Зарождение электронного телевидения
Не достигнув положительных результатов с различными вариантами электрохимических систем передачи изображений и убедившись в их бесперспективности, Б. Л. Розинг настойчиво ищет новые пути и средства решения задачи.
Быстрое развитие естествознания и физики и ряд важных научных открытий и изобретений, сделанных в конце XIX и начале XX в., подготовили необходимую научно- техническую базу для разработки новых методов телевидения. Открытие внешнего фотоэффекта, изобретение электроннолучевой трубки, изобретение радио оказали решающее влияние на развитие телевидения.
В 1887 г. немецкий ученый Генрих Герц, проводя опыты с электромагнитными волнами, обнаружил действие света на электрический разряд, состоявшее в том, что облучение искрового разрядника ультрафиолетовыми лучами облегчало проскакивание искр при обычном атмосферном давлении и увеличивало интенсивность искры. Герц подробно исследовал это явление, однако он не вскрыл никаких закономерностей и не создал теории, объясняющей его. В сообщении о результатах своих наблюдений Герц писал: "В настоящее время я ограничиваюсь тем, что сообщаю установленные мной факты, не создавая никакой теории о том, каким образом возникают наблюдаемые явления" [1 Н. Н е г t z. t)ber den EinfluB des Lichtes auf electrostatisch geladene Korper. "Ann. Phys.", Bd. 33, H. 2, 1888, S. 301—312.].
Год спустя другой немецкий физик Вильгельм Гальване, изучая влияние света на электрический разряд, установил, что изолированная цинковая пластинка, заряженная отрицательным электричеством, теряет свой заряд при освещении ее ультрафиолетовыми лучами. Но Гальвакс также не дал правильного объяснения этого явления. Обнаруженные Герцем и Гальваксом явления позднее получили название внешнего фотоэлектрического эффекта.
Глубокие теоретические и экспериментальные последования внешнего фотоэффекта были проведены русским физикам, профессором Московского университета Александрам Григорьевичем Столетовым. В своих работах, начатых в 1888 г., он впервые вскрыл основные законы фотоэлектрических, или, как он их называл, "актиноэлектрических", явлений, т. е. явлений разряда отрицательно заряженных проводников под действием ультрафиолетовых лучей. Изучая внешний фотоэффект при низких напряжениях в условиях атмосферного и пониженных давлений, он теоретически обосновал эти явления, открыл существование фототока и установил закон прямой (пропорциональности между фототоком и интенсивностью падающего на проводник света (закон Столетова).
Важное значение для последующего практического применения фотоэффекта, в частности в телевидении, имел установленный А. Г. Столетовым факт безынерционности преобразования световой энергии в электрическую при внешнем фотоэффекте. А. Г. Столетов показал, что при изменении светового потока фототок изменяется практически мгновенно. Проводя опыты по исследованию влияния света на электрические разряды в газах, А. Г. Столетов создал прибор, явившийся прообразом современного фотоэлемента с внешним фотоэффектом.
Результаты исследований фотоэффекта он изложил в статьях "Актиноэлектрические исследования" и "Об актиноелектричеоких токах в разреженных газах" [2 А. Г. С т о л е т.о в. Собрание сочинений, т. 1. Гостехтеоретиздат, 1939.]. Его классические работы легли в основу практического применения внешнего фотоэффекта и создания фотоэлектрических приборов, имевших важное значение для развития телевидения. Так, в 1889—1890 гг. немецкие инженеры Ю. Ольстер и X. Гайтель обнаружили, что некоторые щелочные металлы с малым атомным весом, например калий, рубидий и цезий, проявляют фотоэлектрическую активность при освещении их обыкновенным светом. Позднее, поместив щелочную амальгаму в эвакуированный стеклянный баллон, они создали первый щелочной фотоэлемент с внешним фотоэффектом.
Дальнейшие теоретические исследования внешнего фотоэффекта сопровождались усовершенствованием приборов, действие которых основано на использовании этого явления. К 1907 г. были разработаны способы изготовления фотоэлементов с внешним фотоэффектом.
Изобретение электроннолучевой трубки имело не менее важное значение для развития телевидения, чем открытие внешнего фотоэффекта. Именно электроннолучевая трубка стала впоследствии тем звеном телевизионной системы, которое вызвало коренной поворот в направлении развития телевидения.
Изобретению электроннолучевой трубки предшествовали исследования электрического разряда в разреженных газах, которые привели к отрытию катодных лучей (1858 г.). Последующее изучение физических свойств этих лучей показало, что они представляют собой поток электронов, вылетающих с поверхности катода.
Прототипом электроннолучевой трубки можно считать газоразрядную трубку известного английского физика У. Крукса, впервые наблюдавшего изображение объекта в катодных лучах (теневое изображение креста на торцевой стенке трубки). Он также обнаружил фосфоресценцию некоторых кристаллов под действием катодных лучей.
Первую попытку применить катодные лучи для измерительных целей сделал в 1894 г. А. Хесс во Франции. Он разработал устройство для регистрации изменений магнитных полей, в котором пучок катодных лучей (электронный пучок) воздействовал на фотографическую пластинку, помещенную на его пути. Исследуемое магнитное поле отклоняло пучок в одном направлении на величину, пропорциональную напряженности поля. Для развертки исследуемого явления во времени необходимо было перемещать пластинку в камере. Устройство Хесса не получило распространения, очевидно из-за трудностей поддержания вакуума в трубке и камере с фотопластинкой.
В 1897 г. немецкий физик, профессор Страсбургского университета Карл Ф. Браун, использовав имевшиеся данные о свойствах катодных лучей, сконструировал первую катодную, или электроннолучевую, трубку, которую он предполагал использовать в качестве индикаторного прибора при исследовании электромагнитных колебаний. Особенностью трубки Брауна является применение флуоресцирующего экрана для наблюдения следа движения электронного пучка при отклонении его магнитным полем катушки.
Трубка Брауна представляла собой стеклянную запаянную колбу, откачанную до большого разрежения (10"2—10"5 мм рт. ст.). В колбе по ее оси расположены: холодный катод, анод, алюминиевая диафрагма с отверстием и экран в виде слюдяной пластинки, покрытой фос- <\ оресцирующим составом. К электродам трубки прикладывалось высокое напряжение (более 10 000 в). Выбиваемые из катода положительными ионами газа электроны ускорялись полем анода и летели с большой скоростью к экрану. Сквозь отверстие диафрагмы проходила только часть общего потока электронов в виде тонкого пучка. Электронный пучок отклонялся по горизонтали электромагнитом, расположенным снаружи трубки между диафрагмой и экраном. Флуоресцирующий экран превращал энергию электронного пучка в видимое изображение, которое можно было наблюдать через переднюю стенку колбы. Для развертки изображения во времени применялось вращающееся зеркало.
