4.8 Телеграф, радио, телевидение
4.8.061 Электронное телевидение Розинга
Физик-теоретик, инженер, изобретатель, педагог, лектор, популяризатор науки, общественный деятель; профессор Петербургского технологического института, Константиновского артиллерийского училища, Петербургских Женских политехнических курсов (Петроградского Женского политехнического института), Архангельского лесотехнического института; основатель Северо-Кавказского политехнического института; старший научный сотрудник Ленинградской экспериментальной электротехнической лаборатории; организатор и председатель Екатеринодарского физико-математического общества; союзный эксперт по вопросам телевидения в Комитете по делам изобретений; обладатель Золотой медали Русского технического общества (РТО); лауреат премии им. К.Г. Сименса РТО — Борис Львович Розинг (1869—1933) разработал основной принцип устройства и работы современного электронного телевидения.
В конце XIX — начале XX в. одержимость многих ученых и инженеров идеей передачи звука и изображения на расстояние привела к созданию практически одновременно в нескольких странах радио и телевидения.
Все это вызвало не стихающую до сих пор «борьбу приоритетов». По крайней мере пять стран оспаривают свое первенство в изобретении телевидения: США, Англия, Германия, Япония и Россия.
Но как раз именно в этой области науки и техники приоритет нашей страны неоспорим, поскольку он застолблен не только российскими, но и международными патентами.
Б.Л. Розинг являл собой приятное исключение из череды русских ученых, отдавших свои открытия и изобретения в чужие руки, часто дельцам от науки.
Борис Львович, выдвинувший свою идею «электронной (катодной) телескопии» с использованием электронно-лучевой трубки для воспроизведения изображений и претворивший ее в жизнь, не тянул с подачей заявок, запатентовал свое детище — «Способ электрической передачи изображения» — в России, Германии, Англии и США, и до конца своих дней оставался одним из немногих поборников не механического, а электронного — сегодняшнего ТВ. Но обо всем по порядку.
ТВ возникло не спонтанно. Его появлению предшествовали новейшие открытия в физике — катодных лучей (Ю. Плюккер, 1859), фотоэффекта в селене (У. Смит, 1873), законов внешнего фотоэффекта (А.Г. Столетов, 1888—1890), радио (А.С. Попов, 1895).
Создание П. Нипковым сканирующего диска, существенно упрощавшего процесс кодирования и декодирования изображения, передаваемого по телеграфу, подтолкнуло исследователей к развитию механического ТВ.
Оптико-механические системы базировались на механических коммутаторах для развертки (разложения) изображения на элементы и на селеновом фотосопротивлении, служившим светоэлектрическим преобразователем.
И хотя из-за невысокой скорости срабатывания коммутаторов механическое ТВ имело низкую четкость, оно появилось во второй половине 1920-х гг. в Англии (Дж. Бэрд), в США (Ч. Дженкинсон) и в СССР (И.А. Адамян, Л.С. Термен), но затем уступило место электронному.
Почву для создания электронного ТВ подготовило изобретение «телефотографа» (П.И. Бахметьев, 1870-е гг.), электронной трубки (У. Крукс, 1879) и катодной трубки (К.Ф. Браун, 1895), а также описание катодных лучей как потока электронов, испускаемых нагреваемым катодом электронной лампы, заполненной газом под низким давлением (Дж.Дж. Томсон, 1897).
В своих исследованиях, начатых в 1897 г. и большей частью проводимых за свой счет, Розинг использовал осциллографическую трубку Брауна. Обратив внимание на вариации электронного луча на экране трубки, ученый решил использовать этот луч в качестве коммутатора элементов изображения.
В своих опытах физик избавился от механической развертки изображения лишь наполовину — оставил ее для передачи изображения, а для приема применил электронную.
Использовав осциллографическую газонаполненную трубку с холодным катодом и флуоресцирующим экраном в приемном устройстве, Розинг изменением яркости элементов передаваемого изображения смог воздействовать на интенсивность потока электронов, падающего на экран.
Заменив в передающем устройстве высоко инерционное селеновое фотосопротивление щелочным фотоэлементом с внешним фотоэффектом, ученый нашел способ безынерционного преобразования передаваемого изображения в электрические сигналы.
Разработав за 10 лет все основные элементы современных черно-белых телевизионных трубок (кинескопов), Розинг в 1910 г. сделал в РТО публичный доклад «Об электрической телескопии и одном возможном способе ее выполнения», в котором заявил, что телевидение можно создать только на основе безынерционных электронных приборов, при помощи электронного пучка.
9 мая 1911 г. ученый продемонстрировал точное (неподвижное) изображение на экране своего телевизора — решетку, состоящую из четырех белых полос на черном фоне, помещенную перед объективом передатчика. Первая в мире телевизионная передача стала одним из самых впечатляющих событий начала XX в. в мире науки.
РТО отметило выдающиеся заслуги Розинга в области электрической телескопии, наградив его в 1912 г. Золотой медалью и премией им. почетного члена Общества К.Ф. Сименса.
Продолжив свои исследования, Розинг с целью совершенствования телевизионной системы стал использовать вакуумную трубку с накаливаемым катодом и магнитной фокусировкой электронного пучка, добился лучшей «фокусировки электронного пучка продольным магнитным полем и вывел расчетную формулу, связывающую фокусное расстояние «магнитной линзы» с числом ампер-витков катушки».
В 1920-е гг. Розинг усовершенствовал передающее и приемное устройства, разработал ряд конструкций электронно-лучевой трубки, предложил новые способы модуляции электронного пучка.
В это время в США, Англии и СССР были проведены опыты по передаче движущихся изображений по радио при помощи оптико-механических систем, а затем начались телевизионные передачи с применением таких систем.
Не возражая против временного «механического этапа развития ТВ, Розинг видел его перспективы лишь в электронных системах. Время подтвердило прогнозы ученого.
Первое движущееся изображение на экране телевизионного приемника — «телефота» (полностью электронной системы ТВ), запатентованного в 1925 г. изобретателями Б. Грабовским, Н. Пискуновым и В. Поповым у нас и за рубежом, появилось в 1928 г. Его продемонстрировали в Ташкенте Б. Грабовский и И.Ф. Белянский. Специалисты эту демонстрацию считают рождением современного ТВ.
P.S. Документы, связанные с созданием «телефота» и дневник Грабовского были утеряны или похищены, каким-то образом попали в США и затем в деталях были отражены в романе М. Уилсона «Брат мой, враг мой», по праву считающегося одним из лучших литературных произведений о физиках-экспериментаторах и, в частности, о создателях телевидения.
Скрупулезно воспроизведя все технические подробности изобретения, писатель «отцами» современного телевидения сделал не русских ученых, а американцев.