|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
LA TÉLÉ. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent La télévision est un ensemble d'appareils permettant de transmettre une image animée et un son à distance. Dans la vie de tous les jours, il est également utilisé pour désigner les organisations impliquées dans la production et la distribution de programmes télévisés. Avec la radiodiffusion, c'est le moyen le plus massif de diffusion de l'information (politique, culturelle, scientifique, éducative ou éducative), ainsi que l'un des principaux moyens de communication.
La télévision est peut-être l'une des inventions les plus remarquables du XNUMXème siècle et, avec l'automobile, l'avion, l'ordinateur, le réacteur nucléaire, elle mérite les épithètes "la plus grande", "la plus importante", "merveilleuse" et "incroyable". ". Il a maintenant pénétré si profondément dans toutes les sphères de notre existence, est si étroitement lié à la vie de chaque personne, que sans écran de télévision, il est déjà impossible d'imaginer ni la technologie moderne ni la civilisation moderne. Comme toute création technique complexe, la télévision est apparue et s'est développée en un système parfait grâce aux efforts de très nombreux inventeurs. Dans un court chapitre, bien sûr, il est difficile de parler de tous ceux qui, d'une manière ou d'une autre, ont mis leurs mains et leur esprit dans la création de la technologie télévisuelle. Par conséquent, nous nous concentrerons uniquement sur les moments les plus importants et les plus significatifs de l'histoire de son apparition. Le télégraphe copieur d'Alexander Behn, pour lequel il obtint un brevet en 1843, doit être considéré comme l'un des premiers précurseurs de la télévision. La base des dispositifs d'envoi et de réception était ici des plaques de cire-métal disposées de manière spéciale. Pour les fabriquer, Ben a pris du fil isolé, l'a coupé en morceaux de 2 cm de long et les a serrés dans un cadre rectangulaire de sorte que les segments de fil soient parallèles les uns aux autres et que leurs extrémités soient situées dans deux plans. Ensuite, il a rempli le cadre de cire à cacheter liquide, l'a refroidi et poli des deux côtés jusqu'à l'obtention de surfaces diélectriques lisses avec des inclusions métalliques.
L'appareil de Ben convenait au transfert d'images à partir de plaques métalliques ou de types métalliques. Si un cliché métallique ou un type typographique était pressé contre l'un des côtés de la plaque de cire métallique de l'appareil de transmission, certains des fils étaient électriquement fermés les uns aux autres et recevaient un contact avec la section de circuit fournie au type et au source actuelle. Ce contact passait également aux extrémités des mêmes fils du côté opposé de la plaque. Dans le même temps, une feuille de papier humide, préalablement imprégnée de sels de potassium et de sodium, a été appliquée sur une plaque similaire de l'appareil récepteur, qui a pu changer de couleur sous l'action d'un courant électrique. Le fonctionnement de l'appareil consistait dans le fait qu'en même temps aux stations émettrice et réceptrice, ils mettaient en mouvement des pendules sur lesquels étaient fixées des plumes de contact, qui glissaient le long de la surface polie des deux plaques (aux extrémités émettrice et réceptrice). Considérez maintenant ce qui s'est passé dans la ligne télégraphique à différentes positions de la plume de contact. Lorsque le stylo a glissé sur la partie en cire diélectrique de la plaque et sur les taches métalliques qui n'avaient aucun contact avec les saillies du cliché ou les lettres de la police, le circuit est resté ouvert et le courant de la batterie n'a pas coulé dans le ligne. Toucher avec un stylo de contact l'extrémité du fil connecté à la police, a instantanément fermé le circuit et le courant a circulé le long de la ligne de communication vers l'appareil de réception, provoquant la coloration de la section de papier. Après avoir effectué l'oscillation suivante, les pendules ont été attirés par des électroaimants et se sont brièvement arrêtés. Pendant ce temps, des plaques d'étanchéité métalliques à l'aide d'un mécanisme d'horloge ont été abaissées sur une distance faible mais égale afin qu'à la prochaine oscillation du pendule, le stylo de contact se déplace le long des extrémités de la rangée de fils suivante. Ainsi, l'image en relief plaquée contre la plaque de l'appareil émetteur, point par point, ligne par ligne, était convertie en signaux élémentaires qui arrivaient au point de réception via une ligne de communication télégraphique. Ici, du fait de l'action électrochimique du courant, l'image a été développée sur du papier imprégné humide pressé contre la plaque de l'appareil récepteur. Cette invention ingénieuse contenait déjà trois caractéristiques essentielles des systèmes de télévision : 1) la décomposition de tout l'original en éléments séparés (points), qui sont transmis à leur tour dans une séquence stricte ; 2) balayage progressif de l'image ; 3) mouvement synchrone des dispositifs de commutation aux stations d'émission et de réception. En raison de sa complexité et de son prix élevé, le télégraphe à copier n'était pas utilisé dans la pratique, mais sa conception a été la première à résoudre le problème de la transmission électrique d'une image sur une longue distance. Un appareil Becuel similaire, créé en 1848, avait un dispositif plus simple. Une peinture spéciale qui ne conduisait pas le courant électrique était utilisée pour écrire du