ЭЛЕКТРОННОЕ УСИЛЕНИЕ | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



ЭЛЕКТРОННОЕ УСИЛЕНИЕ

1.2

Радиолампа не была свободна от недостатков. С двумя из них сразу же столкнулись специалисты, занятые разработкой телевизионных систем. Первый недостаток — высокий уровень собственных шумов. Он усугублялся тем, что шумы, возникающие в первом усилительном каскаде, в дальнейшем усиливались вместе с полезным сигналом. Причиной шумов служили и температурные флюктуации нагретого катода, и незаметные на глаз механические сотрясения аппаратуры, приводившие к изменению расстояний между электродами внутренней арматуры ламп, и колебания питающих напряжений. Несколько уменьшить роль этих вредных влияний можно было очень дорогой ценой — приходилось первые каскады усилителя помещать в термостат, подвешивать на эластичных амортизаторах и одновременно стабилизировать источники питания.

С проявлением второго недостатка, который получил название динатронного эффекта, бороться было еще труднее. Динатронный эффект, или вторичная электронная эмиссия,— явление, впервые обнаруженное Г. Штарке в 1897 году. Подробное описание этого фундаментального научного открытия, принадлежащее перу Л. Остина и Г. Штарке, появилось в печати в 1902 году. Суть явления заключается в том, что электроны в вакууме при столкновении с твердой поверхностью выбивают из нее вторичные электроны, причем их количество может превышать количество первичных. Вторичные электроны, выбитые из анода, оседали на сетке, приводили к изменению ее потенциала и дестабилизации работы лампы. Для подавления динатронного эффекта разрабатывались специальные покрытия анода, уменьшающие вторичную эмиссию, вводились дополниельные антидинатронные сетки, но до конца избавиться от этого вредного явления все же не удавалось.
С другой стороны, открытое явление прямо указывало на возможность его использования для усиления слабых токов.


Трубка Л. А. Кубецкого

 

Изобретатели в разных странах настойчиво искали пути создания усилителей на основе вторичной эмиссии. Но лишь в 1923 году Дж. Слепян получил в США патент на радиолампу, в которой поток электронов с нагретого катода усиливался за счет вторичной эмиссии в дополнительной системе электродов. В 1924 году во Франции проект вторично-электронного умножителя предложил Жорж Периго. В СССР в 1926 году советский изобретатель Б.П. Грабовский запатентовал вакуумный прибор для усиления токов, в котором в качестве источника первичных электронов предлагал использовать бета-излучение радиоактивной соли радия

Вследствие неудачного выбора источника первичных электронов приборы, предложенные Дж. Слепяном, Ж. Периго, Б. П. Грабовским и некоторыми другими изобретателями, не нашли практического применения. Они не смогли составить серьезной конкуренции электронной лампе, конструктивные и технические параметры которой непрерывно совершенствовались.

Только в 1930 году 24-летний сотрудник Ленинградского физио-технического института Леонид Александрович Кубецкий изобрел многокаскадный электронный прибор, в основе действия которого лежали два фундаментальных научных открытия: внешний фотоэффект и вторичная электронная эмиссия. Источником первичных электронов Л. А. Кубецкий выбрал фоточувствительную поверхность, которая являлась входным элементом его многокаскадного прибора. Вырванные световыми квантами электроны разгонялись внутри вакуумного прибора и бомбардировали поверхность, расположенную на их пути. Каждый первичный электрон выбивал несколько вторичных. Увеличенное количество электронов устремлялось к следующей поверхности, чтобы на ней еще больше размножиться. И так далее, до последней поверхности, служившей коллектором. Расчеты показывали, что если каждая эмитирующая поверхность будет усиливать первичный фотоэлектронный поток в четыре раза, то две поверхности (или два каскада) дадут усиление в 16 раз, четыре — в 250, пять — в 1000, десять — в миллион раз!

Такое колоссальное усиление обещало немалую выгоду в случае практической реализации трубки Л. А. Кубецкого.
После первых результативных опытов на однокаскадной модели, проведенных Л. А. Кубецким в 1930—1931 годах в лаборатории, руководимой академиком А. А. Чернышевым, внимание было направлено на поиски и исследование материалов для эффективных фото- и вторично-электронных эмиттеров. Такие материалы были вскоре найдены, и появилась перспектива получения фотоэлектронного умножителя огромной чувствительности при вполне удовлетворительном отношении величины сигнала к величине шумовых помех. В результате разработки усилительных устройств идеи телевидения обретали реальность.

Назад

К содержанию раздела



Поиск по сайту


Смотрите также