Автор: В.А. Урвалов, Почетный член НТОРЭС им. А.С. Попова
«Истинным фундаментом телевидения, наверное, следует считать систему русского профессора Бориса Розинга — прототип современного телевизионного аппарата».
Э. Фурнье Д´Альба, 1927 г.
«Катодный пучок есть именно то идеальное безынертное перо, которому самой природой уготовано место в аппарате получения в электрическом телескопе».
Б.Л. Розинг, 1902 г.
«Аптекарские дети»
20 (8-го по ст. ст.) апреля исполняется 150 лет со дня рождения Бориса Львовича Розинга — основоположника электронного телевидения. Его далекие предки приехали в Россию по приглашению Петра I для содействия в развитии науки и техники. Женились Розинги на русских, приняв православную веру, и расселялись по губерниям. Старейший из документально установленных предков — по-видимому, сын или внук первого иммигранта, «ученик Петербургского сухопутного госпиталя Петр Розинг, произведенный в аптекари», был направлен в 1737 г. приемщиком ревеня в Кяхту. Получая жалование 500 рублей в год, он был обязан, кроме основной работы, проводить опыты по разведению этого растения.
О родителях аптекаря, его возможных братьях и сестрах сведений не найдено. Сын аптекаря, Иван Петрович Розинг (прадед Бориса Львовича), «зачисленный на военную службу капралом с 3 февраля 1761 года», принял участие в Русско-турецкой войне 1768−1774 гг. Выйдя в отставку секунд-майором, получил земельный надел в Курганском округе. В 1783 г. он стал первым городничим Кургана. В 1797 г. ему был присвоен чин коллежского советника, с правом на личное дворянство. Через год дворянин И.П. Розинг «в уважение долговременной службы» получил должность пермского вице-губернатора. В то время Пермская губерния славилась хорошими дорогами. По отзывам иностранцев, они не уступали европейским. Через два года за «сохранность денежной казны и успешность течения дел» ему был пожалованы орден Св. Владимира IV степени и чин статского советника.
В 1842 г. Николай Иванович обратился в Нижегородское дворянское собрание с просьбой о внесении в дворянскую родословную книгу его сыновей: Ивана, Льва, Петра и Павла. Из них Лев Николаевич — впоследствии отец Бориса Львовича Розинга — после окончания гимназии в Нижнем Новгороде служил в Нижегородской палате государственных имуществ. В 1848 г. он переехал в Петербург и поступил в департамент Министерства юстиции. В 1853 г. он — правитель канцелярии начальника Подольской губернии, откуда в 1864 г. был откомандирован в Петербург в Комиссию для пересмотра правил рекрутского набора. В 1870 г. Лев Николаевич был назначен чиновником для особых поручений при начальнике Генерального штаба, каковую должность занимал генерал от инфантерии граф Ф.Л. Гейден. Далее Лев Николаевич был назначен делопроизводителем в Комиссию для составления положения о воинской повинности, а в 1879 г. в чине действительного статского советника «по личной просьбе за болезнью уволен от службы с мундиром и пенсией».
Правнук кяхтинского аптекаря Лев Николаевич был дважды женат. От первого брака у него остались дочери, Екатерина и Надежда. Первая из них, по-видимому, была приемной или внебрачной, так как в послужном списке Льва Николаевича не упомянута. Вторая — окончила Смольный институт благородных девиц, во время Русско-турецкой войны 1877−1878 гг. пошла на фронт сестрой милосердия, в военном госпитале познакомилась с врачом И.А. Алексеевым-Поповым и стала его женой. Во втором браке Лев Николаевич был женат на Людмиле Федоровне Сергеевой, дочери военного аптекаря Шосткинского порохового завода. У них родились дочь Александра и сын Борис.
