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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
テレビ。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト テレビは、動画と音声を遠くに送信するための一連の装置です。 日常生活では、テレビ番組の制作や配信に携わる組織を指すこともあります。 放送と並んで、情報（政治、文化、科学、教育または教育）を広める最も大規模な手段であり、主要なコミュニケーション手段のXNUMXつです。
テレビは、おそらくXNUMX世紀で最も注目に値する発明のひとつであり、自動車、航空機、コンピューター、原子炉とともに、「最高」、「最も重要」、「素晴らしい」、「信じられないほど」という形容詞の権利に値します。 "。 それは今や私たちの存在のすべての領域に深く浸透し、すべての人の生活と密接に関係しているので、テレビ画面なしでは現代の技術や現代の文明を想像することはすでに不可能です。 あらゆる複雑な技術的創造物と同様に、テレビは非常に多くの発明者の努力のおかげで登場し、完璧なシステムに発展しました。 もちろん、短い章では、テレビ技術の作成に何らかの形で手と心を費やしているすべての人について話すことは困難です。 したがって、その発生の歴史の中で最も重要で重要な瞬間にのみ焦点を当てます。 アレクサンダー・ベーンが 1843 年に特許を取得したコピー電信機は、テレビの初期の先駆けと見なされなければなりません。 ここでの送信および受信デバイスの基礎は、特別な方法で配置されたワックス金属プレートでした。 それらを作るために、ベンは絶縁されたワイヤーを取り、それを長さ2 cmに切り、長方形のフレームにしっかりと詰めて、ワイヤーセグメントが互いに平行になり、それらの端が5つの平面に配置されるようにしました。 次に、彼はフレームに液体のシーリングワックスを充填し、冷却し、金属含有物を含む滑らかな誘電体表面が得られるまで両面を研磨しました。
ベンの装置は、金属板または金属活字から画像を転写するのに適していました。 金属のクリシェまたはタイポグラフィタイプが送信装置の金属ワックスプレートの側面のXNUMXつに押し付けられた場合、ワイヤの一部は互いに電気的に閉じられ、タイプに供給された回路セクションと接触しました。現在のソース。 この接点は、プレートの反対側の同じワイヤの端にも渡されました。 同時に、あらかじめカリウム塩とナトリウム塩を含浸させた湿った紙のシートを、電流の作用で色を変えることができる受信装置の同様のプレートに適用しました。 デバイスの操作は、送信ステーションと受信ステーションで同時に、接触羽が固定された振り子を動かし、両方のプレートの研磨面に沿って滑らせるという事実にありました（送信端と受信端）。 ここで、コンタクト ペンのさまざまな位置で電信線で何が起こったかを考えてみましょう。 ペンがプレートの誘電ワックス部分と、クリシェの突起やフォントの文字に接触していない金属のしみの上を滑ると、回路は開いたままになり、バッテリーからの電流はバッテリーに流れませんでした。ライン。 フォントに接続された電線の端をコンタクトペンで触れると、瞬時に回路が閉じ、通信回線に沿って受信機に電流が流れ、紙の部分が着色した。 次の振動を行った後、振り子は電磁石に引き付けられ、一時的に停止しました。 この間、時計機構の助けを借りて、金属製のシーリングプレートが小さくても等しい距離だけ下げられ、振り子の次の振動でコンタクトペンが次の列のワイヤの端に沿って移動しました。 このように、送信装置のプレートに押し付けられたレリーフ画像は、ポイントごと、ラインごとに基本信号に変換され、電信通信回線を介して受信ポイントに到着しました。 ここで、電流の電気化学作用により、受像装置のプレートに押し付けられた湿った含浸紙上に画像が現像された。 この独創的な発明には、すでにテレビ システムの 1 つの重要な機能が含まれていました。 2) 画像のプログレッシブ スキャン。 3) 送信局と受信局でのスイッチング装置の同期動作。 複雑で高価なため、コピー電信は実際には使用されませんでしたが、その設計は、長距離にわたって画像を電気的に送信する問題を解決した最初のものでした。 1848 年に作成された同様の Becuel 装置には、より単純な装置がありました。 金属箔に文字や絵を描くために、電流を通さない特殊な塗料が使われました。 