Чтение онлайн

Чтобы уменьшить это время пролета, старались делать лампы меньшего размера, более компактными, уменьшая расстояния между нитью, сеткой Рё анодом РґРѕ РјРёРЅРёРјСѓРјР°. Рта проблема очень хорошо была описана РІ работе РСЂРІРёРЅРіР° Ленгмюра Рё Карла Комптона (1931 Рі., РЎРЁРђ). Р’ ней РѕРЅРё указали, как можно продвинуться РІ область высоких частот, просто уменьшая размеры Рё расстояния между электродами.

Уже РІ 1933 Рі. РІ РЎРЁРђ фирма RCA выпустила лампу акрон, a Western Electric знаменитую РєРЅРѕРїРєСѓ Р·РІРѕРЅРєР°. Рти миниатюрные лампы позволяли генерировать частоты РґРѕ 1500 МГц (длина волны около 20 СЃРј). Однако мощность была очень мала.

Магнетрон

На сцене появилось новое устройство, магнетрон, которое стало в середине 1920-х гг. преимущественным генератором. Было показано, что с помощью магнетрона можно получать очень высокие частоты.

В магнетроне используется комбинация электрического и магнитного полей. В первой реализации прямая нить накала (катод) окружалась цилиндрическим анодом. Внешнее магнитное поле было направлено так, чтобы заставить электроны, летящие к аноду, двигаться по спирали между двумя электродами.

Рто устройство было изобретено Альбертом Р’. Халлом (18801966), который родился РЅР° ферме РІ штате Коннектикут Рё после получения степени РІ Йельском университете РІ 1913 Рі. стал работать РІ исследовательской лаборатории Дженерал Рлектрик (GE). Р’ 1914 Рі. РѕРЅ изобрел динатрон, первый РІ длинном СЂСЏРґСѓ радиоламп впервые созданных РёРј. РћРЅ также РїСЂРѕРІРѕРґРёР» исследования РїРѕ проблемам кристаллографии Рё использовал рентгеновские лучи.

Р’ течение 1916 Рі. Халл начал эксперименты РїРѕ контролю потока электронов РІ лампах СЃ помощью магнитного поля как альтернативный СЃРїРѕСЃРѕР± вместо сетки, который использовался РІ то время. Контроль СЃ помощью сетки РІ то время был объектом СЃРїРѕСЂР° между Дженерал Рлектрик Рё Американской Телефонной Рё Телеграфной Компании, касающимся оплаты автору изобретения Ли РґРµ Форесту.

Р’ 1920-С… РіРі. Халл Рё его сотрудники РІ Дженерал Рлектрик продемонстрировали, что устройство, первоначально имевшее несколько названий, РЅРѕ, РІ конце концов, стало называться магнетроном, может быть использовано РЅР° РЅРёР·РєРёС… частотах РІ качестве усилителя или генератора РІ радиосистемах, Р° также РІ качестве электронного ключа РІ преобразователях мощности. Летом 1921 Рі. права РЅР° изготовление ламп, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, сделали магнетрон РЅРµ очень важным для радиотехники. Р’ Дженерал Рлектрик продолжались работы СЃ магнетроном, РЅРѕ для высоких мощностей. Р’ 1925 Рі. Халл изготовил магнетрон высокой мощности для получения волн СЃ длиной 15 РєРј Рё мощностью 15 РєР’С‚.

Важное открытие, что магнетрон может генерировать колебания СЃ очень высокой частотой, было независимо сделано РІ Германии Рё РІ РЇРїРѕРЅРёРё РІ середине 1920-С… РіРі., РЅРѕ РѕРЅРѕ оставалось неизвестным РІ Америке вплоть РґРѕ 1928 Рі. Чешский физик РђРІРіСѓСЃС‚ Цачек опубликовал РІ 1924 Рі. РЅР° чешском языке результаты экспериментов, РІ которых РѕРЅ сумел генерировать волны длиной 29 СЃРј. Однако эти результаты получили распространение только, РєРѕРіРґР° его работа была описана РІ немецком специализированном журнале РІ 1928 Рі. Р’ 1924 Рі. аналогичные результаты были получены РСЂРёРєРѕРј Хабаном РІ университете Рі. Йена.

