Магнетрон - Георгий Бабат

Стеклянная колбочка, наполненная разреженным газом, будет светиться в электрических гребнях, а в узлах свечение притухает.

Расстояние между двумя ближайшими гребнями — это половина длины волны, а от гребня к ближайшему узлу — четверть длины волны.

Такой способ измерения электромагнитных волн применял в конце прошлого века Генрих Герц. Для длинных волн измерительная линия получается громоздкой. Но для метровых, а тем более для сантиметровых волн она легка и компактна.

При помощи двухпроводной линии можно измерять длину короткой электромагнитной волны сравнительно простым способом — грубо говоря, так же, как меряют мануфактуру».

На этом месте текст записок Веснина прерывается двумя рисунками: лучистая звезда и многорезонаторный генератор. И на полях приписка:

«Завтра, завтра… Неужели не получится расчетная длина волны? Ну что же, пройдем еще через одно горькое разочарование…»

Когда Веснин пришел в лабораторию, он хотел было позвать к своей установке Муравейского, потому что до сих пор все еще продолжал считать его своим соратником, и ему казалось, что, действуя как бы втайне, он поступает оскорбительно для своего товарища по работе. Но потом неуверенность в удачном исходе опыта, боязнь очередных насмешек удержали Веснина от его первого порыва. Молча пустил он в ход вакуумную установку, включил магнетрон и поднес к нему маленькую неоновую лампочку.

Лампочка загорелась. Магнетрон генерировал электромагнитные колебания.

Теперь следовало измерить длину волны.

Две параллельные, отстоящие одна от другой на толщину пальца медные проволоки давно были натянуты вблизи вакуумной установки Веснина. Это была та самая двухпроводная измерительная линия, о которой он писал в своем обзоре.

Веснин соединил начало измерительной линии с выводом энергии магнетрона и провел все той же неоновой лампочкой вдоль проводников.

Да, вдоль линии существовала эта стоячая, застывшая электромагнитная волна!

Лампочка, двигаясь вдоль линии в руках Веснина, то вспыхивала, то пригасала, и это свечение делало видимой незримую, неслышимую электромагнитную волну… Расстояние между двумя смежными гребнями было не больше 6–7 сантиметров.

Веснин был так взволнован, что почти одеревенел. Он не мог отвести взора от неоновой лампочки, внутри которой трепетал едва видимый красный огонек.

Казалось бы, ничто не могло в этом опыте издали показаться особенно эффектным, выдающимся, а между тем, неизвестно каким образом, по какой примете, все сотрудники лабораторного зала ощутили, что именно сейчас у стола Веснина происходит нечто решающее.

Первым рядом с Весниным очутился Ваня Чикарьков. Не совсем уясняя себе, в чем смысл опыта, Чикарьков шептал:

— Есть… горит… есть…

Юра Бельговский подошел и, увидев вспыхивание лампочки, молча пожал Веснину руку.

Нина Филипповна Степанова, человек вообще очень замкнутый и молчаливый, сказала, протянув руку по направлению к полкам с гнездами, заполненными негодными лампами, плодами всех предшествующих опытов Веснина:

— Вот как это делается!

Муравейский подошел к генератору, когда вокруг уже стояли все, кто работал б этом зале.

— Посмотрите, Михаил Григорьевич, — сказал Веснин. — Взгляните, что получается.

И он снова стал передвигать светящийся стеклянный пузырек вдоль двухпроводной линии.

В настоящее время техника измерений сантиметровых волн решает ряд сложнейших задач. Измерение частоты и длины волны производится с точностью до тысячных долей процента, точно регистрируются импульсы сантиметровых волн, которые длятся одну десятимиллионную долю секунды.

Веснину при первом испытании многорезонаторного магнетрона достаточно было произвести приближенные, грубые измерения — установить порядок величин, как принято говорить. Ему достаточно было убедиться, что волна, генерируемая магнетроном, измеряется единицами сантиметров. Точно ли эта волна равна 9,5 сантиметра, или, скажем, 11,2 сантиметра — это, в сущности, при первых измерениях было совершенно безразлично. Достаточно было сказать: длина волны около 10 сантиметров.

— Владимир Сергеевич, — взволнованно сказала Степанова, — по вспышкам можно судить, что волна не длиннее двенадцати сантиметров!