次に、このホイルは、時計仕掛けの助けを借りて回転するシリンダーに巻き付けられました。 単一のスライダー接点がシリンダーに沿って移動し、ワイヤーで受信装置の同じスライダーに接続されます。 シリンダーが出発駅で回転すると、スライダーが露出したホイル表面と絶縁されたホイル表面の両方に接触しました。 これに応じて、受信機のシリンダーに置かれた化学処理された紙が反応する回路に電流があったか、またはなかった. 光電効果の発見後、テレビの歴史の新時代が始まりました。 まず、内部光電効果を使用しました。その本質は、一部の半導体が照射されると、電気抵抗が大幅に変化することでした。 半導体のこの興味深い能力に最初に気づいたのは、英国人のスミスでした。 1873 年に、彼は結晶性セレン (1817 年にスウェーデンの化学者 Berzelius によって発見された) を使った実験について報告しました。 これらの実験では、セレン ストリップは、プラチナの入口を備えた密閉ガラス管に配置されました。 試験管は蓋付きの遮光ボックスに入れた。 暗闇では、セレンストリップの抵抗は非常に高く、非常に安定していましたが、箱の蓋を外すとすぐに、導電率が 15 ～ 100% 増加しました。 チューブの上で手を動かすだけで、セレンの抵抗が 15 ～ 20% 増加しました。 (この興味深い現象の説明は、光の量子論が作成されたずっと後になって発見されました。
私たちが知っているように、物質が電流を伝導する能力または伝導しない能力は、自由荷電粒子が含まれているかどうかによって異なります。 通常の状態では、セレン結晶にはそのような荷電粒子はありません。 しかし、照射されると、光の光子がセレン原子から電子の一部をノックアウトします。 これらの電子は、金属内の電子と同じように、半導体結晶格子のノード間を自由に移動します。 したがって、半導体は導体の特性を獲得し、その抵抗は大幅に減少します。) スミスの発見は、すぐにテレビ システムで広く使用されるようになりました。 各オブジェクトは、照らされている場合、または光源である場合にのみ見えるようになることが知られています。 観測されたオブジェクトまたはその画像の明るい部分または暗い部分は、それらによって反射または放出された光の強度が異なるため、互いに異なります。 テレビは、各オブジェクト (色を考慮しない場合) は、多かれ少なかれ多数の明るい点と暗い点の組み合わせと見なすことができるという事実に基づいています。 これらの各点から観測者まで、異なる強度の光束があります。明るい点からは強く、暗い点からは弱くなります。 したがって、送信ステーションでそれに当たる画像の光信号を対応する異なる強度の電気インパルスに変換し、受信ステーションでこれらのインパルスを異なる強度の光信号に再度変換するようなデバイスを作成することができた場合の場合、距離を越えて画像を送信する問題は一般的に許容されます。 内部光電効果の発見後、セレンプレートがそのような変換デバイスとして機能できることが明らかになりました。 1878年、物理学のポルトガル人アドリアーノ・デ・パイバ教授は、科学雑誌のXNUMXつで、ワイヤーを介して画像を送信するための新しいデバイスのアイデアを概説しました。 デ・パイヴァの送信機はカメラ・オブスキュラで、その背面には大きなセレン板が取り付けられていました。 このプレートの異なるセクションは、照明に応じて異なる方法で抵抗を変更する必要がありました。 しかし、de Paiva は、反対のアクションを実行する方法を知らなかったことを認めました - 受信ステーションの画面を光らせることです。 1880年、パイバはパンフレット「電気望遠鏡」を出版しました。これは、特にテレビに特化した歴史上最初の本です。 ここでは、XNUMX年前に述べられたアイデアのさらなる発展が与えられました。 そのため、透過画像は多くのセレン元素のプレートに光学的に投影されました。 バッテリーからの電流は金属接点に適用され、金属接点はプレートをすばやく横切って移動しました。 セグメントが明るく照らされている場合、その抵抗は小さく、そのセグメントからの電流は、照明が不十分なセグメントから得られた電流よりも強いことがわかりました。 その結果、さまざまな強度の電気信号がワイヤーを介して送信されました。 受信装置では、この接点の動きは、すりガラスの後ろを動く電球によって同期的に繰り返されました。電球は、電流パルスの強さ（つまり、セレンの各セグメントの照明）に応じて明るくまたは暗く燃えました。皿）。 