texte ou dessiner une image sur une feuille de métal. Ensuite, cette feuille était enroulée autour d'un cylindre, qui tournait à l'aide d'un mécanisme d'horlogerie. Un seul contact coulissant se déplaçait le long du cylindre, relié par un fil au même curseur de l'appareil récepteur. Lorsque le cylindre tournait à la station de départ, le curseur touchait à la fois les surfaces exposées et isolées de la feuille. En fonction de cela, il y avait ou n'y avait pas de courant électrique dans le circuit, auquel le papier traité chimiquement, posé sur le cylindre dans le récepteur, réagissait. Une nouvelle ère dans l'histoire de la télévision a commencé après la découverte de l'effet photoélectrique. Tout d'abord, l'effet photoélectrique interne a été utilisé, dont l'essence était que certains semi-conducteurs, lorsqu'ils étaient éclairés, modifiaient considérablement leur résistance électrique. Le premier à remarquer cette capacité intéressante des semi-conducteurs fut l'Anglais Smith. En 1873, il rend compte de ses expériences avec le sélénium cristallin (découvert en 1817 par le chimiste suédois Berzelius). Dans ces expériences, des bandes de sélénium ont été placées dans des tubes de verre scellés avec des entrées de platine. Les tubes ont été placés dans une boîte étanche à la lumière avec un couvercle. Dans l'obscurité, la résistance des bandes de sélénium était assez élevée et restait très stable, mais dès que le couvercle de la boîte était retiré, la conductivité augmentait de 15 à 100 %. Un simple mouvement de la main sur les tubes augmente la résistance du sélénium de 15 à 20 %. (L'explication de ce phénomène intéressant a été trouvée bien plus tard, lorsque la théorie quantique de la lumière a été créée.
La capacité d'une substance à conduire ou non le courant, comme nous le savons, dépend de la présence ou non de particules chargées libres. Dans l'état normal, il n'y a pas de telles particules chargées dans un cristal de sélénium. Mais lorsqu'ils sont éclairés, les photons de lumière assomment certains des électrons des atomes de sélénium. Ces électrons se déplacent librement entre les nœuds du réseau cristallin semi-conducteur de la même manière que les électrons dans un métal. Ainsi, le semi-conducteur acquiert les propriétés d'un conducteur et sa résistance est considérablement réduite.) La découverte de Smith est rapidement devenue largement utilisée dans les systèmes de télévision. On sait que chaque objet ne devient visible que s'il est éclairé ou s'il est une source de lumière. Les zones claires ou sombres de l'objet observé ou de son image diffèrent les unes des autres par une intensité différente de la lumière réfléchie ou émise. La télévision est juste basée sur le fait que chaque objet (si on ne tient pas compte de sa couleur) peut être considéré comme une combinaison d'un grand nombre de points plus ou moins clairs et sombres. De chacun de ces points à l'observateur, il y a un flux lumineux d'intensité différente - des points clairs, il est plus fort, des points sombres, il est faible. Par conséquent, s'il était possible de créer un tel dispositif qui, à la station émettrice, convertirait les signaux lumineux de l'image tombant dessus en impulsions électriques correspondantes de différentes intensités, et à la station réceptrice, transformerait à nouveau ces impulsions en signaux lumineux de différentes intensités, alors le problème de transmission d'image sur une distance serait généralement admis. Après la découverte de l'effet photoélectrique interne, il est devenu évident qu'une plaque de sélénium pouvait servir de tel dispositif de conversion. En 1878, le professeur de physique portugais Adriano de Paiva a présenté l'idée d'un nouveau dispositif de transmission d'images par fil dans l'une des revues scientifiques. L'émetteur de De Paiva était une camera obscura, au dos de laquelle était montée une grande plaque de sélénium. Différentes sections de cette plaque ont dû changer leur résistance de différentes manières en fonction de l'éclairage. Cependant, de Paiva a admis qu'il ne savait pas comment effectuer l'action inverse - faire briller l'écran de la station de réception. En 1880, Paiva publie la brochure "Télescope électrique" - le premier livre de l'histoire spécifiquement consacré à la télévision. Ici, un nouveau développement de l'idée énoncée deux ans plus tôt a été donné. Ainsi, l'image transmise a été projetée optiquement sur une plaque de nombreux éléments de sélénium. Le courant de la batterie était appliqué à un contact métallique, qui se déplaçait rapidement sur la plaque. Si un segment était fortement éclairé, sa résistance était faible et le courant qui en provenait s'avérait être plus fort que celui qui provenait d'un segment mal éclairé. En conséquence, des signaux électriques de différentes intensités ont été transmis à travers les fils. Dans le dispositif de réception, le mouvement de ce contact était répété de manière synchrone par une ampoule électrique se déplaçant derrière un verre dépoli, qui brûlait brillamment ou faiblement en fonction de la force de l'impulsion de courant (c'est-à-dire de l'illumination de chaque segment du sélénium assiette). Selon de Paiva, s'il était possible d'obtenir un mouvement suffisamment rapide du contact et de l'ampoule, le spectateur, regardant le verre dépoli, aurait dû créer une représentation visuelle de l'objet projeté. Comment y parvenir, de Paiva ne le savait pas. Cependant, pour l'époque, c'était une idée très intéressante. En 1881, l'avocat français Constantine Senlek