Трубку Брауна вскоре стали применять для демонстрационных и измерительных целей и лабораторных исследований быстропротекающих электрических явлений. В конструкцию ее вносились существенные изменения , и усовершенствования. В 1897 г. Дж. Томсон в опытах по определению отношения заряда электрона к его массе применял электроннолучевую трубку с расположенной внутри нее парой пластин для отклонения электронного пучка электростатическим полем. В 1899 г. немецкий ученый Э. Вихерт обнаружил возможность фокусировки электронного пучка в трубке короткой (по сравнению с длиной пучка) магнитной катушкой, ось которой совпадает с осью трубки. В 1902 г. преподаватель электротехники в |Кронштадтском минном офицерском классе А. А. Петровский применил для отклонения электронного пучка трубки не одну, а две отклоняющие катушки, расположенные взаимно-перпендикулярно в одной плоскости. Это вделало ненужным употребление вращающегося зеркала для развертки изображения.
Существенные улучшения трубки Брауна были сделаны немецким ученым А. Венельтом. В 1903 г. он предложил применять ддя фокусировки электронного пучка цилиндр с отрицательным потенциалом (цилиндр Венельта), концентрически окружающий катод. (Благодаря этому улучшалось использование электронного потока в трубке. В том же году Венельт установил, что окислы металлов обладают при высоких температурах большой эмиссионной способностью; в 1904 г. он использовал это явление, введя в брауновскую трубку в качестве источника электронов накаливаемый оксидный катод. Возможность получения от этих катодов интенсивных электронных пучков позволяла перейти от газонаполненных к вакуумным трубкам, работающим при небольших анодных напряжениях.
Изменилось также устройство экрана трубки. Слюдяная пластина, служившая основой экрана, вначале была заменена стеклом (трубка Томсона), а затем люминофор стали наносить непосредственно на внутреннюю сторону торцевого стекла трубки.
До 1906 г. электроннолучевая трубка применялась только в осциллографах — лабораторных приборах для изучения процессов в электрических цепях.
В конце XIX в. был изобретен новый вид электрической связи — беспроволочная телеграфия, или радио, родиной которого является наша страна. 7 мая 1895 г. на заседании физического отделения Русского физико-химического общества преподаватель кронштадтского минного офицерского класса Александр (Степанович Попов впервые в мире продемонстрировал работу приемника электромагнитных колебаний, названного им "аппаратом для обнаружения и регистрирования электрических колебаний". Это изобретение А. С. Попова считается началом практического развития радиотехники как средства беспроволочной связи на большие расстояния. Первые шаги в этом направлении были сделаны самим изобретателем радио. В марте 1896 г. он осуществил первую в мире радиотелеграфную передачу.
Б. Л. Розинг присутствовал на заседаниях физического отделения Русского физико-химического общества 7 мая 1895 г. и 24 марта 1896 г. при демонстрациях А. С. Поповым его прибора п первой радиотелеграфной передачи, а позднее слушал его доклады на электротехнических съездах. Эти доклады и демонстрации вызвали большой интерес у молодого ученого и, возможно, в какой-то мере повлияли на его решение заняться осуществлением передачи изображений на расстояние. Радио явилось недостающим звеном телевизионной системы, значительно расширявшим ее возможности.
В течение двух первых десятилетий радиотехника не оказала практически существенного влияния на развитие телевидения, которое за это время еще не вышло из стадии лабораторных опытов. Однако в этот период были созданы такие технические средства, как приемно-усилительная и электровакуумная техника, сделавшие возможным претворение в жизнь проектов систем электронного телевидения. Позднее именно благодаря радиотехнике могли быть осуществлены телевизионные передачи на большие расстояния.
Перечисленные открытия и изобретения положили начало развитию электроники и радиотехники, ставших основой для разработки новых принципов построения телевизионных систем и их практической реализации.
В поисках новых путей решения задачи видения на расстоянии Б. Л. Розинг, как физик, обращается к тем новым достижениям, которыми обогатилась физика на рубеже XIX и XX вв. Он правильно оценил их значение и увидел то общее, что присуще катодным лучам и внешнему фотоэлектрическому эффекту. "Здесь ведь работают в свободном безвоздушном пространстве те самые загадочные носители отрицательного электричества, обладающие ничтожной массой, но громадной скоростью, которые хотя и внесли своим появлением на научном горизонте некоторое смятение в теоретических представлениях физиков, но несомненно принадлежат к числу полезнейших друзей человечества, как в области науки, так и техники" [3 Б. Л. Розинг. Об электрической телескопия и об одном возможном способе ее выполнения. "Электричество", 1910, № 20, стр. 535—544.].
Тот факт, что Борис Львович был физиком, безусловно сыграл решающую роль в открытии им нового пути развития телевидения.
Работая в лабораториях с осциллографическими трубками Брауна и наблюдая, как электронный луч вычерчивает на экране трубки сложные светящиеся фигуры, Б. Л. Розинг пришел к мысли использовать электронный луч для воспроизведения изображений в системе электрической телескопии. Эта идея — не случайная находка иля счастливая догадка, а результат многолетних настойчивых исканий. В этом проявилась прозорливость ученого, гениально предугадавшего в электроннолучевой трубке эффективное средство для решения задачи телевидения.
"К счастью, — писал, он, — наука знает один из таких идеальных механизмов — это катодный пучок, являющийся вследствие (т. е. следствием. — П. Г.) разряда электричества в круксовой трубке. Этот же пучок способен подавать и световые сигналы, образуя при падении на флуоресцирующий экран яркое пятно. Этим-то механизмом и следует воспользоваться для целей электрической телескопии" [4 Б. Л. Розинг. Об электрической телескопии и об одном возможном способе ее выполнения. "Электричество", 1910, № 20, стр. 535—544.].
В 1902 г. Б. Л. Розинг применил электроннолучевую трубку в приемном устройстве системы с электрохимическими элементами на передающей стороне. Трубка имела две пары отклоняющих электромагнитов, расположенных взаимно перпендикулярно и соединенных со стержнями электролитической ванны. Луч света был заменен металлическим штифтом. При движении штифта по слою медного купороса пятно на экране трубки перемещалось в соответствующую точку. Электронный луч чертил вензеля и буквы, выводимые металлическим штифтом на отправительной станции. Затем отклоняющие электромагниты трубки соединялись на передающей стороне с реостатами, движки которых перемещались по кругу. Одновременным изменением положений движков можно было получать такой же эффект, как и при перемещении штифта в электролитической ванне.