de Paiva 氏によると、接点と電球の十分に速い動きを得ることができた場合、すりガラスを見ている視聴者は、投影されたオブジェクトの視覚的表現を作成したはずです。 これを達成する方法は、de Paiva にはわかりませんでした。 しかし、当時としては非常に興味深いアイデアでした。 1881年、フランスの弁護士であるコンスタンティンセンレックは、パンフレット「望遠鏡」で、送信と受信のXNUMXつのパネルと同じ数の放電バルブで構成されるテレビデバイスの設計について説明しました。 画像は多くのセレン元素の透過マトリックスに投影され、その結果、その照明に応じて、特定の大きさの電流が各セルから取得されました。 送信局と受信局には、完全に同期して動作する電線で相互に接続された機械式スイッチがありました。 送信スイッチは、マトリックスのすべてのセルに高速で（ラインごとに実行されているかのように）直列に接続され、各セルから受信スイッチに電流を送信しました。 その結果、受信パネルの電球が点滅し、さらに、送信される電流の量に応じて、それぞれが多かれ少なかれ激しく燃焼しました。 センレックは望遠鏡の実用的なモデルを作成しましたが、いくつかの明るい点を除いて何も送信できませんでした。 初期のすべてのテレビ システムの弱点は、機械式スイッチでした。 実際、彼に送信された画像の画像が観察者の目の網膜に作成されるためには、受信ステーションの画面で0秒間に約1個のスナップショットを置き換える必要があります。 つまり、イメージの掃引 (送信セレン プレートのすべてのセルから信号を除去するのにかかる時間) には約 XNUMX 秒かかるはずです。 ベンによって発明された可動接点を使用したスイープは、明らかにこの目的には適していませんでした。 この困難を克服するために、いくつかの方法が提案されています。 最後に、1884 年、若いドイツ人学生のポール ニポウが、送信された画像のラップを解除するという問題に対する古典的な解決策を見つけました。 Nipkow の装置の主な特徴は、外縁近くに小さな穴がある光を通さないディスクでした。 穴間の距離は同じでしたが、後続の穴は穴の直径の値だけディスクの中心に移動しました。
画像の転送は、次のように実行する必要がありました。 レンズは、物体の縮小された実像をディスクに投影しました。 ディスクの反対側にセレン板を置いた。 ディスクは電気モーターによって非常に高速に回転します。 同時に、各瞬間に、光は弧状の線に沿って移動するXNUMXつの穴からのみ要素に当たりました。 最初に、上部の穴が画像と感光板の間を通過し、画像の上端のみがフォトセルに連続的に投影されました。 この穴が画像フレームを超えると、少し下にある別の穴がフレームのもう一方の端から移動し、画像の次のストリップ（または、後で言い始めたように「線」）をフォトセルに投影しました。 したがって、ディスクのXNUMX回転で、画像のすべてのセクションがフォトセルの前をXNUMXつずつ通過しました。 (「プログレッシブ イメージ スキャン」と呼ばれるこのプロセスは、テレビ システムの中心的なプロセスの XNUMX つです。 「Nipkow Disk」は、このようなスキャンを実行できる最初の単純なデバイスでした。 その後の XNUMX 年間、これは多くのテレビ デバイスの不可欠な部分でした。) さらに、光電池の各セルからの信号は、ワイヤーを介して受信ステーションに順次送信されました。 ここでは、この電流がネオンランプに供給され、それに応じて、伝送された電流の強さに応じて、明るくまたは弱く燃えました。 オブザーバーとランプの間には、送信ステーションと同じ穴の開いたディスクが配置され、厳密に同期して回転しました。 瞬間ごとに、視聴者は輝線を観察することができました。その要素の明るさは、送信機ディスク上の同じ要素の明るさに比例していました。 一般に、Nipkow のデバイスには、いわゆる「機械式」テレビのすべての主要コンポーネントがすでに含まれていました。 テレビの初期の発明者は、電線を介して電気信号を送ることを意図していましたが、ラジオが発達し始めるとすぐに、これらの信号は電磁波を使用して送信できるという考えが生まれました。 このアイデアは、15 年にワイヤーのない最初のテレビ装置の特許を申請した 1898 歳のポーランドの高校生ミエチスワフ ヴォルフケによって最初に提唱されました。 Wolfke の送信機は Nipkow の送信機と同じで、光電池からの信号のみが変圧器の一次巻線に送信され、その二次巻線は電磁波を放出するヘルツ バイブレータに接続されていました。 