«СВЕТОНОСНЫЕ» ЯВЛЕНИЯ

1.3

Эпоха электронного телевидения началась с изобретения электронно-лучевой приемной трубки, основанной на эффекте катодо-люминесценции — особого вида свечении, вызываемом электронной бомбардировкой. Как уже отмечалось, среди «светоносных явлений», открытых В. В. Петровым, имеется аналогия и этому типу люминесценции.

Литературные описания эффекта катодолюминесценции обычно начинаются с имени боннского профессора Ю. Плюккера, который изучал спектры светящихся газов в запаянных стеклянных трубках, специально изготовленных для него Г. Гейсслером. В 1858 году на основании замеченного им характерного свечения стекла вблизи катода Ю. Плюккер сделал вывод об особом «катодном» излучении, возникающем в вакууме при электрическом разряде.

В. Гитторф скрупулезно исследовал это излучение и в 1869 году опубликовал основательный труд, в котором указал ряд важнейших свойств катодных лучей: прямолинейность распространения, способность отклоняться под действием магнитного поля и вызывать нагрев облучаемых ими тел. Труд Гитторфа, по-видимому, прошел мимо внимания его оппонента У. Крукса, который несколько лет спустя напечатал свою работу, где вновь отмечались указанные свойства и, кроме того, ряд других свойств катодных лучей, таких, как их способность вызывать люминесценцию кристаллов (алмаза и рубина).

Заслугой Крукса является также разработка ряда светосоставов катодолюминофоров — веществ, светящихся при катодной бомбардировке. Крукс объяснял катодолюминесценцию корпускулярным возбуждением движущихся в катодном луче молекул, но такое утверждение встретило возражения Гитторфа и других ученых. Поставленные У. Круксом по совету Дж. Максвелла опыты подтвердили корпускулярный характер излучения, однако прошло еще около двадцати лет, прежде чем это доказательство было принято научным миром. После открытия электрона катодные лучи были отождествлены с электронным потоком, а способность электронов возбуждать люминесценцию оказалась исторически первым приписываемым им свойством.

Трубка Крукса с широким катодным пучком получила большое распространение среди ученых-физиков. Экспериментируя с этой трубкой, В. Рентген открыл невидимые лучи, обладающие большой проницаемостью которые были названы его именем.

Другое важное изобретение, вытекающее из работ У. Крукса сделал в 1897 году профессор Страсбургского физического института К. Ф. Браун, применивший катодную трубку для индикации быстропротекающих электрических процессов. Трубка Брауна снабжена флюоресцирующим экраном и диафрагмой для вырезывания относительно тонкого электронного луча из широкого электронного потока. Браун воспользовался свойством катодного пучка чутко реагировать па магнитное поле и отклоняться в соответствии с его изменением. Исследуемый ток подводили к катушке электромагнита, расположенной снаружи узкой части стеклянной колбы, между диафрагмой и экраном. Катодный пучок, откликаясь на изменения магнитного поля колебательными движениями, высвечивал на флюоресцирующем экране линию между двумя точками, соответствующими максимальному и минимальному значениям исследуемого сигнала. Светящаяся линия с помощью зеркальца отбрасывалась на внешний экран. Чтобы наблюдать изображение сигнала во времени, зеркальце устанавливалось на якорь еще одного электромагнита, в катушку которого подавался ток частоты, кратной частоте исследуемого сигнала. Таким образом

изобретенная Брауном трубка существенно отличалась от современных осциллографических трубок. Трубка Брауна широко применялась в научных исследованиях русскими учеными. Об опытах с нею сообщали А. Л. Гершун, А. С. Попов, В. К. Лебединский, А. А. Петровский и другие. А. А. Петровскому принадлежит весьма существенное конструктивное изменение трубки Брауна — использование двух катушек для отклонения электронного пучка по двум координатам (1902 г.). Такое усовершенствование позволяло производить наблюдения электрических процессов непосредственно на экране трубки, не прибегая к помощи колеблющегося зеркальца и дополнительного экрана. В 1907 году Л. И. Мандельштам предложил для отклонения катодного пучка по оси времени использовать пилообразной формы напряжение, получаемое от разряда конденсатора. Метод Мандельштама через год был усовершенствован Д. А. Рожанским. После всех этих улучшений осциллограф с трубкой Брауна стал обычным контрольно-измерительным прибором для оснащения физических и электротехнических лабораторий.