Р’ РЇРїРѕРЅРёРё электрофизик Хидетсугу РЇРіРё (1886 1976) Рё его студент РљРёРЅРёР№СЂРѕ Окабе (18961984) внесли важный вклад РІ разработку магнетрона высоких частот. РЇРіРё родился РІ Осаке Рё получил степень РїРѕ техническим наукам РІ РўРѕРєРёР№СЃРєРѕРј университете РІ 1909 Рі. Перед Первой РјРёСЂРѕРІРѕР№ РІРѕР№РЅРѕР№ РѕРЅ учился РІ Англии вместе СЃ Джоном Флемингом, изобретатель лампового РґРёРѕРґР° для детектирования радиоволн. РЇРіРё заинтересовался возможностью СЃРІСЏР·Рё РЅР° коротких волнах, РєРѕРіРґР° провел некоторое время РІ Дрездене (Германия) СЃ Генрихом Георгом Баркгаузеном (1881 1856), изобретатель РѕСЃРѕР±РѕР№ ламповой схемы для генерации высоких частот. РЎ началом РІРѕР№РЅС‹ РЇРіРё возвратился РІ РЇРїРѕРЅРёСЋ для преподавания РІ РўРѕС…РѕРєСѓ Рмперском университете, РіРґРµ РѕРЅ РІ 1919 Рі. получил докторскую степень. Р’ начале 1920-С… РіРі. РѕРЅ узнал Рѕ магнетроне Халла РѕС‚ СЏРїРѕРЅСЃРєРѕРіРѕ РјРѕСЂСЃРєРѕРіРѕ офицера, который возвратился после посещения РЎРЁРђ.

Окабе, который стал первоклассным специалистом РїРѕ магнетронам, окончил университет РўРѕС…РѕРєСѓ РІ 1922 Рі., Р° РІ 1928 Рі. защитил РїРѕРґ руководством РЇРіРё диссертацию. Р’ 1927 Рі. Окабе сообщил, что ему удалось получить генерацию СЃ длиной волны около 60 СЃРј, используя магнетрон. РћРЅ исследовал множество электродов разной геометрии, Рё обнаружил, что если разрезать цилиндрический анод РЅР° РґРІР° полуцилиндра (конфигурация известная как разрезной анод), то можно получить большую мощность. Р’ 1928 Рі. РЇРіРё посетил РЎРЁРђ, чтобы обсудить эксперименты Окабе, который Рє тому времени уже генерировал волны РІ 12 СЃРј. РЇРіРё также описал разработанную РёРј направленную антенну сверхвысоких частот, которая состояла РёР· активного элемента Рё нескольких отражающих Рё пассивных элементов. Рта антенна нашла широчайшее применение РІ телевизионной технике.

После того как в 1931 г. англо-французская группа установила связь через Ла-Манш, используя волны 18 см, во всем мире возник огромный интерес к коммуникациям на микроволнах (релейные радиолинии). Один журнал опубликовал редакционную статью, в которой утверждалось, что эта система открыла нетронутую землю, что обеспечивает диапазон частот для тысяч радиоканалов. Редактор писал, что эксперимент через Ла-Манш означает новую эпоху в области электрических коммуникаций, он настолько революционен, что требует нового имени. Он отмечал также, что аппаратура настолько компактна, что подобные системы можно устанавливать на кораблях и самолетах.

Также хорошо известный специалистам американский периодический журнал Electronics объявил, что потрясающая линия между Дувром и Кале показала, что ультракороткие волны, рассматриваемые как мало полезные, вдруг приобрели огромную важность.

Магнетрон начал свое триумфальное шествие: число научных публикаций об этом устройстве стремительно росло до 1933 г. и оставалось на высоком уровне вплоть до 1940 г., когда в связи с разразившейся войной публикации прекратились по соображениям секретности. Важные исследования, приведшие к существенным улучшениям, были сделаны в 1930-х гг. во Франции, Англии и Германии.