受信機では、ネオンランプに電流が流れ、ニポウと同じ方法で画像が投影されました。 スキャンの問題が解決されたにもかかわらず、Nipkow も彼の追随者も画像を転送できませんでした。 送信ポイントの明るさを電気信号に変換する単純なフォトセルは、多かれ少なかれ延長された通信回線で失われた非常に弱い電流パルスを生成しました。 個々の発明者は、彼らの助けを借りて実用的なデバイスを構築し、基本的な画像を送信することができましたが、自由に使える技術的手段では、実験室の外で実験を行うことはできませんでした。 テレビのさらなる発展に対する主な障害は、通信に不可欠な要素である信号増幅器の欠如でした。 この障害が克服されたのは、真空管の発明まででした。 テレビの発展は、光電効果の分野での新しい発見によっても促進されました。 1888 年、ロシアの物理学者ウリヤニンは興味深い現象を発見しました。金属とセレンの界面で、光源の光が当たると電流が発生し始めました。 ウリヤニンは急いでこの特性を利用し、光の中で微弱な電流を生成する金の薄膜で最初のセレン光電池を作りました。 （この効果は現在、太陽電池などの技術で広く使用されています。）それ以前は、セレンの光に敏感な特性の唯一の兆候、つまり抵抗の変化が知られていたことを思い出してください。 したがって、セレンフォトセル回路に電源、つまり外部バッテリーを含める必要がありました。 現在、これの必要性はなくなりました。 最初の実用的なテレビ システムが作成されたのは、1923 世紀になってからです。 1925年、チャールズ・ジェンキンスは静止画像をワシントンからフィラデルフィアとボストンに無線で送信し、12,5年には動く人物の画像を送信することができました. Jenkins は、ニポウ ディスクを使用してスキャンし、真空管アンプを使用してビデオ信号を増幅しました。 受信機はネオンランプを使用し、視聴者は別のニポウ円盤の穴を通して見ると、送信された画像とまったく同じ順序で配置されたさまざまな明るさのポイントを見ました。 これを行うために、受信ディスクは送信ディスクと同じ速度で回転し、12 秒あたり 5 回転します (つまり、視聴者の前で 25 秒間に 1928 フレームが変化しました。これは、動きを送信するのに十分な速度です)。 その後、速度は毎秒 30 フレームに増加しました。 英国でも成功した。 XNUMX 年、スコットランド人のジョン ベアードは、ヨーロッパで最初の株式テレビ会社を設立し、ロンドンにあるラジオ局を通じて実験的な送信を開始しました。 彼自身の会社は、最初の機械式テレビの生産を開始しました。 それらの画像はXNUMX行で開発されました。 一般の人々は当初、この新しい発明に熱狂していました。 視聴者は、テレビの画像がしばしば暗く、ぼやけ、ぼやけていることが判明したという事実にさえ寛容でした. しかし、年々熱意は薄れてきています。 一般に、機械式テレビで鮮明な画像を取得することは不可能であることが判明しました。 (このために、Nipkow ディスクは、約 600 mm の穴の直径で 0 ラインのスキャンが必要であると推定されます。この場合、ディスク自体の直径は 1 m に達します。必要な速度で回転すると、多くの大都市（モスクワやレニングラードを含む）には独自のテレビスタジオがあり、何万人もの人々が自宅にテレビを持っていましたが、機械式テレビは広く使用されておらず、最終的に電子に取って代わられましたテレビはどこにでもありますが、これについてはこれから説明します。 電子テレビの時代は、ブラウン管の発明によって始まりました。 電子管の原型は、1856 年にドイツのガラス吹き職人ガイスラーによって発明されたガス放電ランプでした。ガイスラーは、プラチナ電極をガラス球に融合する方法を学び、最初のガス入り管を作成しました。 現在、ガス放電ランプはいたるところに普及しており、その装置はよく知られています。ある種のガスで満たされたガラス管の両側に XNUMX つの電極が配置されています。 強力な電流源からこれらの電極に電圧が印加されると、それらの間に電場が生成されます。 このフィールドでは、ガス分子がイオン化され (電子を失い)、荷電粒子に変わります。 その結果、チューブを通して放電が発生し、その影響でガスが明るく輝き始めます。 この現象はすぐに多くの科学者の関心を引きました。 その中には、ガイスラーがさまざまなガスの混合物で密閉されたチューブを特別に製造したボン教授のプリュッカーがいました。 1858 年、プルッカーは、電流が流れると、陰極の近くのガラスが、ランプの他の部分とは異なる特別な方法で発光することに気付きました。 