Халл, Альберт
Альберт Уоллес Халл | |
---|---|
англ. Albert Wallace Hull | |
Научная сфера |
Электровакуумная техника Кристаллография |
Место работы | General Electric |
Альма-матер | Йельский университет |
Известен как |
Изобретатель вакуумных ламп, CLC-фильтра, магнетрона |
Награды и премии |
Медаль Говарда Поттса (1923) Премия Морриса Либманна (1930) Медаль почёта IEEE (1958) |
Альберт Уоллес Халл (Albert Wallace Hull, 19 апреля 1880 — 22 января 1966) — американский физик-радиотехник, изобретатель, технолог. Халл разработал технологию надёжных спаев металла и стекла на основе платинита и в 1924—1926 подготовил выпуск первых серийных тетродов. Халл изобрёл вакуумный грозозащитный разрядник, динатрон (1914—1918), магнетрон (1921), тиратрон (1927—1929). Дав своим изобретениям греческие имена, он заложил традицию развития языка радиотехники в англоязычном мире.
Вся научная деятельность Халла прошла в исследовательской лаборатории General Electric[англ.] в Скенектади. Работы трёх экспериментаторов — Халла, Ленгмюра и Кулиджа заложили научный и технологический фундамент, на котором развивалось радиотехническое отделение General Electric[1].
Биография
Халл вырос на молочной ферме в Коннектикуте[2]. В детстве, работая по хозяйству, он вряд ли мог рассчитывать на университетское образование[2]. В школе ему посчастливилось встретиться с талантливым педагогом-филологом — студентом Йельского университета, зарабатывавшего на обучение учительством в сельской школе[3]. Халл, с его слов, буквально заразился античной культурой и за год-другой освоил древнегреческий язык[3]. Окончив школу, он с сотней долларов в кармане уехал в Иельский университет, поступил на филологической отделение, и уже спустя четыре месяца получил приглашение преподавать греческий язык[3]. Во время учёбы он также репетиторствовал математику и физику, но самими науками не интересовался[3]. По окончании университета Халл устроился преподавателем немецкого и французского языков в частную школу в Олбани[англ.][3]. Преподавание современных языков мало интересовало его, и Халл решил сменить специальность — он поступил в магистратуру отделения физики Иельского университета, получил диплом физика и затем проработал пять лет в физической лаборатории Вустерского политехнического института[4]. Лабораторные исследования недавно открытого фотоэффекта не приносили особых успехов до тех пор, пока жена Халла буквально не вытащила его на проходившее в Нью-Хейвене собрание Физического общества[4]. Халла приметили приехавшие на собрание Ирвинг Ленгмюр и Уильям Кулидж из исследовательской лаборатории General Electric[англ.] в Скенектади, и в начале лета 1913 руководитель лаборатории Уилли Уитни предложил Халлу сезонную работу в GE[5][6].
В возрасте тридцати четырёх лет Халл впервые попал в обстановку действительно передовой научной лаборатории[5]. В 1914 году Халл изобрёл «динатрон» — трёхэлектродную электронную лампу с ярко выраженным динатронным эффектом. За ним последовал «плиодинатрон», совмещавший идеи динатрона Халла и «плиотрона» Ленгмюра. Эти лампа не пошли в серию, но дали возможность практического изучения вторичной эмиссии и отрицательного сопротивления[7].
В 1915 году Халл заинтересовался работами Уильяма Брэгга по спектроскопии[7]. К этому времени Брэгг сумел экспериментально изучить и описать ряд кристаллических структур, но кристаллическая структура железа не поддавалась расшифровке[7]. Работы Халла по кристаллографии железа имели два побочных результата. Во-первых, Халл, независимо от Дебая и Шеррера, разработал метод порошкового диффракционного анализа кристаллов (метод Дебая — Шеррера или метод Дебая — Шеррера — Халла)[7]. В 1923 году работы Халла по кристаллографии металлов были удостоены медали Поттса[англ.][8]. Во-вторых, при разработке блока питания рентгеновской установки Халл впервые применил, а затем запатентовал схему кенотронного выпрямителя c П-образным CLC-фильтром[8]. Именно такие фильтры впоследствии применялись в большинстве американских радиоприёмников[8].
После вступления США в Первую Мировую войну Ленгмюр, Кулидж и Халл были мобилизованы на разработку противолодочных средств для флота. Работая на закрытой базе ВМФ в Нэханте[англ.], они разработали акустические системы C-tube и K-tube, поставленные на вооружение в 1918 году[9] и использовавшие пьезоэлектрические детекторы на кристаллах сегнетовой соли[8].
