|
Электронный луч принимающей трубки был синхронизирован с лучом передающей
трубки, а интенсивность его в каждой точке напрямую зависела от силы
посылаемого видеосигнала. Практически действующей телевизионной установки
Суинтон не создал, но в его проекте мы видим уже те основные элементы, которые
входили потом в конструкцию всех последующих поколений передающих трубок:
двустороннюю мозаику из множества отдельных фотоэлементов с внешним
фотоэффектом, коллектор в виде сетки L и отклоняющие катушки E.
Следующий шаг на пути развития телевидения был сделан только в 20е годы.
В 1923 году Владимир Зворыкин (в студенческие годы Зворыкин был одним из
учеников Розинга и активно помогал ему при создании первого телевизора; в 1917
году он эмигрировал в США, где и работал до самой смерти) запатентовал
полностью электронную систему телевидения с передающей и приемной
электроннолучевыми трубками.
В передающей трубке Зворыкин применил трехслойную двухстороннюю мишень.
Трубка состояла из сигнальной пластины 4 — тонкой алюминиевой пленки
(прозрачной для электронов), покрытой с одной стороны диэлектриком 3 из окиси
алюминия, на который был нанесен светочувствительный слой 2, обладающий внешним
фотоэффектом. Рядом с этим слоем была установлена сетка 1. На алюминиевую
пленку подавалось положительное (относительно сетки) напряжение. Изображение
проецировалось на этот слой сквозь сетку 1. На другой стороне алюминиевой
пленки электронный луч 5 из электронного прожектора 6 создавал растр. Сигнал
снимался с нагрузки RН в цепи сетки. Мозаика передающей трубки содержала
множество отдельных фотоэлементов. Эта трубка тоже не стала работающей моделью,
но в 1929 году Зворыкин разработал высоковакуумную приемную электроннолучевую
трубку, названную им кинескопом, которая в дальнейшем использовалась в первых
телевизорах. Таким образом, принимающая электроннолучевая трубка была создана
уже в начале 30х годов.
С передающими трубками дело обстояло сложнее. Все предложенные
изобретателями к концу 20х годов электронные трубки отличались одним
существенным недостатком — они имели очень низкую светочувствительность.
Видеосигнал, снимаемый с них, был настолько слабым, что не мог обеспечить не
только хорошего, но и скольконибудь удовлетворительного изображения. Низкую
светочувствительность справедливо объясняли неэффективным использованием
светового потока. Действительно, предположим, что светочувствительная мозаичная
пластина разделена на 10 тысяч ячеек, и электронный луч обегает их все за 0, 1
с. Это значит, что при разряжении передаваемого изображения свет действовал на
каждый отдельный фотоэлемент в продолжение всего лишь 1/100000 секунды. Если бы
удалось использовать энергию светового потока, бесполезно пропадавшую в течение
остальных 99999/100000 секунды, чувствительность телевизионной системы должна
была бы значительно возрасти.
Одним из первых попытался разрешить эту проблему уже известный нам
американский инженер Чарльз Дженкинс. В 1928 году он предложил устройство для
накопления заряда в телевизионной трубке. Суть идеи Дженкинса заключалась в том,
что к каждому фотоэлементу светочувствительной панели подключался конденсатор
C. Свет падал на фотоэлемент, и образующийся ток заряжал конденсатор в течение
всего времени передачи кадра. Затем с помощью коммутатора конденсаторы
поочередно разряжались через нагрузку RН, с которой снимался сигнал, то есть в
качестве видеосигнала Дженкинс предполагал использовать разрядный ток.
Идея Дженкинса была очень плодотворна, но она нуждалась в дальнейшей
доработке. Прежде всего приходилось думать о том, где и как разместить десятки,
а то и сотни тысяч маленьких конденсаторов (ведь каждая отдельная ячейка экрана
должна была иметь свой конденсатор), затем требовалось создать коммутатор,
который бы с нужной быстротой и синхронностью мог производить разрядку всех
этих конденсаторов. Никакое механическое устройство не могло справиться с этой
задачей. Поэтому роль коммутатора стали поручать тому же электронному лучу. В
течение пяти последующих лет в разных странах было предложено несколько
вариантов передающих трубок, использующих принцип накопления заряда, однако все
эти проекты не были реализованы. Успешно преодолеть многочисленные препятствия
посчастливилось Владимиру Зворыкину. В 1933 году на съезде общества
радиоинженеров в Чикаго он объявил, что его десятилетние усилия по созданию
действующей телевизионной трубки завершились полным успехом.
Эту работу Зворыкин начал в лаборатории фирмы «Вестингауз», а закончил в
«Радиокорпорации Америки», где в его распоряжении была прекрасно оборудованная
лаборатория и большая группа опытных инженеров. После многих опытов Зворыкин с
помощью химика Изига нашел очень простой способ изготовления мозаичной
светочувствительной мишени с накопительными конденсаторами. Происходило это
следующим образом. Брали слюдяную пластинку размером 10 на 10 см и на одну из
ее сторон наносили тонкий слой серебра. После этого пластинку помещали в печь.
Тонкий серебряный слой при нагреве обретал способность сворачиваться в гранулы.
Таким образом на слюдяной пластинке образовывалось несколько миллионов
изолированных друг от друга гранул. Затем на серебряный слой наносили цезий,
обладавший, как и селен, повышенной чувствительностью к свету. С
противоположной стороны слюдяная пластинка покрывалась сплошным металлическим
слоем. Этот слой как бы служил второй пластиной конденсатора по отношению к
гранулам серебра со светочувствительным цезиевым слоем. В результате каждый из
миллиона миниатюрных фотоэлементов служил в то же время и миниатюрным
конденсатором. Этой трубке Зворыкин дал название иконоскоп.
Работа иконоскопа происходила следующим образом. Стеклянный шарообразный
баллон снабжался сигарообразным цилиндрическим отростком, в котором помещался
электронный прожектор. В шаре находилась мишень, установленная наклонно к оси
|
|