dans la brochure "Telescope" décrit la conception d'un appareil de télévision, composé de deux panneaux - émetteur et récepteur - et du même nombre d'ampoules à décharge. L'image a été projetée sur une matrice de transmission de nombreux éléments de sélénium, à la suite de quoi un courant d'une certaine amplitude a été prélevé sur chacune des cellules, en fonction de son éclairage. Aux stations d'émission et de réception, il y avait des interrupteurs mécaniques reliés les uns aux autres par un fil électrique, qui fonctionnaient de manière complètement synchrone. Le commutateur de transmission était connecté en série à toutes les cellules de la matrice à grande vitesse (comme s'il les contournait ligne par ligne) et transmettait le courant de chacune d'elles au commutateur de réception. En conséquence, les ampoules du panneau de réception ont clignoté, chacune brûlant plus ou moins intensément, en fonction de la quantité de courant transmis. Senleck a construit un modèle de travail de son télescope, mais n'a rien pu transmettre à l'exception de quelques points lumineux. Le point faible de tous les premiers systèmes de télévision était l'interrupteur mécanique. En effet, pour qu'une image de l'image qui lui est transmise se crée sur la rétine de l'œil de l'observateur, une dizaine de clichés environ doivent être replacés sur l'écran de la station réceptrice en une seconde. C'est-à-dire que le balayage de l'image (le temps qu'il faut pour supprimer le signal de toutes les cellules de la plaque de sélénium émettrice) aurait dû prendre environ 0 seconde. Le balayage à l'aide d'un contact mobile, inventé par Ben, n'était manifestement pas adapté à cet usage. Plusieurs méthodes ont été proposées pour surmonter cette difficulté. Enfin, en 1884, un jeune étudiant allemand, Paul Nipkow, trouva une solution classique au problème du déballage des images transmises. La principale caractéristique de l'appareil de Nipkow était un disque étanche à la lumière avec de minuscules trous près du bord extérieur. Les distances entre les trous étaient les mêmes, cependant, chaque trou suivant était décalé vers le centre du disque de la valeur du diamètre du trou.
Le transfert de l'image devait être effectué comme suit. L'objectif projetait une image réelle réduite de l'objet sur le disque. Une plaque de sélénium a été placée de l'autre côté du disque. Le disque était entraîné par un moteur électrique dans une rotation très rapide. En même temps, à chaque instant, la lumière n'a frappé l'élément que par un trou, qui s'est déplacé le long d'une ligne arquée. Tout d'abord, un trou supérieur passait entre l'image et la plaque photosensible, à travers lequel seul le bord supérieur de l'image était successivement projeté sur la cellule photoélectrique. Lorsque ce trou a dépassé le cadre de l'image, un autre, situé légèrement plus bas, s'est déplacé de l'autre bord du cadre et a projeté la bande suivante (ou, comme ils ont commencé à dire plus tard, la «ligne») de l'image sur la photocellule. Ainsi, en un tour de disque, toutes les tranches de l'image passent une à une devant la photocellule. (Ce processus, appelé "balayage progressif", est l'un des processus centraux du système de télévision. Le "Nipkow Disk" a été le premier appareil simple permettant d'effectuer une telle analyse. Au cours des cinquante années suivantes, il faisait partie intégrante de nombreux appareils de télévision.) De plus, les signaux de chaque cellule de la cellule photoélectrique étaient séquentiellement transmis sur le fil à la station de réception. Ici, ce courant était fourni à une lampe au néon qui, en conséquence, brûlait plus ou moins fort, en fonction de la force du courant transmis. Entre l'observateur et la lampe était placé le même disque perforé que sur la station émettrice, qui tournait avec lui en stricte synchronie. A chaque instant, le spectateur pouvait observer des lignes lumineuses dont la luminosité des éléments était proportionnelle à la luminosité des mêmes éléments sur le disque émetteur. En général, l'appareil de Nipkow contenait déjà tous les composants principaux de la télévision dite "mécanique". Les premiers inventeurs de la télévision avaient l'intention d'envoyer des signaux électriques sur des fils, mais dès que la radio a commencé à se développer, l'idée est née que ces signaux pourraient être transmis à l'aide d'ondes électromagnétiques. Cette idée a été avancée pour la première fois par le lycéen polonais Mieczyslaw Wolfke, âgé de 15 ans, qui a déposé en 1898 une demande de brevet pour le premier appareil de télévision sans fil. L'émetteur de Wolfke était le même que celui de Nipkow, seuls les signaux de la cellule photoélectrique étaient transmis ici à l'enroulement primaire du transformateur, dont l'enroulement secondaire était relié à un vibrateur Hertz, qui émettait des ondes électromagnétiques. Dans le récepteur, le courant était appliqué à une lampe au néon et l'image était projetée de la même manière que celle de Nipkow. Malgré la résolution réussie du problème de numérisation, ni Nipkow ni ses partisans n'ont pu transférer les images. De simples photocellules, convertissant la luminosité du point transmis en un signal électrique, donnaient des impulsions de courant très faibles, qui se perdaient dans une ligne de communication plus ou moins étendue. Bien que les inventeurs individuels aient pu construire des appareils fonctionnels et transmettre des images élémentaires avec leur aide, les moyens techniques à leur disposition ne leur permettaient pas de mener des