この効果を研究した結果、プラッカーは、放電中にカソードの近くで何らかの放射線が発生するという結論に達しました。これを「カソード」と呼びました。 1869 年、ドイツの物理学者ギットルフは、陰極線が磁場によって偏向されることを発見しました。 1879年、英国の物理学者ウィリアム・クルックスは陰極線の基礎研究を行い、加熱すると陰極の表面から粒子の流れが放出されるという結論に達しました。 (1897 年、英国の物理学者トムソンは、陰極線が荷電粒子 - 電子の流れであることを証明しました。) 彼の実験のために、クルックスは歴史上最初の陰極線管である特別な管を作成しました。
ちなみに、Crookesは、特定の物質（リン光物質と呼ばれる）が陰極線に当たると光り始めることを発見しました。 1894年、レナードは、リン光物質の発光が強いほど、陰極電流が強くなることを発見しました。 1895年、ストラスブール大学のカールブラウン教授は、クルックス管に基づいて、さまざまな電流を研究するために設計された陰極（電子）オシロスコープ管を作成しました。
ブラウンの管では、カソードはダイアフラムで覆われていました-小さな穴のあるスクリーン。その結果、クルックスの実験のようにカソードから広いビームは放射されませんでしたが、狭いビームが放射されました。 ガラスフラスコの外側にコイルを置き、研究中の電流を流した。 コイルを通過するこの電流は、周囲に交番磁場を生成し、垂直面で陰極線を偏向させました。 カソード側に蛍光体をコーティングしたガラス板をスクリーンとして使用した。 ビームはダイヤフラムを通過し、スクリーン上に小さな光点を作りました。 偏向磁場の作用下で、ビームは振動し始め、調査中の電流の最大値と最小値を示す垂直線を画面に描きました。 鏡の助けを借りて、この発光線は外部スクリーンに投射されました。 やや後の 1902 年に、ロシアの科学者ペトロフスキーは、1903 番目のコイルを使用して電子ビームを水平面でも偏向させることを提案することにより、ブラウン管を改良しました。 これで、適切な信号を与えることで、ビームを画面全体に向けることができました。 XNUMX 年、ドイツの物理学者 Wenelt は別の改良を行いました。彼は負に帯電した円筒形電極をチューブに導入しました。 この電極の電荷の強さを変えることで、陰極からの電子の流れを増減させ、画面上のドットを明るくしたり暗くしたりできました。 1907 年、Leonid Mandelstam は、ブラウン管のビームを制御するために鋸歯状電圧が印加される 0 つのシステムの偏向板を使用することを提案しました。 これのおかげで、電子ビームはいわゆるラスターを画面に描き始めました-画面の上端から一番下まで上下に配置された発光線。 それは次のように起こりました。 電子ビームの経路上で、XNUMXつの垂直に配置されたプレートがチューブに配置され、すでに述べたように、特別な発電機によって作成された交流のこぎり波電圧が印加されました。 この電圧が XNUMX に等しいとき、電子ビームはスクリーン上の最初の位置を占めていました。 次に、正のプレートが一定の速度で充電を開始した後、電子は正のプレートに向かって偏向し、ビームの端がスクリーンを横切って移動しました。 この動きは、正極板の電圧が最大になるまで続きました。 その後、電圧が急激に低下し、電子ビームはすぐに元の位置に戻りました。 それからすべてが最初から繰り返されました。 同時に、ビームは垂直面で振動しました。 プレートの 10 番目のペアは、垂直偏向を目的としていました。 垂直プレートに印加されるノコギリ波電圧の周波数が水平プレートに印加される周波数の 10 倍である場合、XNUMX フレームに対応する時間でビームが XNUMX 本のラインを形成することができたことは簡単にわかります。 交流電場の代わりに、XNUMXつのコイルによって生成される交流磁場を使用することができました。 これらすべての発見と発明は、電子テレビの基本的な基礎を築きました。 テレビの送信にブラウン管を使用することを最初に提案したのは、ロシアの物理学者ボリス・ロージングでした。 1907 年に、彼は電気的に画像を長距離伝送する方法の特許を取得しました。