Но таким способом можно было передавать не оптическое изображение, а только простые рисунки, буквы, цифры, тогда как целью изобретателя было осуществление передачи на расстояние живых сцен.
Впоследствии стало известно, что аналогичный способ передачи рисунков и письменного текста с воспроизведением их на экране электроннолучевой трубки разрабатывался в то же время в Германии М. Дикманом и Г. Глаге и был запатентован ими в 1906 г. Предложенное ими устройство в принципе не отличалось от описанного прибора Розинга с реостатами, т. е. представляло собой "электронный карандаш" для воспроизведения штриховых рисунков. Изобретатели демонстрировали свой прибор в действии. Но их предложение и опыты не оказали влияния на развитие телевидения, поэтому встречающиеся в иностранной литературе утверждения, что электроннолучевую трубку в телевидении первым применил М. Дикман, неосновательны. Такие утверждения опровергаются хотя бы тем, что Б. Л. Розингу в самой Германии был выдан патент на телевизионную систему с электроннолучевой трубкой в приемнике уже после того, как Дикман получил патент на свое изобретение. Интересно в этом отношении высказывание известного немецкого специалиста в области телевидения Ф. Шретера: "Первым среди исследователей, чьи идеи опередили время, я назову Розинга из Петербурга, предложившего в 1907 г. применить брауновскую трубку в качестве безынерционного прибора для воспроизведения телевизионных изображений" [5 F. Schroter. Die Braunsche Rohre als Fernseher. "Fernsehen", 1930, N 1, S. 4—8.].
Б. Л. Розинг настойчиво шел к намеченной цели с твердым убеждением, что он стоит на правильном пути. Продолжая свои опыты, он переходит к передаче оптических изображений, применив в передающем устройстве светоэлектрический преобразователь в виде селеновой пластинки, на которую изображение проектировалось при помощи вращающихся зеркал. Но отклонения электронного пучка, наблюдавшиеся при редко появляющихся световых сигналах, исчезали при быстром вращении зеркал. -Проявлялась инерционность селена, который, по выражению Б. Л. Розинга, "сыграл большую, но, к сожалению, печальную роль в истории электрической телескопии. Увлекая своими кажущимися ценными свойствами, он направил многих изобретателей на ложный путь" [6 Б. Л. Розинг. Электрическая телескопия..., стр. 16.].
К этому времени фотоэлектрические свойства селена были достаточно хорошо изучены многими учеными. Глубокие исследования селеновых фотосопротивлений были проведены русскими учеными Н. А. Гезехусом и В. А. Ульяниным. iK 1900 г. было опубликовано около 200 работ о результатах этих исследований, на основании которых было установлено, что для целей телевидения селен не подходит.
Попытки компенсировать инерционность селена каким- либо способом, например применением двух фотосопротивлений, включенных по дифференциальной схеме, перемещением фотосопротивления относительно источника света и т. д., не давали желаемого эффекта. Это побудило Б. Л. Розинга заняться изучением фотоэлектрических свойств других веществ и обратиться к фотоэлементам с внешним фотоэффектом. В результате он пришел к решению применить в передающем аппарате щелочной фотоэлемент, конструкция которого была предложена Эльстером и Гейтелем.
При прерывистом освещении фотоэлемента электронный пучок начинал вибрировать и оставлял на экране трубки след в виде растянутой полоски. Ток, поданный одновременно с этим в электромагниты, отклоняющие электронный пучок в поперечном направлении, вызывал появление на экране ряда светящихся полос. Возникновение и исчезновение полос точно совпадало с моментами освещения и затемнения фотоэлемента.
Основанием для применения элемента с внешним фотоэффектом послужили как имевшиеся литературные данные, так и результаты собственных опытов Б. Л. Розинга. Он писал: "По исследованиям профессора Бергмана, не удалось обнаружить никакого промежутка между началом освещения и возникновением фотоэлектрического эффекта. Наконец, по моим личным опытам я могу утверждать, что подобные фотоэлементы отзываются на световые сигналы даже тогда, если они продолжаются не более 1/10000 сек. Дальше мои опыты не шли, но я думаю, что они могут выдержать испытания и по отношению к сигналам в 1/100000 сек." [7 Б. Л. Розин г. Об электрической телескопии...].
Безынерционное преобразование света в электрические сигналы на передающей стороне позволяло передавать движущиеся изображения. Для воздействия световых лучей от отдельных участков передаваемого изображения на фотоэлемент Б. Л. Розинг применил в передающем устройстве систему из двух многогранных зеркальных барабанов, вращающихся с разными скоростями. Разрешив таким путем в принципе задачу получения сигналов изображения, он сосредоточил свое внимание на создании приемного устройства с электроннолучевой трубкой, способного воссоздавать из принятых сигналов передаваемые изображения.
Осциллографическая трубка Брауна с постоянной интенсивностью электронного пучка была непригодна для этой цели. Для воспроизведения движущегося изображения с различной яркостью его элементов необходимо изменять интенсивность электронного пучка в соответствии с величиной электрических сигналов, поступающих от передающего устройства.
Эту совершенно новую и сложную задачу Б. Л. Розинг разрешил, применив модуляцию электронного пучка при помощи введенных в трубку диафрагмы с отверстием и пары отклоняющих пластин, к которым подводятся сигналы изображения. При отсутствии сигнала на пластинах электронный пучок не проходит сквозь отверстия диафрагмы, так как между пластинами нет отклоняющего поля. Под действием сигналов изображения через отверстие диафрагмы будет проходить большее или меньшее количество электронов, что и вызовет изменение яркости свечения соответствующих точек экрана трубки. Таким образом, поступающие от передающего устройства телевизионные сигналы управляют яркостью свечения экрана. Управление яркостью в сочетании с отклонением электронного пучка в двух направлениях давало возможность воспроизводить на экране трубки передаваемое изображение с полутонами.
Введя модуляцию интенсивности электронного пучка, Б. Л. Розинг превратил осциллографическую трубку в приемную телевизионную трубку, выполнявшую одновременно функции развертывающего устройства, модулируемого источника света и экрана.
Так шаг за шагом Борис Львович создавал свою систему электрической передачи изображений, настойчиво экспериментируя и проверяя практически каждое ее звено. И только после того как вся схема и все ее элементы были тщательно продуманы, он подал заявку на выдачу ему привилегии на изобретение "Способа электрической передачи изображений". Это было 25 июля 1907 г., т. е. спустя 10 лет после начала первых опытов.