expériences en dehors du laboratoire. Le principal obstacle au développement ultérieur de la télévision était le manque d'un élément essentiel de la communication - un amplificateur de signal. Ce n'est qu'avec l'invention du tube à vide que cet obstacle a été surmonté. Le développement de la télévision a également été facilité par de nouvelles découvertes dans le domaine de l'effet photoélectrique. En 1888, le physicien russe Ulyanin a découvert un phénomène intéressant - à l'interface métal-sélénium, lorsqu'il était éclairé par la lumière d'une source, un courant électrique a commencé à être généré. Ulyanin s'est empressé d'utiliser cette propriété et a fabriqué la première cellule photoélectrique au sélénium avec un mince film d'or, qui produisait un faible courant dans la lumière. (Cet effet est maintenant largement utilisé dans la technologie, par exemple dans les cellules solaires.) Rappelons qu'avant cela, une seule manifestation des propriétés photosensibles du sélénium était connue - un changement de résistance. Par conséquent, il était nécessaire d'inclure une source d'alimentation dans le circuit de la cellule photoélectrique au sélénium - une batterie externe. Maintenant, le besoin de cela a disparu. Les premiers systèmes de télévision pratiques n'ont été créés qu'au XXe siècle. En 1923, Charles Jenkins a transmis une image fixe par radio de Washington à Philadelphie et Boston, et en 1925, il a pu transmettre des images de personnages en mouvement. Jenkins a utilisé un disque Nipkow pour numériser et un amplificateur à tube à vide pour amplifier le signal vidéo. Le récepteur a utilisé une lampe au néon, que le spectateur a regardée à travers les trous d'un autre disque Nipkow et a vu des points de luminosité différente, situés exactement dans le même ordre que dans l'image transmise. Pour ce faire, le disque récepteur tournait à la même vitesse que le disque émetteur, faisant 12,5 tours par seconde (en d'autres termes, 12 images changées devant le spectateur en une seconde - vitesse suffisante pour transmettre le mouvement). Plus tard, la vitesse a été augmentée à 5 images par seconde. De bons résultats ont également été obtenus en Angleterre. En 25, l'Ecossais John Baird fonde la première société de télévision par actions en Europe et commence des transmissions expérimentales via une station de radio située à Londres. Sa propre entreprise a lancé la production des premiers téléviseurs mécaniques. L'image en eux a été développée sur 1928 lignes. Le grand public a d'abord été enthousiasmé par la nouvelle invention. Les téléspectateurs étaient même tolérants du fait que l'image sur leurs téléviseurs s'avérait souvent sombre, floue et floue. Cependant, au fil des ans, l'enthousiasme s'est estompé. Il s'est avéré qu'il est généralement impossible d'obtenir une bonne image claire en télévision mécanique. (On estime que pour cela, le disque Nipkow doit avoir un balayage de 600 lignes avec un diamètre de trou d'environ 0 mm. Dans ce cas, le diamètre du disque lui-même atteindra 1 m. Lors de la rotation à la vitesse requise, il se dispersent inévitablement sous l'action des forces centrifuges.) Bien que de nombreuses grandes villes (dont Moscou et Leningrad) aient leurs propres studios de télévision et que des dizaines de milliers de personnes aient des téléviseurs à la maison, la télévision mécanique n'a pas été largement utilisée et a finalement cédé la place à l'électronique. télévision partout, dont nous parlerons maintenant. L'ère de la télévision électronique a commencé avec l'invention du tube à rayons cathodiques. Le prototype du tube électronique était une lampe à décharge inventée en 1856 par le souffleur de verre allemand Geisler, qui apprit à fondre des électrodes de platine dans une ampoule de verre et créa les premiers tubes remplis de gaz. Maintenant, les lampes à décharge sont répandues partout, et leur dispositif est bien connu : deux électrodes sont placées de part et d'autre d'un tube de verre rempli d'une sorte de gaz. Lorsqu'une tension est appliquée à ces électrodes à partir d'une source de courant intense, un champ électrique est créé entre elles. Dans ce champ, les molécules de gaz sont ionisées (perdent leurs électrons) et se transforment en particules chargées. En conséquence, une décharge électrique se produit à travers le tube, sous l'influence de laquelle le gaz commence à briller vivement. Ce phénomène a immédiatement intéressé de nombreux scientifiques. Parmi eux se trouvait le professeur de Bonn Plücker, pour qui Geisler fabriquait spécialement des tubes scellés avec divers mélanges de gaz. En 1858, Plücker remarqua que lorsqu'un courant électrique passait, le verre près de la cathode brillait d'une manière particulière, pas comme dans le reste de la lampe. Après avoir étudié cet effet, Plücker est arrivé à la conclusion qu'une sorte de rayonnement se produit près de la cathode lors d'une décharge électrique, qu'il a appelée "cathode". En 1869, le physicien allemand Gittorf découvre que les rayons cathodiques peuvent être déviés par un champ magnétique. En 1879, le physicien anglais William Crookes a mené une étude fondamentale des rayons cathodiques et est arrivé à la conclusion qu'un flux de certaines particules est émis par la surface de la cathode lorsqu'elle est chauffée. (En 1897, le physicien anglais Thomson a prouvé que les rayons cathodiques sont un flux de particules chargées - des électrons.) Pour ses expériences, Crookes a créé un tube spécial, qui a été le premier tube à rayons cathodiques de l'histoire.
