимо неоновой лампочки, и глаз видел мигающее, мелькающее изображение.
Телевизоры Нипкова были не электронными, а механическими аппаратами со всеми недостатками, присущими таким устройствам. Советские инженеры И. А. Адамиан, С. И. Какурин, М. А. Бонч-Бруевич, М. В. Шулейкин создали несколько различных конструкций телевизоров с диском Нипкова. Их аппараты отличались сравнительной простотой устройства и дешевизной.
В 1928—30 годах в Советском Союзе началась большая и планомерная работа по созданию телевизионных приемников и передатчиков.
Во Всесоюзном электротехническом и в Ленинградском электрофизическом институтах, наряду с разработкой механических систем телевизоров, деятельно совершенствовался электронный телевизор Розинга. Были изучены свойства серебряно-цезиевых фотоэлементов, разработаны усилительные устройства, изобретен фотоумножитель. Все это закладывало фундамент будущих высококачественных телевизионных станций и приемников.
Механические телевизоры просты. Их без особого труда строили даже пионеры в детских технических станциях. Конструкторы механических телевизоров быстрей добились успеха, и их аппараты первыми вышли в эфир, опередив электронные телевизоры на несколько лет.
Первая советская телевизионная передача состоялась 2 мая 1931 года. О ней было объявлено так: «2 мая, впервые в СССР, будет произведена опытная передача телевидения по радио с коротковолнового передатчика РИЗИ-1 Всесоюзного электротехнического института (Москва) на волне 36,6 м. Будут передаваться изображения живого лица и фотографии. Любители телевидения смогут увидеть тех, кто работал в ВЭИ над осуществлением этой передачи, увидят фотографии вождей революции и, наконец, увидят рабочих-экскурсантов, которые полуторатысячной массой вольются в этот день в стены института для осмотра его лабораторий…»
1 октября 1931 года через московские широковещательные станции начались регулярные передачи телевизионных программ. Успех телевизионных передач был необычайный.
Телевидение, как и радио, в нашей стране с первого дня служит общественно-полезным целям. За рубежом — иначе. Первая телевизионная передача в США была, например, устроена с места… казни негра. По радио также передавались вопли и стоны казнимого.
Иконоскоп — электронный глаз
Б. Л. Розингу — основоположнику электронного дальновидения еще при жизни удалось видеть осуществление его идеи. Два советских изобретателя— инженеры Константинов из Ленинградского электрофизического института (в 1930 году) и Катаев из Всесоюзного электротехнического института (в 1931 году) изобрели «зрячую» электроннолучевую трубку, получившую название — иконоскоп, что означает «изображение смотрящий».
Глаз может служить моделью фотоаппарата. У глаз — веки, у фотоаппарата — затвор. Диафрагма — радужная оболочка. Линзе объектива условно соответствует хрусталик, а светочувствительной пленке — сетчатка (рис. 104).
Рис. 104. Глаз послужил моделью и для фотоаппарата и для видящих приборов телевидения.
В фотоаппарате светочувствительная пленка состоит из множества отдельных мельчайших частичек бромистого серебра. Под действием света бромистое серебро разлагается, и изображение запечатлевается на пластинке.
И глаз и фотоаппарат послужили образцами для создания основного прибора современного телевидения «иконоскопа». Иконоскоп тоже имеет «веки» — затвор, «зрачок» — диафрагму и набор линз, составляющих объектив прибора. Напротив объектива на задней стенке иконоскопа расположена «сетчатка» — светочувствительный электрод, называемый фотокатодом. Он имеет зернистую, мозаичную поверхность, то есть состоит из множества отдельных чувствительных к свету элементиков.
Фотокатод изготовляют из тонкой слюдяной пластинки, на которую наносят несколько миллионов мельчайших капелек серебра. Капельки серебра прилипают к слюде, покрывая ее крошечными точками. Серебряные крупинки, обработанные цезием, становятся маленькими, но совершенно самостоятельными фотоэлементиками.
Каждый такой фотоэлементик держится особняком: серебряно-цезиевые точки сидят на слюде изолированно, как островки.
Тыльную сторону слюдяной пластинки покрывают сплошным слоем какого-либо металла — алюминия, серебра, меди, и этот сплошной металлический слой через сопротивление соединяют с землей. Таким образом, каждый серебряно-цезиевый фотоэлементик одновременно является и конденсатором. Одной обкладкой этого микроскопического конденсатора служит серебряно-цезиевая крупинка, другой — слой металла, а диэлектриком — слюда.
К металлической обкладке припаян проводник, передающий сигналы изображения с фотокатода к другим приборам телевизионной станции — к усилителям и передатчику.
Объектив отбрасывает изображение передаваемого предмета на фотокатод. Каждый фотоэлементик получает определенную порцию света. Фотоэлементы, оказавшиеся в темных, теневых местах изображения, получают света меньше, оказавшиеся в светлых местах — больше.
Свет выбивает электроны из атомов серебряно-цезиевых крупинок. В местах, где света падает больше, электронов будет выбито много; в затемненных местах, где освещенность слабее, — поменьше, а в совсем черных, густых тенях, куда свет не падает, электроны вовсе не будут выбиты.
В результате воздействия светового потока, принесшего изображение, каждый из нескольких миллионов самостоятельных фотоэлементов, составляющих фотокатод, потеряет определенное количество электронов. Иначе говоря, каждая серебряно-цезиевая крупинка приобретет какой-то положительный заряд. Величина этого положительного заряда на каждом отдельном фотоэлементе будет в точности соответствовать количеству упавшего на него света.
На фотокатоде получится невидимое изображение, нарисованное мельчайшими положительными электрическими зарядами, причем темным местам соответствуют маленькие заряды, а светлым — более крупные.