22. Авторское свидетельство на генерирующий кристалл.
Оглавление базы знаний о О. В. Лосеве
ГЛАВА VI
ПЕРВОЕ ВЫСТУПЛЕНИЕ.
Ближайшая (З6-ая) научно-техническая беседа Радиолаборатории была назначена на 9 марта 1922 года.
На повестке дня стояли доклады инженера А.Ф. Шорина «О работе быстродействующего буквопечатного аппарата» и Олега Лосева «Детектор- генератор». Аудитория, в которой обычно происходят беседы Радиолаборатории, переполнена; собралось 92 человека.
Около восьми часов вечера за длинным столом аудитории появляется председательствующий профессор В.К. Лебединский и секретарь инженер С.М. Горленко. Вступительное слово Владимира Константиновича было весьма кратко. «Обе работы, которые будут сегодня доложены, выполнены в Радиолаборатории сотрудниками разных поколений; обе работы, отличные друг от друга, направлены на разрешение важных научных и технических задач, стоящих перед Радиолабораторией, причем работа А.Ф. Шорина завершает серию исследований автора, работы же Лосева, надо ожидать, откроют новые пути радиотехники и обширное поле деятельности для ее юного автора».
А.Ф. Шорин весьма лаконично и спокойно рассказал о задачах, которые стоят перед техникой буквопечатания, о достигнутых им результатах. Многократно выступавший с техническими докладами известный специалист А.Ф. Шорин говорил совершенно уверенно.
Олег, слушая Шорина, еще и еще раз смотрит в тетрадь, где полностью записано все его выступление, и страшно волнуется. Он чувствует, что ему не удастся даже по тетради читать так спокойно, как говорит Шорин, не заглядывая ни в какие конспекты.
Приходят новые мысли, не занесенные в тетрадь, которыми хочется поделиться с присутствующими. В последние дни он изучал другие детекторы, другие системы контактов - как с цинкитом, так и с другими кристаллами. Наибольшей способностью генерировать колебания, как он установил, обладает кристалл цинкита при контакте с угольной нитью.
Свинцовый блеск, пирит, карборунд, галенит и другие кристаллы или вовсе не генерировали колебаний, или генерировали их значительно хуже, чем контакт цинкита с угольной нитью.
Конец доклада Шорина Олег совершенно не слышит, не понимает, да и не пытается понять. Он мучительно думает, следует ли ему поделиться и результатами измерений с другими кристаллами и контактами…
Шорин успел закончить доклад, ответить на вопросы, но возбуждение Олега было настолько сильно, что ему так и не хватило времени, чтобы разрешить эти сомнения.
После перерыва Олег вышел, открыл тетрадь, пытаясь читать написанное. От волнения и природной близорукости в глазах у него рябит, и он начал сбиваться с первых же слов, хотя он несколько раз предварительно читал свой текст. После неудачи с чтением решил рассказывать по памяти. На второй-третьей фразе он овладевает собой и, как бы не замечая аудитории, стал спокойно говорить о своей работе.
«Обыкновенный детектор из кристалла цинкита с контактом, образованным угольной нитью, при определенном направлении и силе постоянного тока, протекающего через контакт, может в контуре генерировать незатухающие колебания.
Частота генерируемых колебаний может плавно изменяться от низких звуковых частот до высоких частот, на которых работают радиостанции».
Олег демонстрировал тут же генерирование звуковых частот с помощью детектора. Несколько человек, подошедших к телефону, отчетливо слышали в нем звук.
Во время привычной демонстрации на чужих лекциях и докладах Олег чувствовал себя значительно спокойней. Ему вспомнилось неписаное правило, что опыт, хорошо получающийся в лаборатории, не выходит во время демонстраций. Изо всех правил бывают исключения, и благоприятное исключение выпало на долю опытов Олега. Генерирующая точка, к счастью, не сбивалась, и вся демонстрация прошла успешно.