Incidemment, Crookes a découvert que certaines substances (appelées luminophores) commençaient à briller lorsqu'elles étaient bombardées de rayons cathodiques. En 1894, Lenard a découvert que la luminescence des luminophores est d'autant plus forte que le courant cathodique est fort. En 1895, un professeur à l'Université de Strasbourg, Karl Brown, à partir du tube de Crookes, crée un tube d'oscilloscope cathodique (électronique) destiné à étudier divers courants électriques.
Dans le tube de Brown, la cathode était recouverte d'un diaphragme - un écran avec un petit trou, à la suite duquel un faisceau large n'était pas émis par la cathode, comme dans les expériences de Crookes, mais un faisceau étroit. Une bobine a été placée à l'extérieur du flacon en verre, à laquelle le courant à l'étude a été appliqué. Ce courant, traversant la bobine, créait un champ magnétique alternatif autour, qui déviait le rayon cathodique dans le plan vertical. Une plaque de verre recouverte côté cathode d'un luminophore servait d'écran. Le faisceau traversait le diaphragme et créait une petite tache lumineuse sur l'écran. Sous l'action d'un champ magnétique déviant, le faisceau se met à osciller et dessine une ligne verticale sur l'écran, qui marque les valeurs maximales et minimales du courant étudié. A l'aide d'un miroir, cette ligne lumineuse était projetée sur un écran extérieur. Un peu plus tard, en 1902, le scientifique russe Petrovsky a amélioré le tube de Brown en proposant d'utiliser une deuxième bobine pour dévier le faisceau d'électrons également dans le plan horizontal. Or, en donnant les signaux appropriés, il était possible de faire faire le tour complet du faisceau à l'écran. En 1903, le physicien allemand Wenelt a apporté une autre amélioration - il a introduit une électrode cylindrique chargée négativement dans le tube. En changeant la force de la charge sur cette électrode, il était possible d'augmenter ou de diminuer le flux d'électrons de la cathode, rendant le point sur l'écran plus lumineux ou plus sombre. En 1907, Leonid Mandelstam proposa d'utiliser deux systèmes de plaques déflectrices auxquelles une tension en dents de scie était appliquée pour contrôler le faisceau dans le tube Brown. Grâce à cela, le faisceau d'électrons a commencé à dessiner sur l'écran la soi-disant trame - des lignes lumineuses situées les unes sous les autres du bord supérieur de l'écran jusqu'en bas. Cela s'est passé de la manière suivante. Sur le trajet du faisceau d'électrons, deux plaques disposées verticalement ont été placées dans le tube, auxquelles, comme déjà mentionné, une tension alternative en dents de scie a été appliquée, créée par un générateur spécial. Lorsque cette tension était égale à 0, le faisceau d'électrons occupait une position initiale sur l'écran. Ensuite, après que la plaque positive ait commencé à se charger à un certain rythme, les électrons ont été déviés vers elle et l'extrémité du faisceau s'est déplacée à travers l'écran. Ce mouvement s'est poursuivi jusqu'à ce que la tension de la plaque positive atteigne son maximum. Après cela, la tension a rapidement diminué et le faisceau d'électrons est rapidement revenu à sa position d'origine. Ensuite, tout a été répété depuis le début. En même temps, le faisceau oscillait dans le plan vertical. La deuxième paire de plaques était destinée à la déviation verticale. Il est facile de voir que si la fréquence de la tension en dents de scie appliquée aux plaques verticales était 10 fois supérieure à celle appliquée aux plaques horizontales, alors dans le temps correspondant à une trame, le faisceau a réussi à former 10 lignes. Au lieu d'un champ électrique alternatif, il était possible d'utiliser un champ magnétique alternatif créé par deux bobines. Toutes ces découvertes et inventions ont jeté les bases fondamentales de la télévision électronique. Le premier à proposer l'utilisation d'un tube à rayons cathodiques pour la transmission de la télévision fut le physicien russe Boris Rosing. En 1907, il obtient un brevet pour une méthode de transmission électrique d'images à distance.
Pour le balayage progressif de l'image, Rosing a utilisé deux tambours miroirs, qui étaient des prismes polyédriques avec des miroirs plats. Chaque miroir était légèrement incliné par rapport à l'axe du prisme, et l'angle d'inclinaison augmentait uniformément d'un miroir à l'autre. Lorsque les tambours tournaient, les rayons lumineux provenant de différents éléments de l'image transmise étaient réfléchis séquentiellement par les faces du miroir et tombaient alternativement (ligne par ligne) sur la cellule photoélectrique. Le courant de la cellule photoélectrique était transféré aux plaques du condensateur. Selon l'intensité du courant fourni, un nombre plus ou moins important d'électrons passait entre eux, ce qui permettait de modifier la luminosité de l'éclairement des points correspondants de l'écran luminescent. (Le champ électrique à l'intérieur du condensateur, lorsque la tension du signal a changé, a dévié le faisceau verticalement, à la suite de quoi le nombre d'électrons qui ont frappé l'écran à travers le trou du diaphragme a changé.)