Как указано в заявке, этот способ отличается тем, что "на станции получения изображение воспроизводится последовательно точка за точкой на флуоресцирующем экране трубки Брауна или другого подобного прибора пучком катодных лучей, совершающим движения, подобные и синхронные с движением осей световых пучков, идущих на станции отправления от элементов изображаемого поля к фотоэлектрическому приемнику и изменяющих его сопротивление или электродвижущую силу". Полная схема телевизионной системы Розинга приведена на взятом из патентной заявки чертеже, составленном им самим.
Система электрической передачи изображений Б. Л. Розинга (1907 г.)
Развертка изображения в передатчике осуществлялась при помощи двух зеркальных барабанов А и В, оси вращения которых располагались взаимно-перпендикулярно. При вращении зеркал свет от всех точек передаваемого объекта М N поочередно проходил через линзу L и попадал в расположенный на оси этой линзы щелочной фотоэлемент С. Вертикальный барабан предназначен для развертки по строкам, а горизонтальный — для развертки по кадрам. За один оборот горизонтального барабана вертикальный барабан совершал 50 оборотов. Число строк разложения соответствовало числу граней вертикального барабана и равнялось 12.
На зеркальных барабанах имелись приспособления в виде реостатов а, в, с, d со скользящими щетками, прикрепленных к каждой грани барабана, служившие для осуществления синхронизации передающего и приемного устройств. Эти реостаты должны были давать ток пилообразной формы в отклоняющие катушки Е, F трубки.
Б. Л. Розинг применил способ принудительной синхронизации приемного устройства с передающим, при котором синхронизирующие сигналы в форме тока и напряжения развертки поступают в приемное устройство вместе с сигналами изображения. Для связи передающего устройства с приемным требовалось шесть проводов.
В приемном устройстве электронный пучок трубки под действием полей катушек Е и F должен перемещаться по экрану во взаимно-перпендикулярных направлениях. синхронно с движением светового луча, отраженного от развертывающих зеркал в передатчике. Приходящие от фотоэлемента сигналы изображения подводились к отклоняющим пластинам конденсатора g, между которыми проходит электронный пучок. Создаваемое этими сигналами электрическое поле конденсатора отклонит электронный пучок к центру отверстия диафрагмы. Попадающие на экран трубки электроны вызовут изменение яркости его свечения в соответствующих точках, благодаря чему и должно воспроизводиться видимое изображение передаваемого предмета.
Основные принципиальные особенности системы Розинга по сравнению со всеми ранее предложенными системами заключались в применении безынерционного фотоэлемента с внешним фотоэффектом в передающем устройстве и специальной электроннолучевой трубки с флуоресцирующим экраном для воспроизведения изображений в приемном устройстве.
Фотоэлемент с внешним фотоэффектом устранял серьезное препятствие на пути практического осуществления телевидения и его развития благодаря безынерционности светоэлектрического преобразования. В дальнейшем почти все передающие устройства телевизионных систем строились на основе использования внешнего фотоэффекта.
Применение электроннолучевой трубки в приемном устройстве означало принципиально новое направление в построении телевизионных систем — переход от оптикомеханических устройств к электронным. Это новое направление открывало перспективу решения проблемы телевидения во всем ее объеме.
Так, после настойчивых поисков и трудов, продолжавшихся более десяти лет, Б. Л. Розинг нашел правильное и оригинальное решение сложной задачи. По сравнению со многими предложенными ранее системами передачи изображений, строившимися на догадках и неясных предположениях, его система была основана на строгом научном подходе, тщательной обработке и опытной проверке всех ее элементов. Она не вызывала сомнений в правильности ее теоретических принципов и возможности практического построения.
В том же 1907 г. Б. Л. Розинг подал патентные заявки на свое изобретение в Германии и в Англии. Интересно отметить, что патенты в этих странах он получил раньше, чем в России (в Англии — 25 июня 1908 г., в Германии — 24 апреля 1909 г., в России — 30 октября 1910 г.)
Таким образом, приоритет Б. Л. Розинга на открытие нового способа приема изображений в телевидении был неоспоримо закреплен в полученных им русском и иностранных патентах.
В отличие от других изобретателей в области телевидения Борис Львович не только выдвинул новую идею, но и сам практически претворил ее в жизнь. После подачи заявки на получение привилегии он с еще большей энергией и настойчивостью продолжает работу со своей системой. Он хочет убедиться, что его электрический телескоп действительно видит. Нужно сказать, что перед ним стояла очень трудная, почти неосуществимая задача, так как электронные приборы, которыми он располагал, были очень несовершенными. Фотоэлементы имели невысокую чувствительность, а в электроннолучевой трубке с холодным катодом практически отсутствовала фокусировка электронного пучка, необходимая для получения четкого изображения на экране. Способы усиления слабых фототоков, подводимых от фотоэлемента к отклоняющим пластинам приемной трубки, еще не были известны. И только такой блестящий экспериментатор, убежденный в правильности своих идей, каким был Борис Львович, мог рассчитывать на успех. В конце 1908 г. в лаборатории Технологического института была изготовлена первая действующая модель электрического телескопа, с которой он проводил свои эксперименты.
С этого времени все, что связано с разработкой системы и дальнейшим ее усовершенствованием, находит отражение в его записных книжках. Новая мысль, требующее проверки предположение, полученный результат, возникшее сомнение и т. п. — все это записывалось в маленькую книжку, которую Борис Львович всегда имел при себе. Иногда, сидя в кругу семьи за обедом, он вдруг задумывался, вынимал из кармана записную книжку и начинал что-то быстро записывать и вычислять. В это время он не замечал ничего происходившего вокруг него.
Записные книжки Б. Л. Розинга являются своеобразным дневником его работ, отражающим ход его творческой мысли и некоторые достигнутые результаты. Сохранилось около 40 таких книжек за период с 1910 по 1932 г.
В октябре 1910 г. была опубликована выданная Б. Л. Розингу привилегия на его изобретение, и он счел возможным более широко популяризировать свои работы. 26 ноября 1910 г. он выступил с публичным докладом "Об электрической телескопии и об одном возможном способе ее выполнения" в VI отделе Русского технического общества.
В этом докладе Борис Львович дал общий обзор состояния электрической телескопии, показал недостатки оптикомеханических телевизионных систем и трудности, связанные с их практическим осуществлением. Впервые был дан всесторонний анализ проблемы телевидения в полном объеме и были намечены пути ее решения. Он высказал твердое убеждение в том, что единственно правильный путь решения задачи, которая "давно уже поставлена на счет электротехники",— это использование свойств электронного пучка.