«Существенно отметить, что генерация с детектором из цинкита начинается уже при нескольких вольтах, а не при десятках вольт, как это наблюдалось в опытах Икклза при изучении паразитной, побочной генерации с кристаллами. Наблюдаемая генерация (он чуть не сбился и не сказал «открытая мною генерация») отнюдь не является побочной. Даже при небольшой мощности это явление позволяет создавать собственный высокочастотный генератор без катодной лампы».
Олег продолжает объяснять, что ничего удивительного в этом явлении нет. Всякая двухэлектродная система (электрическая дуга, катодная лампа) может стать усилителем или генератором на той части своей характеристики, где наклон ее отрицательный. В опытах с поющей дугой возникновение колебаний особенно наглядно. Точно таким же свойством обладают и некоторые детекторы (в частности цинкитный), которые мы привыкли применять для других целей; они, наряду со своей способностью генерировать колебания, сохраняют и свои свойства детектировать.
Детектор, как типичный диод, в корне отличается от лампового триода и, как указывал М.А. Бонч-Бруевич, может сопоставляться лишь с двухэлектродной лампой.
«Сейчас еще не ясно, как работает новая система, каков механизм явления, но вы слышали сами колебания звуковой частоты, а мне удалось вызвать и измерить колебания высоких частот».
«Важно, что новый прибор надежно работает и может найти применение» - этими словами Олег и закончил свое выступление.
Вопросы, заданные Олегу, касались устойчивости детектора-генератора, способов настройки на те станции, которые таким приемником можно принимать и т.д. Отвечать на вопросы Олегу было значительно легче, чем рассказывать. Он поясняет, что способы нахождения генерирующей точки оказываются несколько более сложными, чем нахождения точки детектирующей; настройка же приемника на нужную частоту при установленной генерирующей точке, имеющей большее постоянство чем детектирующая, не более сложна, чем обычного детекторного приемника.
«О дальности станций, которые могут быть приняты новым радиоприемником, пока я судить не могу. Москву хорошо слышно как в Твери, так и в Нижнем Новгороде».
После ответов Олега заключение делает проф. В.К. Лебединский. Он говорит, что работа с генерирующими кристаллами является ценным вкладом в науку и технику. Она открывает возможность с кристаллом цинкита и с небольшой карманной батареей осуществить и регенеративный приемник высокой чувствительности, и приемник гетеродинного типа с повышенной селективностью. Для этого достаточно к обыкновенному детекторному приемнику с кристаллом сернистого свинца приблизить катушку индуктивности от генератора с кристаллом цинкита, настроенного на высокую частоту, который демонстрировал Олег Владимирович. Работы О.В. Лосева особенно ценны для Советской России с ее необъятными просторами. Детектор-генератор на небольших приемных станциях сможет заменить ламповые катодные реле и найти повсеместное распространение.
«Пожелаем Олегу Владимировичу умножать свой успех, как по линии создания образцов новых приемников, так и в исследовании открытого им нового явления генерации электрических колебаний кристаллами».
После научно-технической беседы работа Олега Лосева стала носить иной характер. Теперь уже, когда многие заинтересовались подробностями его работы, результаты в скором времени должны были подвергнуться проверке на практике.
Измерения должны были быть выполнены не только для того, чтобы убедиться самому в правильности собственных выводов, но и убеждать других. Нельзя выпускать ни одной цифры, ни одного факта, не будучи уверенным, что любой другой радиотехник своими наблюдениями подтвердит эти факты, получит те же цифры.
На первых удачных опытах ни в коем случае нельзя успокаиваться, нельзя ограничиться только воспроизведением старых экспериментов, вызвавших, помимо положительных выводов, много недоумений.
Наступал новый период в его жизни: в 19 лет его изобретение наложило на него большую ответственность.
- «Необходимо закрепить авторство на изобретение, получить патент. В противном случае это могут сделать другие, когда начнут воспроизводить Ваши опыты и приемники. Совершенно недопустимо, чтобы Ваш приоритет отечественный, приоритет Нижегородской Радиолаборатории был потерян», - сказал М.А. Бонч-Бруевич Олегу.
Все возражения Олега о незавершенности работы, о преждевременности патентования были отвергнуты. Пришлось согласиться и писать.