— Спокойствие, граждане! Прежде всего спокойствие, — не мог удержаться Муравейский. Но, посмотрев внимательно на лампочку, он продолжал уже совершенно серьезно: — Этой двухпроводной линии я не особенно доверяю. Важнее всего не обмануть самих себя. Сейчас мы произведем решительный эксперимент. «Экспериментум крутум», как говорили средневековые схоласты… Юра, — обратился Муравейский к технику бригады Бельговскому, — у подъезда лаборатории стоит не укрепленная еще водосточная труба. Тащите ее сюда, мы в нее запустим волну.

Бельговский бегом бросился исполнять поручение.

Веснин вслух, совершенно чужим, каким-то сухим, резким голосом стал делать вычисления:

— Чтобы возбудить свечение в неоне, необходимо напряжение не менее сотни вольт. Волновое сопротивление нашей линии примерно сто ом. Поделим напряжение на сопротивление и получим, что ток в линии больше ампера. А колебательная мощность не менее сотни ватт. Затухание линии — тысячные доли. Активная мощность не менее десятых долей ватта…

— Да бросьте крохоборничать! — перебил Муравейский. — Десять против одного, здесь должна быть большая мощность… Нина Филипповна, — повернулся Муравейский к Степановой, — принесите, пожалуйста, лампочку накаливания с напаянными усами… Газосветная лампа, — ораторствовал Муравейский, несколько оттеснив Веснина от установки, — вспыхивает при мощности в тысячные доли ватта, а самые миниатюрные лампочки накаливания зажигаются лишь при мощности в сотни раз — на два порядка, как говорят в математике, — большей. Лампочка накаливания — это менее чувствительный, более грубый индикатор переменных полей. Уж если такая лампочка горит, это значит — у нас действуют значительные электромагнитные силы.

Степанова принесла несколько ламп, к цоколям которых были присоединены отрезки проводников — усы, нечто вроде маленьких приемных антенн. Муравейский поднес одну из ламп к выводу энергии магнетрона, и нить засияла.

— Сколько раз, — воскликнул Михаил Григорьевич, — радисты, высокочастотники наблюдали, такой раскаленный волосок, не присоединенный ни к гальванической батарее, ни к динамомашине! Сколько раз эти наблюдения будили новые волнующие мысли о неизведанных возможностях передачи энергии без проводов! Сколько раз внушал мне наш маэстро Веснин, что только с помощью токов высокой частоты можно передавать электрическую энергию на расстояние бесконтактно! Et voilà, милостивые государи и государыни, — волосок светится, или, как говорят в просторечье, лампа горит!

Такой тускло засветившийся волосок Веснин увидел впервые еще мальчишкой, когда вместе с Толькой Сидоренко построил свой первый коротковолновый радиопередатчик. Как рабски следовали они тогда всем указаниям журнала «Радиолюбитель», как боялись отступить от схемы, делали все детали строго по чертежам…

Но теперь поток электромагнитной энергии исходит из причудливого медного колеса. Это прибор еще небывалой конструкции, где каждая деталь является отступлением от всего обычного, привычного, общепринятого.

— Неужели все это придумал я сам? Неужели это сделал я? — изумлялся Веснин, глядя на магнетрон. — Ай да я!

— Смотрите, это невероятно! — произнесла в волнении Степанова. — Волна укладывается на нити!

Веснин смотрел и видел: действительно, одни участки нити светятся более ярким накалом, другие остаются темными.

— Нить свернута в спираль, — продолжала Нина Филипповна, — значит, между пучностью и узлом много меньше шести сантиметров, то есть меньше половины длины в однородной линии.

Веснин как зачарованный все смотрел и смотрел на свой прибор.

«Даже когда я рисовал только схему, даже в рисунке было видно, что это настоящая вещь, — думал он, — такая же настоящая, как автомобиль, самолет, линейный корабль… Магнетрон умещается на ладони, но он производит впечатление не меньшее, чем гигантский турбогенератор. Красота — это соразмерность. Разве не такой именно диск с кольцом резонаторов и с раскаленной нитью в центре должен родить луч, который пройдет сквозь дым и туман, сквозь дождь и снег, пронзит облака и тучи?»

Восторженные эпитеты, которыми Веснин мысленно награждал магнетрон, были подобны похвалам бедуина, расточаемым любимому коню. «Не говори мне, что это создание мой конь, — это мой сын! Он бежит быстрее урагана, быстрее молнии мчится по равнине. Он чист, как золото. Его глаза светлы и так остры, что он видит черный волос во тьме ночи. На бегу он догоняет газель, орлу он говорит: „Я лечу по земле свободно, как ты там, в вышине“. Когда он заметит улыбку девушки, его ржанье становится подобным свирели; свист пуль возвышает его сердце, и рокот его ржанья в бою потрясает окрестность».