На заседании Борис Львович продемонстрировал новый вариант схемы электрического телескопа, отличавшейся от приведенной в патентной заявке несколько измененной системой развертки изображения в передающем устройстве и осуществлением синхронизации с помощью вращающихся магнитов и неподвижных катушек вместо реостатов со скользящими контактами. Это свидетельствовало о том, что изобретатель непрерывно работал над усовершенствованием своей системы.
Эта черта — постоянная и упорная работа по совершенствованию своих приборов — была ему свойственна всю его жизнь. Значительно позднее, в 1926 г., в письме к изобретателю В. И. Попову он писал: "...из своей практики я вынес убеждение, что надеяться на незыблемость патентов нельзя. Единственное средство сохранить за собой изобретение — это непрерывно его развивать. Иначе всегда найдутся такие стороны у него, которые могут быть развиты другим лицом и запатентованы".
Доклад Б. Л. Розинга вызвал большой интерес у присутствовавших и оживленный обмен мнениями. В ответ на вопрос о возможности применения изобретения Борне Львович сказал: "(Главным полем практического применения могут явиться области, доселе недоступные глазу, как-то: морское дно, кратеры вулканов и т. д.; такое применение должно значительно расширить наши сведения о природе. Сверх того, возможно применение совместно с телефонами, затем применение к военному делу, наблюдение укреплений и расположения армий с аэростатов и т. д." [8 В. Л. Р о з и н г. Об электрической телескопии...]
Члены общества отметили новизну и оригинальность разработанного докладчиком метода передачи изображений и высказали пожелание, чтобы исследования в этой важной области велись и дальше с подобным же успехом. Было также решено разработать меры по защите приоритета русских изобретателей.
Опубликование доклада Б. Л. Розинга в журнале "Электричество" и сообщений в других журналах об его изобретении привлекло внимание ученых многих стран. В ряде иностранных научно-технических журналов появились статьи с подробным описанием системы Б. Л. Розинга, в которых давалась высокая оценка его открытия. Известный немецкий физик, специалист в области фототелеграфии и радио Э. Румер в статье "Замечательный успех в решении проблемы телевидения (телевизор Розинга)" писал: "Недавно в газетах появились краткие сообщения об электрическом телескопе профессора Розинга из Петербургского технологического института. Сегодня мы в состоянии дать подробное описание этого нового телевизионного устройства, которое представляет собой действительно огромный успех и несомненно приближает окончательное практическое решение проблемы телевидения" [9 Е. Ruhmer. Em bedeutsamer Fortschritt im Fernsehproblem (Der Rosingsche Fernseher). Die Umschau, 1911, N 25, S. 508—510.].
Американский инженер Р. Гримшау привел описание электрического телескопа Б. Л. Розинга и отметил:
"Как показали эксперименты профессора Розинга и как можно было ожидать на основании всего, что известно о катодных лучах, эта форма электрической телескопии дала результаты, которых нельзя получить ни с какой другой аппаратурой с использованием механического движения в приемной станции.
Описанный в статье электрический телескоп, конечно, нельзя рассматривать как окончательное решение проблемы. Изобретатель уже счел необходимым внести некоторые улучшения в конструкцию, и впереди еще встретятся определенные препятствия. Тем не менее можно не сомневаться в том, что решение задачи близко" [10 R. Grimschau. The "Telegraphic Eye", Scientific American, vol. 104, N 13, 1911, p. 335—336.].
Революционные по своему характеру и конкретно-практические по содержанию идеи Б. Л. Розинга возродили интерес к телевидению у других исследователей, понимавших, что эти идеи могут служить основой для решения всей проблемы телевидения.
Однако сам изобретатель за два года лабораторных опытов еще не добился положительных результатов. На экране трубки не удавалось увидеть хотя бы слабые следы или контуры передаваемого изображения. Анализируя ход проведенной работы, Б. Л. Розинг писал: "Было бы ошибочно думать, что имея идеальный отправительный аппарат, дающий фотоэлектрические токи в строгом соответствии с яркостью передаваемых точек поля зрения, без всякой оетаточности, и такой же приемный аппарат, воспринимающий сигналы и распределяющий их с полным синхронизмом и без всякой инерции, — мы могли бы считать устройство электрического телескопа законченным" [11 Б. Л. Розинг. Система электрической телескопии, основанная на применении пульсирующих и переменных токов. "Электричество", 1911, № 15, стр. 349—359.]. Потребовалось подвергнуть последовательно теоретическому и практическому изучению работу всех частей системы и неоднократно переделывать их. Основное внимание Борис Львович сосредоточил на электроннолучевой трубке, наиболее сложном и еще мало изученном элементе всей системы. Как получить на экране трубки изображение, переносимое очень слабыми фототеками? — этот вопрос стал главным для него.
Для достижения этой цели у него были очень ограниченные возможности. Нужно было уменьшить потери сигнала изображения в линии, соединяющей передающее и приемное устройства, и использовать весь электронный поток в трубке для воспроизведения изображений. Это привело к разработке второго варианта системы (см. рис. на стр. 50), отличавшегося от первого рядом интересных особенностей.
Передающее устройство было перестроено так, чтобы от него поступали на электроннолучевую трубку приемника импульсы фототока чередующейся полярности с амплитудами, пропорциональными яркости передаваемых элементов изображения. Для этого передаваемое изображение MN разбивалось при помощи решетки или растра R на равные элементарные участки и проецировалось через линзу L на зеркальный барабан В. Вместо одного были применены два фотоэлемента F1 и F2, включенные по дифференциальной схеме. Перед каждым из них находилось отверстие а или в, пропускавшее световые лучи, отраженные от развертывающих зеркал. Фотоэлементы работали поочередно, благодаря чему в линию поступал ток, близкий по форме к синусоидальному. (Это уменьшало искажения и потери, вызываемые влиянием емкости и самоиндукции линии, а также позволяло использовать в приемном устройстве явление резонанса для усиления сигнала.
Изменение способа получения сигнала изображения в передающем устройстве было введено для увеличения яркости изображения на экране трубки Р. В трубке прежней конструкции с модуляцией интенсивности электронного пучка при помощи диафрагмы яркость изображения зависела от количества электронов, проходивших через ее отверстие. Попадавшая на экран незначительная часть общего электронного потока не могла вызвать заметного его свечения. Кроме того, изготовление такой трубки было сложным, так как требовалась точная установка диафрагмы и регулировка положения электронного пучка относительно ее отверстия.