В 1920 году Халл выдвинул идею магнетрона — радиолампы, генерирующей колебания при взаимодействии потока электронов с магнитным полем[8]. В те годы в радиотехнике сложилась патовая ситуация: основные технические решения вакуумной техники уже были найдены, но ключевые патенты на мощные вакуумные лампы принадлежали трём недружественным корпорациям[10]. Чтобы обойти патентный тупик, Халл и предложил конструкцию лампы с магнитным, а не электростатическим, управлением током[8]. Халл и Элдер успешно изготовили и испытали первый линейный магнетрон, а в 1929 — «акситрон», магнетрон, управляемый током накала катода[8]. Лампа Халла-Элдера доказала свою работоспособность, но не смогла решить патентный кризис[10]. Выпуск мощных ламп стал возможен только после того, как RCA получила контроль над всеми необходимыми патентами[10]. Изобретение Халла оказалось не востребованным до конца 1930-х годов[8]. В 1940 году британцы Рэндалл и Бут[англ.] развили идеи Халла и изобрели резонансный магнетрон, ставший основным типом излучателя радиолокационных установок[10]. Другим направлением работ Халла, непосредственно связанным с проектированием мощных радиоламп, стали исследования спаев металла и стекла[11]. Халл и Луис Нейвиса определили круг пригодных для спайки сплавов, нашли формулу идеального сплава (платинит или фернико[12]) и разработали базовые технологии спайки таких сплавов со стеклом[11].
В 1923 году Халлу поручили исследование природы шумов в триодах. Снижение уровня шума, который в тогдашних триодах был запретительно велик, позволило бы строить на триодах совершенные супергетеродинные приёмники. Халл установил, что основной преградой на пути к гетеродину являлся дробовой шум. Одним из способов решения проблемы был бы переход от триода к экранированной лампе (тетроду), впервые предложенной Вальтером Шоттки в 1918. В 1924—1925 группа Халла активно экспериментировала с тетродами, и в ноябре 1926 представила на рассмотрение RCA, основному заказчику GE, перспективный образец для массового производства. В октябре 1927 года он пошёл в серию под именем UX222.[13][14]. Другим направлением работы Халла стало изучение механизма разрушения катодов в вакууме и в газовых средах[15]. Халл определил условия безопасной работы катодов, что позволило ему создать практические образцы газонаполненных вентилей — «фанотрон» и тиратрон[16]. Тиратрон, по мнению биографов Халла, и стал его важнейшим изобретением[16]. Именно Халл спроектировал тиратронные инверторы, установленные на первой демонстрационной ЛЭП постоянного тока в США[16].
В 1920-е годы GE активно использовала образы Ленгмюра, Кулиджа и Халла в пиаре. Пресса представляла экспериментаторов безупречными героями своего времени, за лабораторией GE закрепилось прозвище «дома чудес» (англ. The House of Magic)[17]. В 1929 году Халл был избран членом Национальной академии наук США, в 1942 году — председателем Американского института физики[18]. К моменту выхода на пенсию в 1949 году Халл был автором 94 патентов и 74 научных статей[19].
Примечания
- ↑ Reich, 2002, p. 87.
- ↑ 2,0 2,1 Suits and Lafferty, 1970, p. 215.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Suits and Lafferty, 1970, p. 216.
- ↑ 4,0 4,1 Suits and Lafferty, 1970, p. 217.
- ↑ 5,0 5,1 Suits and Lafferty, 1970, p. 218.
- ↑ Reich, 2002, p. 111. Уитни предпочитал приглашать уже работающих университетских профессионалов на сезонную работу летом, а уже потом решал — стоит ли делать временный контракт постоянным.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Suits and Lafferty, 1970, p. 219.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 Suits and Lafferty, 1970, p. 220.
- ↑ Reich, 2002, p. 93.
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Suits and Lafferty, 1970, p. 221.
- ↑ 11,0 11,1 Suits and Lafferty, 1970, p. 224.
- ↑ сплав, состоящий из Ni (30…31 %); Co (15 %); остальное Fe.
- ↑ UX222 Архивная копия от 10 сентября 2015 на Wayback Machine. Radiomuseum.org.
- ↑ McNicol, 1946, pp. 320—321.
- ↑ Suits and Lafferty, 1970, p. 222.
- ↑ 16,0 16,1 16,2 Suits and Lafferty, 1970, p. 223.
- ↑ Reich, 2002, p. 94.
- ↑ Suits and Lafferty, 1970, p. 227.
- ↑ Suits and Lafferty, 1970, p. 226.
Источники
- McNicol, D. M. Radio's conquest of space: the experimental rise in radio communication. — New York: Murray Hill Books, 1946. — P. 320-321. — 374 p.
- Reich, L. S. The Making of American Industrial Research: Science and Business at GE and Bell, 1876-1926. — Cambridge University Press, 2002. — 328 p. — (Studies in Economic History and Policy: USA in the Twentieth Century). — ISBN 9780521522373.
- Sōgo Okamura. History of electron tubes. — Tokyo: Ohmsha Ltd. / IOS Press, 1994. — 233 p. — ISBN 9789051991451.
- Suits, C. G. and Laferty, J. M. Albert Wallace Hull. — Biographical memoirs (vol. 41 no. 8). — Columbia University Press, 1970. — С. 215-233. — ISBN 9780231033190.
Ссылки
- Фотографии (American Institute of Physics) (недоступная ссылка)