Форум сайта retrotexnika.ru

По просьбе моего читателя привожу ссылку на презентацию доклада на конференции в Смоленске, которую я разместил в моем блоге живого журнала http://ra3dhl.livejournal.com/

Просматривая сообщения двух спорщиков на соседней ветке об истории создания первых осциллографов, я невольно вспомнил о том, что совсем недавно в мою тему об истории ЦРЛ был размещен титульный лист дореволюционной книги Д.А.Рожанского «Электрические лучи». Именно в этой книге Дмитрий Аполлинариевич Рожанский дает описание трубки Брауна и всех ее усовершенствований до того, как ему удалось применить трубку Брауна для наблюдения быстропротекающих процессов в начале ХХ века. Дмитрий Аполлинариевич пишет:

"Трубкой Braun'a называется трубка с сильно разреженным газом, в которой катод К является источником катодных лучей которые, попадая на фосфоресцирующий экран, заставляет его ярко светиться. Если катодные лучи подвергнуть действию электрического поля колебаний при помощи конденсатора С, или магнитного поля при помощи катушек, то они будут отклоняться в сторону действующей силы, т.е. в первом случае вертикально, а во втором горизонтально. К.Ф. Браун сконструировал эту трубку в 1897 г.; впоследствии многие исследователи пытались ее модернизировать для получения развертки колебательного процесса во времени.

В частности, для этого предлагалось использовать вращающееся зеркало. Однако любые устройства, использовавшие механические элементы для развертки, страдали неисправимыми недостатками. Так, Ценнек в 1899 г. предложил отклонять пучок лучей с помощью постоянного тока, проходившего через катушку; его величина менялась с помощью специального подвижного реостата. В 1908 г. Л.И. Мандельштам предложил способ развертки с помощью апериодического разряда конденсатора. Единственный "след" механического устройства в его приборе сохранялся в виде контакта, который одновременно замыкал две цепи: колебательную и апериодическую».

Что же предложил Рожанский Д.А. и как был устроен его осциллограф, который ему позволил наблюдать быстропротекающие колебательные процессы.

Продолжение следует.

Имеет смысл вспомнить, кто предложил заняться Рожанскому Д.А. разработкой первого отечественного осциллографа.

В книге "А.С. Попов в характеристиках и воспоминаниях современников", Изд-во Академии наук СССР, 1958г. содержится важное высказывание Дмитрия Аполлинариевича Рожанского, которое проясняет историю создания осциллографа в России. «Мое знакомство с ним ( Поповым А.С.- прим. RA3DHL) началось только с осени 1904 г., когда я, окончив университет, начал вести под его руководством занятия со студентами в лаборатории Электротехнического Института. Но эти непродолжительные личные отношения оставили неизгладимый след на моей дальнейшей деятельности, дав ей то направление, которое позволяет мне установить известную преемственную связь с научной работой А.С.Попова. В Геттинген я привез уже готовую тему, которая оформилась под влиянием последних опытов, производившихся А. С. Поповым. Эти опыты по применению Брауновской трубки, для исследования быстрых электрических колебаний, в то время были работой пионера. Логарифмические спирали, получаемые на экране трубки, давали много материала для изучения затухающих колебаний и открывали в этом направлении широкие перспективы. Но в то время этот метод применялся сравнительно редко и, при высокой частоте колебаний, иногда совершенно неожиданным образом отказывался служить. К сожалению, внешние события в жизни А. С. Попова и затем смерть оборвали эту работу. И когда я, вернувшись из Германии, начал разрабатывать тот же метод, то не мог воспользоваться опытом и советами А. С. Попова, которые несомненно облегчили бы тот трудный путь, который пришлось пройти, и избавили бы от многих ошибок..."

Продолжение следует.

Параллельно с Д.А. Рожанским эксперименты с трубкой Брауна проводились и русским ученым Розингом Б.Л. В отличие от Рожанского, стремившегося отобразить на трубке Брауна колебательные процессы, Розинг изобрёл первый механизм воспроизведения электронного изображения, использовав систему развёртки (построчной передачи сигналов) в передающем приборе в электроннолучевую трубку в приёмном аппарате.