Видоизмененная система передачи изображений Б. Л. Розинга (1911 г.)
Сделанные Б. Л. Розингом расчеты и проведенная уже в наше время проверка их по имеющимся данным о трубке показывают, что для отклонения электронного пучка на диаметр отверстия в диафрагме, равный 1 мм, требовалось напряжение на отклоняющих пластинах около 0,1 в. Чтобы получить такое напряжение, необходим ток от фотоэлемента порядка 6 • 10-5 а. Фотоэлементы, с которыми он экспериментировал, давали только 10-7а, или 0,1 мка. Вследствие этого ему пришлось отказаться от модуляции электронного пучка диафрагмированием и перейти к модуляции скорости его движения по экрану, при которой интенсивность пучка не меняется. Для отклонения пучка по вертикали применено магнитное поле катушки Z, а по горизонтали — электрическое поле отклоняющих пластин С. На подводимое к пластинам напряжение развертки накладывалось пульсирующее напряжение сигналов от фотоэлемента, так что скорость движения пучка по строкам изменялась обратно пропорционально яркости участков передаваемого изображения. Когда в фотоэлемент попадал луч от наиболее светлого участка изображения, движение пучка по экрану замедлялось, что вызывало увеличение яркости его свечения, и наоборот. Таким образом, можно было получить все градации изображения.
Этот новый, "кинематический", как его назвал Б. Л. Розинг, способ модуляции, в отличие от старого, "статического", позволял упростить конструкцию трубки, повышал чувствительность всей системы и увеличивал яркость изображения на экране трубки в несколько раз. Введение модуляции скорости движения электронного пучка по экрану трубки представляло собой новое оригинальное решение, найденное Б. Л. Розингом.
Новая схема телевизионной системы Розинга с использованием модуляции скорости движения электронного пучка в приемной трубке была запатентована им в 1911 г. в России, а затем в Англии, Германии и США.
К концу 1910 г. усовершенствованная аппаратура была готова для проведения практических опытов. Чтобы уменьшить влияние соединительных проводов, передающий и приемный аппараты были расположены в непосредственной близости один от другого.
Вспоминая о своей работе в этот период, Борис Львович писал: "Опыты развиваются все дальше, одна оптическая система сменяется другой, динамомашины у зеркал заменяются проволочными сопротивлениями, эти последние — вращающимся конденсатором, катодная трубка получает все новый вид, покрывается обмотками проволок, экран и пятно делаются все меньше, наконец применяется микроскоп для наблюдения за флуоресцирующим пятном.
Прибор со всех сторон обставляется батареями, реостатами, выключателями, измерительными приборами; опыты как бы переносятся в подземелье, в комнату, закрытую от дневного света, где по целым часам гудят быстро вращающиеся зеркала, полосы яркого электрического света мелькают кругом, а перед глазами на темном поле зрения микроскопа флуоресцирующая точка непрерывно бежит по бесконечной зигзагообразной линии как бы со скоростью почтового поезда. Необходимость регулирования нескольких реостатов и батарей, отсчеты измерительных приборов, замыкание и размыкание десяти выключателей держат нервы в напряженном состоянии. А между тем опыты дают все еще неопределенные результаты. Наконец в записной книжке появляется запись: 9 мая 1911 г. в первый раз было видно отчетливое изображение четырех параллельных светлых линий.
Книжка откладывается вместе с остатками старого прибора, хранящего надпись: опыты 1897 года" [12 В. Л. Р о з и я г. Электрическая телескопия.].
Факт, отмеченный лаконичной фразой в записной книжке, был на самом деле знаменательным историческим событием. Это была первая в мире телевизионная передача, так как ни один из предшественников Розинга не мог показать свою систему в действии и передать хотя бы простое изображение. Она знаменательна не только как первая в истории мировой науки и техники телевизионная передача, но и как первый шаг на пути практического применения электронного телевидения. Эта передача как бы символизировала победу нового направления в развитии телевидения.
Если учесть состояние техники электронных приборов того времени и отсутствие усилителей слабых фототоков, то следует признать, что получение на экране трубки даже простых изображений, передаваемых на небольшое расстояние, явилось величайшим научно-техническим достижением.
Иностранные патенты Б. Л. Розинга
Страница из записной книжки Б. Л. Розинга с записью о первой успешной передаче изображения
Передающий (а) и приемный (6) аппараты Б. Л. Розинга (1911 г.)
Борис Львович демонстрировал свои опыты группе петербургских физиков, среди которых были В. К. Лебединский, В. Ф. Миткевич, С. М. Покровский и др. Передавалось изображение решетки, помещенной перед объективом передатчика и освещенной проходящим светом. Это был наиболее благоприятный, с точки зрения передачи, вариант. Изображение на экране трубки состояло из четырех полос; при закрывании одного из отверстий решетки соответственные полосы на экране исчезали.
Вот, что писал в своих воспоминаниях об этих передачах один из учеников Б. Л. Розинга, в то время студент, а впоследствии профессор и заведующий кафедрой Ленинградского технологического института, Н. А. Маренин:
"Я впервые познакомился с (Борисом Львовичем еще будучи студентом первого курса Технологического института, так как он ассистировал Н. Л. Щукину на репетициях по теоретической механике. В лице Бориса Львовича я нашел чрезвычайно интересного, отзывчивого человека, с богатой творческой фантазией, постоянно занятого решением какой-либо задачи из самых разнообразных областей науки и техники... (Электрометрическая лаборатория постоянно была загромождена в разных местах очередными экспериментами Бориса Львовича, а также и нашими, студенческими, из разряда любителей, которым Борис Львович предоставлял весьма широкую свободу в пользовании оборудованием и приборами. Само собой разумеется, что некоторые из студентов помогали чем могли и самому Борису Львовичу.
В конце 1908 г. "электрический телескоп" уже был в действии. (Это была довольно примитивная установка с проволочной связью между передатчиком и приемником, причем для передачи сигнала требовалось шесть проводов, число строк развертки было всего 12, и изображение можно было передать весьма простое, например решетку или пальцы раскрытой руки, но это было уже живое движущееся изображение... Помню, с каким волнением мы, помогавшие Борису Львовичу в его опытах, следили за этими примитивными изображениями, переданными по проводам с использованием электронного луча, невесомого и безынерционного, послушно рисующего на экране. Это был верный путь, предугаданный Борисом Львовичем...
"Электрический телескоп" в действии видели многие наши профессора и преподаватели... По-видимому, примитивность передачи расхолаживала зрителей, не позволяя оценить всю важность предложения Бориса Львовича" [13 В статье: П. В. Шмаков. Первая в мире телевизионная передача. "Вестник связи", 1951, № 4, стр. 22—24,].
