Электроника будущего на службе человечества

Электроника будущего на службе человечества

Автор: Сергей Леонов

Здесь публикуются высказывания семи выдающихся изобретателей и руководителей промышленности, заложивших основы и ведущих современные разработки в растущей и весьма перспективной области науки и техники — в области электронных ламп. (Публикация 1930 года, представившая прогноз на 35 лет вперед, то есть на 1965 г. — С.Л.)

Редактор журнала Electronics просил меня ответить на вопрос: «Какова главная роль, которую суждено сыграть электронной лампе для человечества?» Я могу ответить лишь то, что приговор вынесет будущее.

Мне были заданы и вопросы относительно того, как я представляю себе будущие применения электронных ламп для подачи больших мощностей, в звуковом кино, в химии, медицине, для целей образования. Меня спросили также, можем ли мы ожидать огромного увеличения мощности электронных ламп и их функциональных возможностей, подобно тому, как в прошлом была решена задача увеличения мощности первых генераторов для питания осветительных сетей.

Возможности применения электронных ламп почти безграничны. Открывается необъятное поле для исследований в физике, химии, для изучения природы электричества, тепла и света.

Усовершенствования выпрямительной лампы, я уверен, достигнут такой степени, что чрезвычайно упростится передача больших мощностей на далекие расстояния.

Будучи свидетелем первых слабых шагов аудиона (позже получил название «триод» — С.Л.) в качестве детектора радиоволн, усилителя токов в радиоприемных и телефонных устройствах и генератора, способного работать почти на любой частоте, пока, наконец, он не стал основным элементом конструкции всех радиовещательных устройств, я не могу не испытывать огромную гордость при виде того, как он проникает во многие другие области человеческой деятельности, содействуя техническому прогрессу. Теперь, когда стокиловаттные лампы являются изделием, ежедневно выпускаемым промышленностью, не надо обладать слишком смелым воображением, чтобы предсказать, что в области преобразования и передачи мощности свободный электрон, заключенный в оболочку из стекла и меди, вскоре заменит многотонные махины электрических генераторов. Одним из результатов этого будет создание высоковольтных линий постоянного тока для передачи энергии на большие расстояния. И как бы в противовес будут разработаны генераторные лампы чрезвычайно малых размеров, которые позволят физикам формировать незатухающие колебания на частотах, приближающихся к инфракрасной части спектра, и которые станут также инструментом для изучения электрона и исследования вещества во внутриэлектронном масштабе.

В мире медицины на основе новых знаний человека о природе электрона и его способности воздействовать на здоровье человека будут созданы новые терапевтические и диагностические теории, науки о наследственности, росте организмов, об управлении жизненными процессами, о бактериальных культурах и уничтожении микробов. Подобным образом в сельском хозяйстве, ускорив развитие растений, избавившись от сорняков и насекомых-вредителей, мы станем гораздо более независимы от случайностей погоды и климата.

В авиации электрон станет самым надежным из пилотов, когда-либо бравших в руки штурвал, он будет проникать сквозь туман или уничтожать его, предотвращая несчастные случаи при слепом полете. То же можно сказать и о морской навигации. В обрабатывающей промышленности, где сегодня ничего не знают об электроне, завтра он будет организатором, исполнителем и советчиком при проведении таких процессов, как плавка, сварка, сортировка, отсчет и измерение, и позволит добиться такой экономии времени, производительности и точности, о которых мы сейчас не можем и мечтать. Если говорить о таких областях, как телевидение, радио и проводная связь, об их использовании в увеселительных, воспитательных и общекультурных целях, в школе, в театре и дома, то нынешние большие достижения — это всего лишь слабая тень тех грядущих неизмеримых выгод и преобразований, которые электрон и электронная лампа припасли для человечества и которые послужат делу мира, облегчению труда человека, сделают его жизнь долгой и богатой.

В 1904 г. я изобрел выпрямительную лампу для радиоприемных устройств. Она оказалась отправной точкой огромных технических усовершенствований, в результате которых мы имеем беспроволочную телефонию и радиовещание. Со временем эта лампа будет в широких масштабах использоваться для выпрямления переменного тока на электрифицированных железных дорогах и при передаче больших мощностей. Трех— и четырехэлектродные варианты этой лампы являются важной составной частью кинопроекционных и телевизионных устройств. Ее использование в технике кабельной связи увеличит пропускную способность линий связи, так как позволит реализовать метод многократной телеграфии по кабелю. По-видимому, окажется возможным даже трансатлантическое телевидение.