画像のプログレッシブ スキャンのために、Rosing は XNUMX つのミラー ドラムを使用しました。これは、平面ミラーを備えた多面体プリズムでした。 各ミラーはプリズムの軸に対してわずかに傾斜しており、傾斜角度はミラーごとに均一に増加しています。 ドラムが回転すると、送信された画像のさまざまな要素からの光線がミラー面によって順次反射され、交互に (ラインごとに) フォトセルに落ちました。 フォトセルからの電流は、コンデンサのプレートに転送されました。 供給される電流の大きさに応じて、それらの間を通過する電子の数が多かれ少なかれ、発光スクリーンの対応する点の照明の明るさを変えることができました。 （信号電圧が変化すると、コンデンサ内の電界がビームを垂直に偏向させ、その結果、ダイヤフラムの穴を通ってスクリーンに衝突する電子の数が変化しました。）
したがって、チューブは、散布装置の以前の機械システムの0つのノード（たとえば、Nipkowディスク）と光源（たとえば、ガスランプ）を一度に交換しました。 1 つの相互に垂直なコイルは、ラスターを描くようにビームの動きを制御しました (画面の左上隅から移動を開始し、右隅で終了し、すぐに左端に戻り、少し下に下がりました)。 XNUMX 行目をスキャンします）。 ビームの動きとミラー ドラムの回転は互いに厳密に同期されているため、各投影面がフォトセルを通過すると、投影ビームの XNUMX 本のラインが通過することに対応します。 ビームが画面全体を通過するのに約 XNUMX 秒かかりました。 このため、ビームのパターンは積分画像として目で認識されました。 不完全な装置を使った長く粘り強い実験の後、Rosing は受信機の画面上に最初の画像 (明るく照らされた格子) を取得することに成功しました。 この画像は XNUMX つのストライプで構成されています。 格子穴の XNUMX つが閉じられると、画面上の対応するストリップが消えました。 テレビは、手の動きだけでなく、単純な幾何学的形状のイメージを送信できます。 ロージングの発明に関するメッセージは、米国、日本、ドイツの技術雑誌に掲載され、テレビのさらなる発展に大きな影響を与えました。 Rosing は電子テレビの創始者として認められていますが、彼のテレビ システムはまだ完全には電子化されていませんでした。 彼のシステムでは受信チューブだけが電子的であり、そのデバイスではすでに白黒テレビの多くの機能を見ることができます。 次のステップは、外部の光電効果に基づいて動作する陰極線透過管を作成することでした。 外部光電効果は1887年にハインリヒヘルツによって発見され、翌年ロシアの物理学者アレクサンドルストレトフによって徹底的に研究されました。 この現象の本質は、光の作用下で、帯電したプレートの表面から電子がノックアウトされるという事実にあります。 放出された電子は雲を形成し、それが正極に引き付けられ、真空または希ガス中で電流を形成します。 この原理は、1906年にドイツの科学者デンバーによって作成されたフォトセルの作業に基づいています。 陰極と陽極はガラス製フラスコに入れられ、そこから空気が排出されます。 K-感光性物質（好ましくはセシウム）でコーティングされたカソード。 A-金属メッシュであり、アノードへの光の通過を妨げないアノード。 C-光源; E-バッテリー。 フォトセルの光電陰極に当たる光は、そこから電子を放出し、それが正に帯電した陽極に突入します。 光電陰極の照明を増減すると、それに応じて回路の電流が増減します。 1911 年、英国の技術者アラン スウィントンは、ブラウン管を受信機としてだけでなく送信機としても使用するテレビ デバイスのプロジェクトを提案しました。 送信スウィントン管の心臓部にはクルックス管があり、その陰極には陽極に対して 100000 ボルトの負の電圧が印加されました。 電子の細いビームがアノード C の穴を通過し、スクリーン I に当たり、偏向コイル E の助けを借りてその上にラスターを描きます。 スクリーンは、互いに分離された小型のルビジウム金属立方体で構成されていました。 反対側では、画像がグリッド L とナトリウム蒸気の入ったコンパートメントを通してスクリーン I に投影されました。 その各ポイントからの光は、独立したフォトセルとして機能するスクリーンの個別のルビジウム キューブに当たり、その表面から電子をノックアウトしました。 外部光電効果の法則に従って、これらの電子は大きくなるほど、光の作用がより強くなることが判明しました。