Ainsi, le tube a remplacé à la fois deux nœuds des systèmes mécaniques précédents du dispositif d'épandage (par exemple, le disque Nipkow) et une source lumineuse (par exemple, une lampe à gaz). Deux bobines mutuellement perpendiculaires contrôlaient le mouvement du faisceau de telle manière qu'il dessinait une trame (il commençait à se déplacer du coin supérieur gauche de l'écran et se terminait dans le coin droit, puis revenait rapidement au bord gauche, descendait un peu et scanné la deuxième ligne). Le mouvement du faisceau et la rotation des tambours de miroir étaient strictement synchronisés l'un avec l'autre, de sorte que le passage de chaque face projetée devant la cellule photoélectrique correspondait au passage d'une ligne du faisceau projeté. Le faisceau a mis environ 0 seconde pour traverser tout l'écran. De ce fait, le motif du faisceau était perçu par l'œil comme une image intégrale. Après de longues et persistantes expériences avec son appareil imparfait, Rosing a réussi à obtenir la première image - un réseau brillamment éclairé - sur l'écran de son récepteur. Cette image se composait de quatre bandes. Lorsque l'un des trous du réseau était fermé, la bande correspondante sur l'écran disparaissait. Le téléviseur pouvait transmettre l'image de formes géométriques simples, ainsi que le mouvement de la main. Des messages sur l'invention de Rosing ont été publiés dans des revues techniques aux États-Unis, au Japon et en Allemagne et ont eu une grande influence sur le développement ultérieur de la télévision. Bien que Rosing soit reconnu comme le fondateur de la télévision électronique, son système de télévision n'était pas encore complètement électronique - le tournage et la transmission d'images étaient effectués à l'aide d'un dispositif mécanique - des tambours à miroir. Seul le tube récepteur était électronique dans son système, dans l'appareil duquel on peut déjà voir de nombreuses caractéristiques d'un téléviseur noir et blanc. L'étape suivante consistait à créer un tube émetteur de rayons cathodiques dont le fonctionnement est basé sur un effet photoélectrique externe. L'effet photoélectrique externe a été découvert en 1887 par Heinrich Hertz et étudié en profondeur l'année suivante par le physicien russe Alexander Stoletov. L'essence de ce phénomène réside dans le fait que sous l'action de la lumière, des électrons sont expulsés de la surface d'une plaque chargée. Les électrons éjectés forment un nuage qui est attiré par l'électrode positive, formant un courant électrique dans un vide ou un gaz raréfié. Ce principe est basé sur le travail d'une cellule photoélectrique, créée en 1906 par le scientifique allemand Dember. La cathode et l'anode sont placées dans un flacon en verre d'où l'air est pompé. K - cathode recouverte d'une substance photosensible (de préférence du césium); A - l'anode, qui est un treillis métallique et n'interfère pas avec le passage de la lumière vers l'anode; C - source lumineuse ; E - batterie. La lumière tombant sur la photocathode de la cellule photoélectrique en libère des électrons, qui se précipitent vers l'anode chargée positivement. Diminuer ou augmenter l'éclairement de la photocathode augmente ou diminue le courant dans son circuit en conséquence. En 1911, l'ingénieur anglais Alain Swinton proposa un projet d'appareil de télévision dans lequel un tube à rayons cathodiques était utilisé non seulement comme récepteur, mais aussi comme émetteur. Au cœur du tube émetteur de Swinton se trouve un tube de Crookes, à la cathode duquel une tension négative de 100000 XNUMX volts a été appliquée par rapport à l'anode. Un faisceau étroit d'électrons a traversé le trou de l'anode C et a frappé l'écran I, décrivant une trame dessus à l'aide de bobines déflectrices E. L'écran était constitué de cubes miniatures de métal rubidium isolés les uns des autres. Du côté opposé, une image était projetée à travers la grille L et le compartiment à vapeur de sodium sur l'écran I. La lumière de chacun de ses points tombait sur un cube de rubidium séparé de l'écran, qui agissait comme une cellule photoélectrique indépendante et éliminait les électrons de sa surface. Conformément aux lois de l'effet photoélectrique externe, ces électrons étaient d'autant plus grands que l'action de la lumière s'avérait intense.
