Магнетрон - Страница 105

105

Она вошла в лабораторный зал, когда Чикарьков, Бельговский и Костя Мухартов укладывали трубу на лабораторные столы.

Муравейский разглагольствовал о том, почему именно эта труба должна дать решающий и окончательный ответ на то, какие именно волны создает магнетрон.

— Внутри металлической трубы может распространяться электромагнитная волна, длина которой не более одной целой и семи десятых диаметра трубы. Это критическая длина волны. Всякая более длинная электромагнитная волна по трубе не пойдет. — Муравейский приложил к водосточной трубе линейку: — В эту трубу пройдут лишь волны короче двадцати сантиметров. Более длинные волны обязательно угаснут у самого входа.

Предложение Муравейского было правильно и остроумно. Так как в распоряжении исследователей не было волномера сантиметрового диапазона, то эксперимент с трубой давал решающий ответ.

Степанова привязала неоновую лампочку к длинной стеклянной трубке. И когда Бельговский и Мухартов подвинули конец водосточной трубы к выводу энергии магнетрона, Нина Филипповна ввела лампочку на стеклянном жезле в трубу с другого конца.

Но, увы, лампочка оставалась темной. Веснин, защищая глаза от света, закрывал ладонями конец водосточной трубы и заглядывал туда много раз, но в неоновой лампочке нельзя было заметить ни малейшего проблеска.

— Давайте увеличивайте мощность! — скомандовал Муравейский. — Увеличьте связь вывода энергии с трубой.

Веснин снял высокое напряжение, чтобы переключить секции на анодном трансформаторе. При этом он зацепил вывода накала и оборвал их.

— Факир не был пьян, и фокус не удался, — прокомментировал это происшествие Муравейский.

Костя бросил на Михаила Григорьевича яростный взгляд, но ничего не сказал.

Наконец проводники от цепей питания магнетрона были снова присоединены. Веснин подвинул реостат регулировки накала, затем регулятор магнитного поля.

— Черт подери! Больше я ничего не могу сделать.

— Да подождите! Лампочка-то ведь светится, — сказала Степанова.

Теперь сомнений не было: неоновая лампочка светилась внутри трубы. Внутри этого куска водосточной трубы шли электромагнитные волны, и это были именно сантиметровые волны. Свечение лампочки было слабое, еле заметное. Но все-таки это было свечение.

— Опустить шторы! — приказал Муравейский.

Бельговский, Костя Мухартов и Чикарьков кинулись опускать шторы на окнах. В наступившей полутьме свечение сделалось ясным, отчетливым.

Впоследствии, уже в годы войны, в СССР были созданы многорезонаторные магнетроны, которые развивали длительную мощность в несколько киловатт, а в толчке — в импульсе — давали мощность в несколько тысяч киловатт. Да, это не обмолвка. Уже в 40-х годах были созданы лампы, которые развивали мощность большую, нежели курьерский электровоз. И лампа, создавшая такую мощность, была размером всего с кулак.

Когда к выходу трубы волновода, соединенного с таким магнетроном, подносили руку, то казалось, что на руку дует раскаленный поток воздуха: так плотен был луч электромагнитной энергии, выходящей из трубы. Между сложенными кольцом пальцами руки вспыхивала искра; на витке, образованном пальцами, наводилось напряжение выше тысячи вольт. Картошка, насаженная на карандаш и поднесенная к срезу волновода, испекалась в течение нескольких секунд. На металлической щетинке, приближенной к волноводу, загорался факел, а комок тонкой проволоки, брошенный в волновод, вспыхивал, как бенгальский огонь. Так велика была напряженность быстропеременного электромагнитного поля. Но все это было потом, много лет спустя после первых опытов Веснина.

— Я не понимаю, — сказала Степанова: — почему теперь у нас внутри трубы расстояние между максимумами больше, нежели это было на двухпроводной линии. Впечатление, что волна удлинилась раза в полтора.

— Ура, мы опровергли господина Хевисайда! — завопил Муравейский. — Теперь старик окончательно посрамлен.

Оливер Хевисайд, известный исследователь в области электричества, написал в конце прошлого века трактат о распространении электромагнитных колебаний. В этой работе он сделал замечание, что луч света может проходить внутри цилиндра из прозрачного материала — например, внутри стеклянного стержня или водяной струи. «Но, — писал Хевисайд, — электрические колебания более низких частот не способны распространяться внутри цилиндра из диэлектрика. Эти колебания могут идти лишь по кабелю, в котором имеется центральный проводник».

Это утверждение Хевисайда было затем опровергнуто другими теоретиками. Почти за четверть века до проведенных на заводе опытов с магнетроном английский физик Рэлей в своей «Теории звука» ввел понятие о критической длине волны.

В год, когда Веснин начал свои опыты, вышел в свет учебник профессора Ленинградского политехнического института Якова Ильича Френкеля, где уже давалась довольно детальная теория электромагнитных колебаний внутри труб и полостей.

И водосточная труба из оцинкованного железа вела себя точно так, как это было предсказано физиками-теоретиками. По теории распространения электромагнитных волн внутри труб следовало, что расстояние между пучностями должно быть несколько больше, нежели в свободной волне, распространяющейся в воздухе, или в волне, бегущей вдоль двухпроводной линии.

Первые сведения о трубах-волноводах за рубежом были опубликованы значительно позднее. Только в 1936–1937 году появились в американском журнале «Бэлл систем» и в журнале Американского института радиоинженеров сообщения о работах Саусворта, Бароу и Чу по экспериментальному изучению волноводов. Тогда же появились в печати разработанные Сергеем Щелкуновым, Керзоном и другими теории инженерного расчета волноводов.

105