立方体に電圧が印加されていない限り、放出された電子はスクリーンの近くにありました。 しかし、次々と立方体の周りを走り回った電子ビームが立方体のXNUMXつに当たると、立方体は負の電荷を帯びました。 次に、立方体の表面からの光によってノックアウトされた電子がグリッドLに突入し、その結果、各瞬間に画面のある点に対応する電荷が発生しました。 この電荷はグリッドから取り除かれ、ビデオ信号として受信管に送信されました。受信管のデバイスは、Rosing と同じ原理に基づいていました。 受信管の電子ビームは送信管のビームと同期しており、各ポイントでの電子ビームの強度は、送信されるビデオ信号の強度に直接依存していました。 スウィントンは実用的なテレビ設備を作成しませんでしたが、彼のプロジェクトでは、後にすべての後続世代の送信管の設計に取り入れられた基本的な要素をすでに確認しています。外部光電効果を備えた多くの個々のフォトセルの両面モザイク、コレクターグリッド L と偏向コイル E の形。 テレビの開発における次のステップは、20 年代にのみ行われました。 1923 年、Vladimir Zworykin (彼の学生時代、Zworykin は Rosing の学生の 1917 人であり、最初のテレビの作成を積極的に支援しました。XNUMX 年に彼は米国に移住し、そこで亡くなるまで働きました)送受信電子ビーム管。
送信管では、ツヴォリキンは 4 層の両面ターゲットを使用しました。 チューブは信号プレート 3 で構成されていました。これは、外部光電効果を持つ感光層 2 が堆積された酸化アルミニウム誘電体 1 で片面がコーティングされた薄いアルミニウム フィルム (電子に対して透明) です。 この層の隣にグリッド 1 を設置し、アルミニウム フィルムに (グリッドに対して) 正の電圧を印加しました。 画像は、グリッド１を通してこの層上に投影された。アルミニウム膜の反対側では、電子投射器６からの電子ビーム５がラスターを生成した。 信号はグリッド回路の負荷 RN から取得されました。 伝送管のモザイクには、多くの個々のフォトセルが含まれていました。 この管も実用的なモデルにはなりませんでしたが、5 年にズヴォリキンは高真空受信陰極線管を開発し、彼はこれをキネスコープと呼び、後に最初のテレビで使用されました。 したがって、受信用ブラウン管は 6 年代初頭にすでに作成されていました。 トランスミッションチューブでは、状況はより複雑でした。 20年代の終わりまでに発明者によって提案されたすべての電子管には、10つの重大な欠点がありました-それらは非常に低い光感度を持っていました。 彼らから取られたビデオ信号は非常に弱かったので、良いだけでなく満足のいく画像も提供できませんでした。 感光性が低いことは、光束の非効率的な使用によって正しく説明されました。 確かに、感光性モザイクプレートが0万個のセルに分割され、電子ビームがそれらすべてを1秒で周回するとします。 これは、送信された画像が放電されたとき、光が個々のフォトセルに作用するのはわずか1/100000秒であることを意味します。 残りの99999/100000秒の間に無駄に浪費された光束のエネルギーを使用することができれば、テレビシステムの感度を大幅に上げる必要があります。 この問題を最初に解決しようとしたのは、すでに私たちに知られているアメリカ人エンジニアのチャールズ・ジェンキンスでした。 1928年に、彼はテレビ管に電荷を蓄積するための装置を提案しました。 ジェンキンスのアイデアの本質は、感光性パネルの各フォトセルにコンデンサーCを接続することでした。フォトセルに光が当たり、その結果生じる電流が、フレームが送信されている間ずっとコンデンサーを充電しました。 次に、スイッチを使用して、コンデンサが負荷RNを介して交互に放電され、そこから信号が取得されました。つまり、Jenkinsは放電電流をビデオ信号として使用することを目的としていました。 ジェンキンスのアイデアは非常に実り多いものでしたが、さらに洗練する必要がありました。 まず、何万、何十万もの小さなコンデンサをどこにどのように配置するかを考えなければなりませんでした（結局、画面の個々のセルには独自のコンデンサが必要でした）、次にスイッチを作成する必要がありましたこれにより、これらすべてのコンデンサを必要な速度と同期で放電することができます。 このタスクに対応できる機械装置はありません。 そのため、スイッチの役割は同じ電子ビームに委ねられるようになりました。 次の1933年間で、電荷蓄積の原理を使用してチューブを伝送するためのいくつかのオプションがさまざまな国で提案されましたが、これらのプロジェクトのすべてが実施されたわけではありません。 ウラジミール・ツヴォリキンは幸運にも多くの障害をうまく乗り越えました。 