Отмечая заслуги Б. Л. Розинга в области электрической телескопии, Русское техническое общество присудило ему в 1912 г. золотую медаль и премию имени почетного члена общества К. Ф. Сименса[14 "Журнал общего собрания Русского технического общества 19 мая 1912 г." Записки РТО, 1913, № 6—7, стр. 61.]. (Эта премия присуждалась один раз в два года за выдающееся изобретение, усовершенствование или исследование в области электротехники.
Но несмотря на все это, работой Розинга не заинтересовались ни правительственные учреждения, ни военное ведомство, очевидно потому, что она не могла сразу дать конкретно ощутимые результаты. Поэтому ученому пришлось проводить свои эксперименты, не получая никакой поддержки.
После первых успешных опытов передачи изображений Борис Львович продолжает кропотливую работу по усовершенствованию своей системы. Полученные результаты не удовлетворяли его. Он ясно отдавал себе отчет в том, что они только подтверждали правильность принципов построения системы, но не могли считаться приемлемыми с практической точки зрения. "Однако эти результаты оказались настолько грубыми,— писал он,— что я решил вновь подвергнуть переработке на этот раз все части прибора: оптическую систему, фотоэлектрическую цепь, синхронные приспособления и брауновскую трубку" [15 Б. Л. Р о з и н г. Основания электрической телескопии. Архив Центрального музея связи им. А. С. Попова.].
Большое внимание было обращено на совершенствование оптической системы передающего устройства. Нужно было добиться того, чтобы на зеркальную грань падал световой луч минимального сечения, а переход его с одной строки на другую совершался практически мгновенно. Оказалось, что эту задачу можно решить, направляя свет от передаваемого предмета на зеркало через оптическую трубу Кеплера с большой светосилой.
(Важным шагом в усовершенствовании приемного устройства, имевшим большое значение для дальнейшего развития электронного телевидение, бьэд переход от газонаполненной трубки с холодным катодом к вакуумной трубке с накаливаемым катодом и магнитной фокусировкой электронного пучка.
(Необходимость применения фокусировки электронного пучка была подсказана всем предшествующим опытом работы с электроннолучевыми трубками. Для получения четкого изображения требовалось до предела уменьшать диаметр светящегося пятна на экране. Можно было бы использовать для этого ограничивающие диафрагмы, но при этом уменьшалась яркость пятна. Из-за этого Б. Л. Розинг уже отказался от модуляции интенсивности электронного пучка при помощи диафрагмы.
Фокусирующее действие магнитного поля катушки на электронный пучок было известно еще в прошлом столетии. Однако это был только экспериментально установленный факт. Поэтому Б. Л. Розинг предпринял обстоятельное изучение фокусировки электронного пучка продольным магнитным полем длинной катушки. Он установил, что действие катушки на электронный пучок аналогично действию оптической собирающей линзы на световые лучи, и вывел расчетную формулу, связывающую фокусное расстояние "магнитной линзы" с числом ампервитков катушки [16 Б. Л. Розинг. О дальнейшем развитии электрического телескопа, работающего при помощи катодных лучей и о новом фотоэлектрическом реле. "Электричество", 1916, №15—16, стр. 245—249; 1916, № 17—18, стр. 265—271.]. |Это можно рассматривать как первое практическое применение положений электронной оптики в телевидении. Электронная оптика позднее (с середины 20-х годов) начала интенсивно развиваться, в значительной мере в связи с практическими задачами, возникшими при разработке электроннолучевых трубок для осциллографии и телевидения.
Для получения равномерного фокусирующего магнитного поля Борис Львович использовал длинную катушку, дававшую меньшие аберрации. Диаметр пятна на экране трубки доводился до 0,1 мм.
Разработанная Б. Л. Розингом электроннолучевая трубка уже в то время содержала в себе все основные элементы, характерные для современных телевизионных трубок.
Далее ученый пересматривает способ получения синхронизирующих (развертывающих) токов. Примененный в последней модели установки вращающийся электростатический индуктор должен был, по расчетам, давать ток требуемой пилообразной формы. Но этот ток, как можно было предвидеть, искажался вследствие влияния емкости и индуктивности линии, соединяющей передающее устройство с приемным.
В поисках путей преодоления этого затруднения Б. Л. /Розинг сформулировал правило, к которому он сам прибегал неоднократно и которым рекомендовал пользоваться другим изобретателям. Правило это заключается в следующем: "Если при применении какого-либо способа развивается явление, угрожающее испортить его работу, и притом устранить совсем это явление нельзя, то лучше всего вместо борьбы с ним перестроить самый способ так, чтобы он был основан на этом явлении: тогда это явление, попадая в число главных действующих пружин способа, естественно не может в то же время оставаться и вредным ему" [17 Б. Л. Розинг. Электрическая телескопия, стр. 41.].
Так как в данном случае вредным явлением оказалось, главным образом, емкостное сопротивление линии, то нужно было изменить способ получения развертывающего тока так, чтобы в основе его лежало использование влияния емкостного сопротивления. Для этого нужно, в соответствии со скоростью вращения зеркал барабана и движения светового луча в передатчике, подключать линию через большое сопротивление к постоянному источнику тока, а затем разряжать ее путем замыкания на малое сопротивление.
Таким образом, всякие сопротивления со скользящими контактами и динамомашины при вращающихся зеркалах становились излишними; их роль гораздо лучше выполняла сама соединительная линия и ряд контактов, служащих для указанных замыканий и размыканий. "Световое пятно на экране совершает при этом совершенно те же движения, которые под влиянием граней зеркал совершает изображение поля зрения на станции отправления относительно фотоэлемента.
Замечательно, что это простое приспособление действует тем лучше, чем скорость работы телескопа больше; следовательно, этот способ принадлежит как раз к тем, которые требуются рациональной электрической телескопии" [18 Там же.].
Все описанные усовершенствования были введены в третью модель электрического телескопа, разработка которой продолжалась несколько лет, начиная с мая 1911 г.
Хотя чувствительность приемной трубки к сигналам изображения была значительно повышена, она все же оказалась недостаточной для непосредственного воспроизведения изображений из сигналов при слабых токах обычных фотоэлементов и высоких частотах, с которыми имеет дело электрическая телескопия. Значительная часть фототока терялась в емкости соединительной линии и вспомогательных приборов. 'Стало очевидно, что для получения удовлетворительных результатов с прибором, рассчитанным на четкую и быструю передачу изображений, необходимо найти способ усиления тока фотоэлемента в сотни раз.