В июле 1907 года этот факт был официально зафиксирован как русская привилегия, — 25 июля 1907 года учёный подал заявку на «Способ электрической передачи изображений на расстояние». По этой заявке ему был выдан патент № 18076.
В 1908 и 1909 годах открытие нового способа приёма изображения в телевидении подтвердили патенты, выданные в Англии и Германии.
И 9 мая 1911 года Б. Л. Розингу удалось в своей лаборатории добиться приема и отображения на экране сконструированной им осциллографической трубки изображений простейших фигур.

Продолжение следует.

В тот же год, когда Розинг Б.Л. осуществил первый в мире телевизионный прием простейших фигур, Дмитрий Аполлинариевич блестяще защищает магистерскую диссертацию на тему "Влияние искры на колебательный разряд конденсатора". Эта диссертация содержит раздел, в котором дано описание осциллографа Рожанского Д.А., ставшего основой экспериментального метода, использованного Д.А. Рожанским в его исследованиях быстропротекающих колебательных процессов.

Продолжение следует.

В основу своего осциллографического метода Рожанский положил способ Л.И. Мандельштама развертки с помощью апериодического разряда конденсатора. Но вместо механического замыкателя Д.А. Рожанский в своем методе полностью избавился от механических элементов в своей установке для наблюдения колебательных процессов. Это нововведение позволяет назвать Д.А. Рожанского одним из создателей первого отечественного осциллографа. В цитируемом ниже отрывке из его магисторской диссертации дано описание способа Рожанского.
"Метод, применявшийся в настоящем исследовании, по идее сходен с методом Мандельштама. Для развертывания колебаний применялся также апериодический разряд конденсатора. Но одновременное замыкание цепей происходило не при помощи металлического контакта, а через электрическую искру..."
О схеме осциллографа Рожанского с искровым генератором развертки я расскажу в следующем сообщении.

Схема осциллографа Рожанского состоит их двух цепей.Цитирую: "Цепь 1 состоит из емкости С, (лейденской банки), проволочного контура, в который можно включать еще катушки L для изменения его самоиндукции, и искрового промежутка f. Эту цепь, в которой разряд имеет колебательный характер, мы будем называть колебательной.

К тому же искровому промежутку присоединяется и цепь 2, которую мы будем называть апериодической. Ее самоиндукция мала, кроме того в нее вводится большое безындукционное сопротивление R, + R2 (электролит), которое и создает условия для апериодического разряда. Разряд происходит в обеих цепях через искру f. Источник электрической энергии, индукционная спираль, электрофорная машина, заряжает обе емкости С, и С, одновременно, и когда разность потенциалов доходит до определенного предела, происходит искровой разряд, который одновременно замыкает обе цепи.
Вследствие этого обе емкости и разряжаются одновременно. Этот процесс может повторяться сколь угодно часто, причем синхронизм явлений в обеих цепях при повторных разрядах обеспечен их связью через искру и никакой регулировки не требует.

Апериодическое движение сообщается катодному пучку посредством небольшого конденсатора С2, который укреплен внутри Брауновской трубки. Пластинки конденсатора присоединены к некоторому участку R, апериодической цепи; электрическое поле внутри конденсатора пропорционально в этом случае разности потенциалов на концах сопротивления R.
Отклонения пятна на экране Брауновской трубки от его нормального положения в свою очередь пропорциональны силе электрического поля в конденсаторе, а следовательно и разности потенциалов, или силе тока в апериодической цепи 2. Если пренебречь влиянием искры на разряд, то ясно, что сила тока и должна изменяться по известному закону, выражаемому разностью двух показательных функций времени. В начальный момент она равна нулю, затем быстро возрастает до максимума, после чего происходит медленное падение ее, которое на некотором расстоянии от максимума может быть представлена с известным приближением уже одной показательной функцией.
Совершенно таким же образом происходит и движение пятна. Вначале оно отклоняется очень быстро до крайнего положения, после чего возвращается назад с убывающей скоростью. Вследствие этого непостоянства скорости движения пятна, кривая колебаний растянута неравномерно; она более сжата в конце и сильнее растянута в начале".