Tant qu'aucune tension n'était appliquée au cube, les électrons éjectés étaient proches de l'écran. Mais lorsque le faisceau d'électrons, qui a parcouru tous les cubes les uns après les autres, a touché l'un d'eux, il a reçu une charge négative. Ensuite, les électrons éliminés par la lumière de la surface du cube se sont précipités vers la grille L, qui, par conséquent, avait à chaque instant une charge correspondant à un point de l'écran. Cette charge était retirée de la grille puis transmise sous forme de signal vidéo à un tube récepteur dont le dispositif était basé sur les mêmes principes que celui de Rosing. Le faisceau d'électrons du tube récepteur était synchronisé avec le faisceau du tube émetteur, et son intensité à chaque point dépendait directement de la force du signal vidéo envoyé. Swinton n'a pas créé d'installation de télévision pratique, mais dans son projet, nous voyons déjà les éléments de base qui sont entrés plus tard dans la conception de toutes les générations suivantes de tubes émetteurs : une mosaïque double face de nombreuses cellules photoélectriques individuelles à effet photoélectrique externe, un collecteur en sous la forme d'une grille L et de bobines déflectrices E. La prochaine étape dans le développement de la télévision n'a été franchie que dans les années 20. En 1923, Vladimir Zworykin (pendant ses années d'études, Zworykin était l'un des étudiants de Rosing et l'a activement aidé à créer la première télévision ; en 1917, il a émigré aux États-Unis, où il a travaillé jusqu'à sa mort) a breveté un système de télévision entièrement électronique avec un faisceau électronique émetteur et récepteur de tubes.
Dans le tube émetteur, Zworykin a utilisé une cible double face à trois couches. Le tube était constitué d'une plaque de signal 4 - un film mince en aluminium (transparent aux électrons), recouvert d'un côté d'un diélectrique d'oxyde d'aluminium 3, sur lequel une couche photosensible 2 a été déposée, qui a un effet photoélectrique externe. A côté de cette couche a été installée la grille 1. Une tension positive (par rapport à la grille) a été appliquée au film d'aluminium. L'image était projetée sur cette couche à travers la grille 1. De l'autre côté du film d'aluminium, le faisceau d'électrons 5 du projecteur d'électrons 6 créait une trame. Le signal a été prélevé sur la charge RN dans le circuit de grille. La mosaïque du tube de transmission contenait de nombreuses photocellules individuelles. Ce tube n'est pas non plus devenu un modèle de travail, mais en 1929, Zworykin a développé un tube à rayons cathodiques recevant un vide poussé, qu'il a appelé un kinéscope, qui a ensuite été utilisé dans les premiers téléviseurs. Ainsi, le tube cathodique récepteur a déjà été créé au début des années 30. Avec les tubes de transmission, la situation était plus compliquée. Tous les tubes électroniques proposés par les inventeurs à la fin des années 20 présentaient un inconvénient important : ils avaient une très faible sensibilité à la lumière. Le signal vidéo qui en provenait était si faible qu'il ne pouvait pas fournir non seulement une bonne image, mais également une image satisfaisante. La faible photosensibilité s'expliquait à juste titre par l'utilisation inefficace du flux lumineux. En effet, supposons qu'une plaque de mosaïque photosensible soit divisée en 10 0 cellules, et que le faisceau d'électrons les contourne toutes en 1 s. Cela signifie que lorsque l'image transmise a été déchargée, la lumière n'a agi sur chaque cellule photoélectrique individuelle que pendant 1/100000 99999 de seconde. S'il était possible d'utiliser l'énergie du flux lumineux, qui a été gaspillée inutilement pendant les 100000/XNUMX secondes restantes, la sensibilité du système de télévision devrait augmenter de manière significative. L'un des premiers à tenter de résoudre ce problème fut l'ingénieur américain Charles Jenkins, déjà connu de nous. En 1928, il propose un dispositif d'accumulation de charge dans un tube de télévision. L'essence de l'idée de Jenkins était qu'un condensateur C était connecté à chaque cellule photoélectrique du panneau photosensible.La lumière tombait sur la cellule photoélectrique et le courant résultant chargeait le condensateur pendant toute la durée de transmission de la trame. Ensuite, à l'aide d'un commutateur, les condensateurs ont été alternativement déchargés à travers la charge RN, à partir de laquelle le signal a été prélevé, c'est-à-dire que Jenkins avait l'intention d'utiliser le courant de décharge comme signal vidéo. L'idée de Jenkins était très fructueuse, mais elle avait besoin d'être affinée. Tout d'abord, j'ai dû réfléchir à où et comment placer des dizaines, voire des centaines de milliers de petits condensateurs (après tout, chaque cellule individuelle de l'écran devait avoir son propre condensateur), puis il a fallu créer un interrupteur qui pourrait décharger tous ces condensateurs avec la vitesse et le synchronisme nécessaires. Aucun dispositif mécanique ne pouvait faire face à cette tâche. Par conséquent, le rôle de l'interrupteur a commencé à être confié au même faisceau d'électrons. Au cours des cinq années suivantes, plusieurs variantes de tubes émetteurs utilisant le principe de l'accumulation de charge ont été proposées dans différents pays, mais tous ces projets n'ont pas été mis en œuvre. Vladimir Zworykin a eu la chance de surmonter de nombreux obstacles avec succès. En 1933, lors d'une convention de la Society of Radio Engineers à Chicago, il annonça que ses efforts de dix ans pour construire un tube de télévision fonctionnel avaient été un succès complet. Zworykin a commencé ce travail dans le laboratoire de Westinghouse et l'a terminé à la Radio Corporation of America, où il avait à sa disposition un laboratoire bien équipé et un grand groupe d'ingénieurs expérimentés. Après de nombreuses expériences, Zworykin, avec l'aide du chimiste Izig, a trouvé une méthode très simple pour fabriquer une cible photosensible en mosaïque avec des condensateurs de stockage. Cela s'est passé de la manière suivante. Une plaque de mica mesurant 10 sur 10 cm a été prise et une fine couche d'argent a été appliquée sur l'une de ses faces. Après cela, la plaque a été placée dans un four. Une fine couche d'argent, lorsqu'elle est chauffée, a acquis la capacité de se recourber en granulés. Ainsi, plusieurs millions de granules isolés les uns des autres se sont formés sur une plaque de mica. Ensuite, du césium a été appliqué sur la couche d'argent, qui, comme le sélénium, avait une sensibilité accrue à la lumière. Du côté opposé, la plaque de mica était recouverte d'une couche métallique continue. Cette couche, pour ainsi dire, servait de deuxième plaque de condensateur par rapport aux granulés d'argent avec une couche de césium sensible à la lumière. De ce fait, chacune des millions de photocellules miniatures servait en même temps de condensateur miniature. Ce tube Zworykin a donné le nom d'iconoscope.