Следует ли составить заявку широко о всей новизне предложенного нового направления в технике радиоприема с генерирующими кристаллами, с усилением кристаллическими детекторами?
Такая постановка была бы безусловно правильно отражающей будущие задачи, но с большими претензиями. Это смутило Олега Лосева. Природная скромность и строгость к себе не позволили 19-летнему автору писать заявку на изобретение в широком плане.
«Не буду уподобляться доморощенным изобретателям, строящим из себя «эдиссонов», которые своими заявками и патентами создают иллюзию крупных технических переворотов». Олег решил ограничить свою заявку только цинкитным генератором и колебаниями высокой частоты.
«Настоящим предлагается применять для гетеродинного приема незатухающих колебаний особый генератор высокой частоты, состоящий из батареи, включенной на емкость и самоиндукцию, шунтированные контактным детектором цинкит-уголь или цинкит-серебро, питаемого источником постоянного тока», - читаем мы в первом патенте на изобретения О.В. Лосева (Рис.22), в первом в мире патенте на генерирование кристаллами электрических колебаний. Авторская заявка далеко не полностью охватывает все результаты, уже полученные Олегом. Об этом ему замечают М.А. Бонч-Бруевич, В.К. Лебединский и другие сотрудники Радиолаборатории, но Олег упорно отказывается расширить заявку, считая расширение преждевременным.
22. Авторское свидетельство на генерирующий кристалл.
Отправив заявку на изобретение, Олег свободно вздохнул и с увлечением занялся усовершенствованием своего приемника.
Он принялся за разработку конструкции образца радиоприемника с генерирующими детекторами, который можно было бы изготавливать в больших количествах.
У него все время звучали слова В.К. Лебединского на технической беседе о том, что для необъятных просторов советской России массовый и дешевый приемник крайне необходим; многочисленные любители радио нуждаются в простом приемнике; ищут тип приемника, доступного для самостоятельного изготовления в домашних условиях.
Интересы будущих потребителей приемника - провинциальных радиолюбителей - были особенно близки и понятны Лосеву. Ведь его собственные первые успехи с генерирующими детектором были обусловлены увлечением радиотехникой, и радиолюбительской практикой.
Прошло уже почти 5 лет после первого его знакомства с радиоприемом. В 1922 году наша страна быстро восстанавливалась после тягот войны, и новые радиолюбители располагали лучшими условиями работы, чем те, которые были у Олега в Твери.
В ближайшее время должны были начать действовать радиотелефонные передатчики, из Москвы будут передаваться концерты, появится радиогазета. Количество радиолюбителей, конечно, резко возрастет.
Ламповые приемники большинству любителей совершенно недоступны для изготовления из-за дороговизны, отсутствия мощных батарей, необходимых для питания, из-за сложности приобретения катодных ламп. На простой детекторный приемник многие станции не слышны, а четкость и слышимость сигналов от большинства улавливаемых станций оставляет желать много лучшего.
«Приемник с генерирующим детектором должен удовлетворить нужды любителей и привлечь к радиолюбительству много новых людей» - думает Олег. Следовательно, образец приемника надо приспособить именно к требованиям любителей, к требованиям весьма придирчивым. Каждый любитель при изготовлении приемника будет проверять каждую мелочь, будет стараться улучшить и уточнить правила пользования им, внести свои усовершенствования в конструкцию.
По той последовательности, с которой у него самого получился приемник, Олег разрабатывает и способы изготовления приемника для широкого круга любителей. Детектор генерирует колебания - это в новом приборе необходимо в первую очередь наглядно установить - надо услышать эти колебания.
Для конструирования приемника, для его наладки не требуется рассмотрения причины возникновения колебаний. При описании способов изготовления приемника следует ограничиться фактом, что эти колебания возникают при определенных условиях и обеспечивают громкий прием слабых радиосигналов. Достаточно установить только эти условия, выбрать, как говорят, режим схемы, обеспечивающий наличие колебаний и уверенный прием.