Из данного отрывка видно, насколько хорошо, до мельчайших деталей молодой радиофизик Дмитрий Рожанский разобрался в проблеме индикации и визуализации быстропротекающих колебательных процессов. Хочу напомнить, что создавался первый осциллограф Рожанского в течении 1907-1911 гг. (его работа R o s c h a n s k y D., Ann. d. Phys., 36, стр. 281, 1911. признана за рубежом и цитируется в статьях об истории осциллографов иностранных авторов). А его исследования коллебательных процессов с помощью осциллографических методов были отмечены медалью А.С.Попова.
Продолжение следует.

_________________
Ленивые все делают быстро. Чтобы поскорее избавиться от работы. И делают
качественно. Чтобы потом не переделывать.

Спасибо, уважаемый Сергей Игоревич! Ваше исправление лишний раз подчеркнуло то, что события, о которых я рассказал, произошли уже больше 100 лет назад.

О том насколько широко в научных исследованиях применялись осциллографические методы в СССР еще и до Великой Отечественной войны говорят множество патентных материалов по советским изобретениям. Приведу лишь пару патентов осциллографов 1926г.




Кстати, патент Грабовского заслуживает особого внимания. Это именно тот Борис Павлович Грабовский, который увидел в книге американского писателя Митчела Уилсона «Брат мой, враг мой» выдержки из своих дневниковых записей при работе над созданием приемо-передающей установки ТЕЛЕФОТ. 26 июля 1928г. с помощью нее было передано и принято движимое изображение электронным путем как на прием, так и на передачу. Авторы этого изобретения - электронного телевидения в СССР Б.П. Грабовский, В.И. Попов и Н.Г. Пискунов.
Это изобретение было, по совету Б. Л. Розинга, запатентовано в Комитете по делам изобретений СССР под № 5592 с приоритетом от 9 ноября 1925 года. На обеих станциях — передающей и приемной — применялись электроннолучевые трубки.
До сих пор остаются без ответа два вопроса: кто уничтожил в Москве установку ТЕЛЕФОТ, отправленную туда изобретателями из Ташкента для ее демонстрации и как оказался дневник Грабовского в США у Митчела Уилсона.
Продолжение следует.

Но вернемся к исследованиям Рожанского Д.А., который приемы осциллографирования высокочастотных колебаний применял и во время работы в Нижегородской радиолаборатории,(см. его работу "Осциллографическое исследование токов высокой частоты", целью которой было получение экспериментального обоснования для построения теории ламповых генераторов)
и в ЦРЛ, где для его лаборатории коротких волн катодные осциллографы изготавливались в лаборатории измерительных устройств (ЛИУ).

Но самым важным применением Рожанским осциллографа следует считать его использование в лаборатории ЛФТИ в радиолокационной установке, положившей начало созданию первой отечественной РЛС дальнего обнаружения «Редут». Я привожу фото с экрана осциллографа в опытах по радиолокационному обнаружению самолета. Линии развертки придана волнистая форма для упрощения измерения расстояния до самолета за счет дальностных меток ( через 30 км).


Вот, что написано в отчете по РЛС «Редут» (1937г.): «Осциллографический отметчик является основным узлом всей установки, определяющим моменты посылки импульсов передающим устройством, управляющим радиоприемником и отмечающим расстояния от обнаруженных самолетов до установки.
В целях обеспечения наибольшей отчетливости и яркости отметок и получения больших геометрических размеров линии отметок в индикаторном осциллографе нами применена трубка с экраном белого свечения. Длина светящейся ленты на экране осциллографического отметчика может быть получена равной 150-180мм, что дает при шкале расстояний рассчитанной на 100км, возможность отчетливого различения дальности до обнаруживаемого самолета».