О возможности усиления электрических колебаний с помощью электронной лампы в то время еще не знали. Не были известны и никакие другие способы усиления. Задача казалась неразрешимой, но Б. Л. Розинг не отказался от продолжения своих опытов из-за этой трудности. Чем сложнее была задача, тем с большей настойчивостью он искал путей ее решения. Так было и на этот раз. Началась "погоня за различными приемами усиления этого тока".
Вначале он принимает меры, повышающие эффективность использования светового потока, падающего на фотоэлемент. С этой целью баллон фотоэлемента покрывается слоем серебра, в котором оставляется только небольшое входное окошко для световых лучей, т. в. применяется принцип абсолютно черного тела. Другой способ повышения чувствительности фотоэлемента, на который изобретатель натолкнулся случайно, состоял в обработке фотокатода продолжительным разрядным током в присутствии водорода. Аналогичный способ был применен почти в то же время Эльстером в Германии, а затем получил широкое распространение. Но даже и такие усовершенствованные фотоэлементы давали ток, не превышавший 2•10-6— 3•10-6а.
Ввиду этого были предприняты поиски схемы включения фотоэлемента, которая давала бы усиление фототока до требуемого уровня.
"Поэтому,— писал Борис Львович,— мне пришлось обратиться к разным вспомогательным приемам и заняться преобразованием самой фотоэлектрической цепи. Уже с сентября 1912 г. по декабрь того же года мною было составлено около 30 таких схем. К марту 1913 г. число их возросло до 82. К концу октября того же года я записал 95-ю схему. 23 мая 1914 г. была придумана мною сотая схема, а под конец число их дошло до 123. Конечно, не все эти схемы были испытаны на опыте, многие из них носят переходящий характер от одного типа фотоэлектрической цепи к другому; однако более 40 из них были полностью осуществлены и испытаны, причем на некоторых из них пришлось остановиться довольно долго" [19 Б. Л. Р о з и н г. О дальнейшем развитии электрического телескопа, работающего при помощи катодных лучей, и о новом фотоэлектрическом реле. "Электричество", 1916, № 15—16, стр. 245—249; 1916, № 17—18, стр. 265—271.].
Во время этих опытов было открыто интересное явление, послужившее в дальнейшем основой для различных применений фотоэлементов, в том числе и в электрической телескопии. Это явление наблюдалось Б. Л. Розингом при использовании газонаполненных фотоэлементов и было названо им "баллистическим разрядом" фотоэлемента. Оно состоит в следующем. Если образовать цепь из последовательно соединенных фотоэлемента и большого сопротивления, шунтированного емкостью, и подвести к этой цепи напряжение, близкое к напряжению ионного разряда фотоэлемента, то под действием света в цепи возникают незатухающие релаксационные колебания. Ток в цепи достигает при этом такой величины (до 0,0001 а), что он способен действовать без каких-либо усилителей на реле, замыкающее местные электрические цени, а введенный в цепь тока телефон может издавать громкие звуки. При изменении освещенности фотоэлемента сила тока в цепи изменяется. Частота колебаний определялась величинами емкости и сопротивления; меняя одну из них, можно в широких пределах изменять частоту колебаний.
Недостаток этого "ионного" способа усиления фототока состоял в том, что возникший в цепи (разряд не прекращался при прекращении действия света на фотоэлемент. Поэтому необходимо было искать искусственные приемы автоматического гашения разряда при затемнении фотоэлемента. В связи с этим и было испытано большое количество схем в 1912—1914 гг.
В записной книжке за март 1913 г. имеется запись: "Схемы № 82—90, испробованы 4 схемы. 25 марта видны ясные сигналы с новым прибором по основной схеме" [20 Б. Л. Р о з и н г. Записная книжка за март 1913 г. Архив Центрального музея связи им. А. С. Попова.] (сигналами Борис Львович называл изображения трафаретов в виде квадратов с различными вырезами — в форме креста, круга, звезды и т. д.).
К этому времени в радиотехнике появились схемы усиления сигналов при помощи изобретенной Ли де Форестом в 1907 г. трехэлектродной лампы (аудиона), и Б. Л. Розинг также намеревался применить электронную лампу для усиления тока фотоэлемента.
(Начавшаяся в 1914 г. первая мировая война изменила характер работы Б. Л. Розинга, как и многих других ученых. Ему пришлось переключиться на выполнение заданий военного ведомства. Но эти новые работы были вместе с тем как бы продолжением всех предшествующих исследований и основывались на уже достигнутых результатах. В 1915—1916 гг. он разрабатывает систему светоэлектрической сигнализации на больших расстояниях, также основанную на использовании явления возникновения колебаний в цепи фотоэлемента.
Прибор сигнализации представлял собой сочетание упрощенной оптической системы (линзы и неподвижные зеркала), фотоэлемента и реле, срабатывавшего от токов фотоэлемента и замыкавшего местную электрическую цепь. Источником световых сигналов были вспышки магния, солнечные лучи, отраженные от плоского зеркала (гелиографа) и электрический прожектор. Прибор реагировал на световые сигналы, создававшие в месте приема освещенность, не превышавшую 1/20 люкса. Расстояние между источником света и прибором вначале составляло около 1,5 км, затем было увеличено до 6,5 км и в конце опытов достигало 12 км (между фортами Кронштадта). Во всех случаях прибор работал безотказно и реагировал на слабые световые сигналы даже при неблагоприятных условиях.
Хотя эти опыты имели специальное военное значение, полученные результаты могли быть использованы для дальнейшего усовершенствования основной модели электрического телескопа.
В связи с работами по электрической телескопии и световой сигнализации Б. Л. Розинг разработал совместно с преподавателем Женского политехнического института М. В. Ивановым технологию изготовления калиевых фотоэлементов и организовал впервые в России их производство в лабораторных масштабах. Хотя эти фотоэлементы несколько уступали фотоэлементам иностранных фирм по сроку службы, но зато обладали более высокой чувствительностью.
Работая в течение многих лет с фотоэлементами, Борис Львович накопил богатый фактический материал о их поведении в различных условиях и происходящих в них процессах. Многие из наблюдавшихся им явлений, в частности явление баллистического разряда, не могли быть объяснены существовавшими теориями фотоэффекта. Это заставило его заняться в 1915 г. теоретическим анализом экспериментальных фактов и выяснением возможности их использования в электрической телескопии.
Февральская, а затем Октябрьская революция 1917 г. внесли существенные изменения в планы и характер деятельности ученого.