Le travail de l'iconoscope s'est déroulé comme suit. Le cylindre sphérique en verre était fourni avec un processus cylindrique en forme de cigare, dans lequel un projecteur électronique était placé. La balle contenait une cible montée obliquement par rapport à l'axe du processus. Cette cible, comme déjà mentionné, était constituée d'une plaque de mica, sur une face de laquelle une couche signal métallique était déposée, et sur l'autre, une mosaïque photosensible constituée de nombreuses photocellules isolées les unes des autres (5). Une partie de la surface du tube à billes de verre a été rendue plate, parallèle à la cible. Une image était projetée sur la mosaïque à travers celle-ci, de sorte que l'axe de l'objectif était perpendiculaire au plan de la cible (cela excluait toute distorsion). A côté de la mosaïque, une grille (1) a été placée devant la couche photosensible, sur laquelle une charge positive par rapport à l'anode (3) a été appliquée (l'anode a été mise à la terre et un grand potentiel négatif a été créé sur la cathode thermique (4). Le faisceau d'électrons (2) a traversé la grille et créé une trame sur la mosaïque. Le signal a été prélevé sur la plaque signal (6) et appliqué à la résistance RN, puis à la lampe amplificatrice (7). Le faisceau d'électrons, traversant la photomosaïque, déchargeait successivement toutes ses sections. En conséquence, des impulsions électriques (signaux vidéo) ont été générées qui étaient proportionnelles à l'éclairage des zones de mosaïque. Ces impulsions ont été amplifiées et transmises à un émetteur radio. À l'avenir, l'iconoscope a été considérablement amélioré. La boule a été remplacée par un cylindre avec une branche pour un projecteur électronique. Au lieu d'une grille qui déformait le signal, ils ont commencé à utiliser un collecteur (8) sous la forme d'un anneau métallique. Les photoélectrons émis par la mosaïque ont été collectés sur la surface interne du cylindre. La cible consistait en une mosaïque de cellules photoélectriques - une couche photosensible (2), une plaque diélectrique en mica (3) et un film métallique comme plaque de signal (4). L'iconoscope a été le dernier maillon de la chaîne d'inventions qui a conduit à la création de la télévision électronique. Mais en raison de la dépression qui s'est alors emparée des États-Unis, le réseau de télévision ici n'a pris forme que quelques années plus tard. Pendant ce temps, en 1934, un groupe d'ingénieurs soviétiques dirigé par Boris Krusser a également créé un iconoscope. En Angleterre, la diffusion télévisée sur des équipements développés par Marconi et EMI a commencé en 1936. Cette même année, le diffuseur NBC a commencé des émissions de télévision régulières à New York. La diffusion télévisée a commencé en Allemagne et en URSS en 1938.
En décembre 1936, le laboratoire RCA fait la démonstration du premier téléviseur adapté à une utilisation pratique. En avril 1939, RCA a présenté le premier téléviseur à la vente générale. Il a été présenté à l'exposition universelle de New York. Ce téléviseur a été produit en quatre versions - trois consoles et un ordinateur de bureau, qui avait un écran de 5 pouces et était connu sous le nom de RCA TT-5. Tous les modèles étaient logés dans des armoires en noyer faites à la main. Auteur : Ryzhov K.V.
▪ раммофон
Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques
05.05.2024 Clavier Primium Sénèque
05.05.2024 Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde
04.05.2024
▪ Sensorwake Trio vous réveille avec l'odeur, la lumière et le son ▪ Moniteur incurvé Samsung S27D590C ▪ Spectromètre infrarouge miniature ▪ Capteur d'image ISOCELL HP200 1MP
▪ section du site Sécurité au travail. Sélection d'articles ▪ article de Lucius Annaeus Seneca (le Jeune). Aphorismes célèbres ▪ article Où se trouve la pyramide la plus massive ? Réponse détaillée
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Nous recommandons des articles intéressants section 
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page