В наборной машине — линотипе Мергенталера — нет почти ничего, кроме рычагов и кулачков, весьма простых механизмов, изобретенных много тысяч лет назад. Вот сколь огромное и плодотворное воздействие на будущее может оказать введение в практику одного-единственного нового технического принципа. Ни один новый физический прибор никогда не находил такого множества чрезвычайно важных практических применений и в такое короткое время, как электронно-ламповый усилитель. Отсюда можно получить косвенное свидетельство о масштабах того влияния, которое окажет изобретение электронной лампы на будущее человека.

Я твердо уверен в том, что электронике в целом суждено оказать на электропромышленность весьма глубокое влияние и что электронную лампу ждет большое будущее не только в радио, но и в других отраслях техники, для применения в которых будет создано множество разновидностей электровакуумных приборов, отличных от хорошо известных стандартных типов, которыми мы располагаем сейчас.

Между тем продолжают быстрыми темпами расти номинальные мощности электронных ламп. Если при разработке систем электрического освещения потребовалось время, почти равное жизни поколения, для того чтобы создать генератор мощностью 200 кВт, то от обнаружения еле ощутимого явления электронной эмиссии до достижения в одной лампе мощности 200 кВт и более прошло лишь несколько коротких лет. Возможности электронных ламп как выпрямителей, преобразователей, разрядников и т. д., по-видимому, безграничны, как и возможности их применения в энергетических системах и промышленности.

В повседневной жизни человека электронным приборам суждено в течение следующего десятилетия произвести столь же решительные революционные изменения, какие произошли за последние пятьдесят лет.

Большинство ученых не любят делать предсказания о будущем. Но мне очень хотелось бы думать, что не существует границ для тех огромных возможностей, которые связаны с применением электронной лампы. Наряду с теми, которые ваш журнал называет «радио» и «аудио», существует, наверное, еще множество применений, ни одно из которых не будет последним.

Электронные лампы уже используются для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот. Они изменяют частоту и форму колебаний и позволяют отвести любую нужную часть из последовательных колебаний для использования. Они прерывают ток или преграждают ему путь подобно переключателям, сетевым автоматам и грозозащитным разрядникам. Они дают нам в руки инструмент для исследования воздействия высокочастотных полей на живой организм. Раз уж мы видим, что маленькие электронные лампы со стеклянным баллоном способны делать множество вещей, которые никто не умел делать несколько лет назад, мы, естественно, с надеждой смотрим на аналогичные приборы из металла, предназначенные для той же работы, но в более крупных масштабах.

До сих пор, чтобы электрическую мощность можно было передать на расстояние, повернуть, направить в обратном направлении, переключить или преобразовать, необходимо было перемещать большие массы металла. Электроника, по-видимому, позволяет отделить массу аппарата от его электрических свойств, так что в известном смысле мы можем оставить массы на месте и в то же время перемещать или направлять, тормозить или отключать само электричество.

Электронные лампы явились дальнейшим этапом разработки ламп накаливания. Но теперь мы уже не используем света, который они дают, и многие современные лампы заключены в металлическую оболочку. Не потребуется много времени, чтобы создать работоспособные лампы без стекла, или изменить устройство цокольной части, или выйти за пределы тех размеров, которые, как очевидно, определяются условиями внутри стеклянного баллона. Просто мы пока медлительны и не умеем правильно оценивать новые возможности. Кроме очевидных применений, упомянутых выше, электронная лампа, без сомнения, станет необходимой для решения целого ряда задач, о важности которых мы сейчас не имеем никакого представления, точно так же, как было с рентгеновской трубкой, электронным прибором, который разрабатывался вовсе не для удовлетворения каких-либо назревших потребностей. Когда мы рассматриваем снимки наших костей, нам следовало бы думать о том, сколько еще нам предстоит увидеть.

Наилучшим свидетельством будущего электронных приборов и, в частности, трехэлектродной электронной лампы, по-видимому, является их прошлое. Построенные впервые для детектирования радиотелеграфных сигналов, к 1914 г. эти лампы были усовершенствованы настолько, что их стали постоянно использовать в качестве усилителей или повторителей на трансконтинентальных линиях телефонной связи по проводам. В 1915 г. они применялись как на передающих, так и на приемных станциях первой трансатлантической линии радиотелефонной связи, а в 1924 г. — для быстродействующего телеграфирования по кабелю, проложенному по дну океана. В течение того же периода двух— и трехэлектродные лампы нашли широкое применение в радиовещании и многих других областях, где можно было использовать ценные выпрямляющие и усилительные свойства электронных приборов.

Сегодня многие тысячи электронных ламп всех размеров и конструкций используются в сетях связи, построенных фирмой Bell Systems; множество ламп работает в других аналогичных системах по всему миру. В течение последних пятнадцати лет ученые и инженеры проделали большую работу, позволившую наладить производство прочных, относительно эффективных приборов, которые в ряде случаев способны перерабатывать мощности, измеряемые многими киловаттами. И конца успехам в исследованиях и разработках не предвидится.