XNUMX年、シカゴで開催されたラジオエンジニア協会の大会で、彼は、機能するテレビ管を構築するためのXNUMX年にわたる努力が完全に成功したことを発表しました。 ズヴォリキンはウェスティングハウスの研究所でこの仕事を始め、設備の整った研究所と経験豊富な技術者の大規模なグループを自由に使えるラジオ コーポレーション オブ アメリカで完成させた。 多くの実験の後、Zworykin は化学者 Izig の助けを借りて、蓄電コンデンサを備えたモザイク状の感光性ターゲットを製造するための非常に簡単な方法を発見しました。 それは次のように起こりました。 10cm×10cmのマイカ板を用意し、片面に銀の薄層を付けました。 その後、プレートをオーブンに入れた。 薄い銀の層は、加熱するとカールして顆粒になる能力を獲得しました。 このようにして、マイカプレート上に数百万個の互いに分離した顆粒が形成された。 次に、セレンと同様に光に対する感度が高い銀層にセシウムを塗布しました。 反対側では、雲母板は連続した金属層で覆われていました。 この層は、いわば、感光性セシウム層を備えた銀顆粒に関連するXNUMX番目のコンデンサープレートとして機能しました。 その結果、XNUMX万個の小型フォトセルのそれぞれが、同時に小型コンデンサとして機能しました。 このチューブ ズヴォリキンは、イコノスコープという名前を付けました。
アイコノスコープの作業は次のように進行しました。 ガラス球形シリンダーには、電子サーチライトが配置された葉巻型の円筒形プロセスが付属していました。 ボールには、プロセスの軸に対して斜めに取り付けられたターゲットが含まれていました。 このターゲットは、すでに述べたように、片面に金属信号層が堆積された雲母プレートと、互いに分離された多数のフォトセルからなる感光性モザイクで構成されていました（5）。 ガラスボールチューブチューブの表面の一部をターゲットと平行に平らにしました。 対物レンズの軸がターゲットの平面に垂直になるように、画像がモザイクに投影されました（これにより歪みは除外されました）。 モザイクの隣で、感光層の前にグリッド (1) を配置し、陽極 (3) に対して正電荷を印加しました (陽極は接地し、熱陰極には大きな負電位を発生させました)。 (4)。 電子ビーム (2) はグリッドを通過し、モザイク上にラスターを作成しました。 信号は、信号プレート (6) から取得され、抵抗 RN に適用され、次に増幅ランプ (7) に適用されました。 フォトモザイクを通過する電子ビームは、そのすべてのセクションを連続的に放電しました。 その結果、モザイク領域の照度に比例する電気インパルス (ビデオ信号) が生成されました。 これらのパルスは増幅され、無線送信機に送られました。 将来的には、アイコンスコープが大幅に改善されました。 ボールは、電子サーチライト用のブランチを備えたシリンダーに置き換えられました。 信号を歪ませるグリッドの代わりに、金属リングの形をしたコレクター (8) を使用し始めました。 モザイクから放出された光電子は、シリンダーの内面に集められました。 ターゲットは、フォトセルのモザイク - 感光層 (2)、マイカ誘電体プレート (3)、および信号プレートとしての金属フィルム (4) で構成されていました。 イコノスコープは、電子テレビの作成につながった一連の発明の最後のリンクでした。 しかし、当時アメリカを襲った不況のため、ここのテレビ ネットワークはわずか数年後に形になりました。 一方、1934 年には、ボリス・クルサー率いるソ連の技術者グループもイコノスコープを作成しました。 イギリスでは、マルコーニと EMI によって開発された機器によるテレビ放送が 1936 年に始まりました。 同年、NBC 放送局はニューヨーク市で定期的なテレビ放送を開始しました。 1938 年にドイツとソ連でテレビ放送が開始されました。
1936 年 1939 月、RCA 研究所は実用に適した最初のテレビをデモンストレーションしました。 5 年 5 月、RCA は最初のテレビを一般販売用に導入しました。 ニューヨーク万国博覧会で展示されました。 このテレビは XNUMX つのバージョンで製造され、XNUMX つのコンソールと XNUMX つのデスクトップがあり、XNUMX インチの画面を備え、RCA TT-XNUMX として知られていました。 すべてのモデルは手作りのクルミ材のキャビネットに収められていました。 著者：Ryzhov K.V.
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