В лаборатории установить режим не сложно; легко приборами измерить напряжение и ток, поступающие на детектор.
Олег понимает, что электроизмерительные приборы далеко не всегда бывают в распоряжении любителей; да и знание нужной силы тока и величины напряжения не всегда может помочь любителю, не имеющему достаточно опыта. Начинающим любителям эти цифры могут вместо пользы повредить, спутать их. Начинающий любитель больше верит своему чутью при работе на ощупь
Поэтому в каждый свой радиоприемник Олег ставит вспомогательный контрольный контур низкой частоты, при переключении на который, до начала приема станций, детектор начинает генерировать низкую звуковую частоту (рис.23). С помощью телефона эту частоту можно хорошо слышать и подбирать при этом наилучшую генерирующую точку на кристалле, регулируя контактное острие. Одновременно, при быстром нахождении генерирующих точек с помощью вспомогательного контура, можно без электроизмерительных приборов подобрать, пользуясь делителем напряжения (потенциометром), такие величины тока и напряжения (рис. 23) в точке контакта, при которых характеристика кристалла становится падающей.
23. Схема любительского приемника с двумя кристаллами - генерирующим и детектирующим.
Различные положения движка на делителе напряжения соответствуют разной силе сигнала. Они позволяют звук в телефоне менять от наиболее громкого до его полного исчезновения. Для каждой генерирующей точки, меняя положение движка на делителе, можно найти наилучший режим схемы.
Если низкая частота возбуждается, то схема исправна, и, значит, после переключения на основной контур возбудится и высокая частота. Чтобы исключить возможность попадания ламели переключателя на две кнопки, соединенные с двумя контурами (основным и вспомогательным), при переключении с низкой частоты на высокую, Олег устанавливает между ними пустую кнопку.
Такой прибор уже можно в качестве гетеродина приспособить к любому приемнику, например, к известному всем любителям детекторному приемнику С.И. Шапошникова. Для этого необходимо только осуществить связь между приемником и генератором, поставить их рядом и по возможности сблизить их. Связь между индуктивностями L1 и L2 гетеродина и детекторного приемника должны быть значительно больше, чем при применении лампового гетеродина, так как мощность колебаний детектора ограничена. Во многих случаях катушки следует сближать почти вплотную. Антенну следует присоединить к катушке индуктивности. Катушку для облегчения настройки полезно секционировать - разделить на участки с кнопками для переключения.
Переключая рукоятку на каждый из участков или на несколько участков одновременно, легко изменять собственную частоту контура соответственно с длиной волны принимаемой станции. Для плавной настройки такие участки дополняет «вариометр» - катушка с плавным изменением индуктивности.
Дальнейшие эксперименты показали, что для простого регенеративного приема можно обойтись без отдельного приемника с галенитом, а присоединить антенну прямо к контуру генератора, и включив в него телефон, зашунтированный конденсатором.
Тогда, понизив напряжение на потенциометре до предела генерации, можно почти полностью скомпенсировать все сопротивление контура и принимать слабые сигналы, настраивая на них его собственную частоту.
Детали, нужные для составления схемы катушки индуктивности, конденсаторы, сопротивления Олег тщательно рассчитал и проверил; он старается подыскивать простейшие способы их изготовления.
Скоро оказалось возможным рекомендовать другим специалистам и радиолюбителям делать самим подобные приемники.
Нижегородские школьники сразу же стали последователями Олега Лосева. Он приходил к ним на занятия в кружках, изготовлял для них кристаллы и обучал их основам радиотехники.
Успехи нижегородских школьников с детекторным гетеродином быстро стали известны другим любителям. Их примеру последовали радиолюбители в других городах.
В то время радиолюбительство разрасталось с неимоверной быстротой. Спрос на радиоприемники был огромный. Предложенный Лосевым детектор-гетеродин, позволивший принимать самые слабые сигналы далеких передающих телеграфных и телефонных станций, открыл перед ними новые горизонты - он позволил осуществить гетеродинный и регенеративный прием с самыми ничтожными затратами и с примитивными средствами.