Петербургский университет
Борис Львович Розинг, окончив Введенскую гимназию с золотой медалью, поступил на физико-математический факультет Петербургского университета, лекции в котором читали такие «звезды первой величины», как математики П.Л. Чебышев и его ученик А.И. Коркин или химик Д.И. Менделеев, стремившийся нацелить науку на развитие производительных сил России. Заведующий кафедрой физики Ф.Ф. Петрушевский дополнил теоретический курс, читаемый студентам, физическим практикумом, способствующим развитию навыков научных исследований. «Проводниками» учения Фарадея — Максвелла были молодые профессора И.И. Боргман, Н.Г. Егоров и О.Д. Хвольсон, автор пятитомного учебника физики, переведенного на ряд европейских языков. Об электрической передаче изображения студенты могли узнать от профессора П.П. Фандерфлита, увлеченного конструированием приборов электрической телескопии, как тогда называли телевидение. Опыт обращения с физическими приборами студенты приобретали под руководством заведующего физической лабораторией, талантливого экспериментатора В.В. Лермантова. Физики, окончив университет, в своих опытах продолжали пользоваться его советами и оборудованием лаборатории. Они составили неофициальный «кружок младших физиков». К 50-летию Н.Г. Егорова кружковцы изготовили альбом, титульный лист которого подписали А.С. Попов, В.В. Скобельцын, А.Л. Гершун, Б.Л. Розинг, М.А. Шателен, А.А. Петровский, С.И. Покровский, Н.Н. Георгиевский, М.Ф. Миткевич, В.К. Лебединский, П.Н. Рыбкин и другие. Профессор Егоров первым в России повторил опыты Герца по генерации электромагнитных волн. В альбоме отмечена одна из заслуг юбиляра: «ознакомление публики с новейшими открытиями в области физического знания».
Таким образом, физико-математический факультет Петербургского университета готовил специалистов, обладающих теоретическим багажом в области классической физики, а также навыками экспериментальной работы.
Б.Л. Розинг в 1891 г. окончил университет с дипломом первой степени и продолжал научную работу на кафедре. После защиты диссертации он был удостоен в 1893 г. ученой степени кандидата. В 1892 г. по рекомендации И.И. Боргмана стал лаборантом (затем преподавателем) Технологического института. В 1895 г. начал читать лекции по физике в Константиновском артиллерийском училище (КАУ) и вскоре женился на Александре Кюнер (рис. 2), дочери Марии Кузьминичны (в девичестве Березкиной) и Вильгельма Вильгельмовича, немецкого музыканта, в 1862 г. иммигрировавшего в Россию, где его звали Василием Васильевичем. В 1898 г. у Розингов родилась первая из трех дочерей Лидия.
Опережая время
В Русское физико-химическое общество (РФХО) Б. Л. Розинг вступил в 1891 г., а в следующем году его первая научная статья «О магнитном движении вещества» была напечатана в «Журнале РФХО». Тогда же он начал сотрудничать в журнале «Электричество» — органе Русского технического общества (РТО).
В одной из своих автобиографий ученый пишет: «Главнейшими идеями, которые меня занимали во время моей изобретательской деятельности, являются: идея наивозможно легкого и стойкого аккумулятора или гальванической батареи, которая, как известно, разрабатывалась более ста лет и до сих пор еще не разрешена, а также идея электрического телескопа, тоже составляющая камень преткновения в электротехнике. В последнее время мною были сделаны попытки разрешения нескольких других задач из оптики и смежных областей электротехники, а именно усовершенствование Галилеева бинокля, фотографирование звуков, приборы для слепых, киноаппарат с непрерывно движущейся лентой и трансформатор постоянного тока. Центральной работой все-таки являются опыты над проблемой электрической телескопии. Эти опыты заняли 30-летний промежуток времени с перерывами (от 1897 г. по настоящее время)».
Сначала Б.Л. Розинг пытался использовать действие света на соли серебра (как в фотографии). Он брал две электролитические ванны с расположенными в них серебряными пластинами, покрытыми светочувствительным слоем, и соединял их проводами. На пластину в одной ванне с помощью линзы проецировалось изображение. Экспериментатор ожидал, что равновесие в электрической цепи нарушится, появится ток, который вызовет отпечаток изображения на пластине в другой ванне. После продолжительных опытов он понял необходимость соблюдения основополагающего принципа электрической передачи изображения — его дискретизацию и поэлементную передачу (т. е. развертку изображения).
В 1902 г. вместо ванны в приемном устройстве Розинг применил трубку К.Ф. Брауна, основанную на эффекте катодолюминесценции — свечении некоторых веществ, бомбардируемых электронным лучом. Луч отклоняется под действием приложенных электрических и магнитных полей, а на экране трубки отражается форма образующего эти поля тока. Трубка Брауна применяется в контрольно-измерительной технике. Розинг ввел в эту трубку дополнительный электрод, с помощью которого можно изменять интенсивность электронного луча, а следовательно, и яркость экрана в точке его падения. Трубка Розинга позволяла воспроизвести изображение, исключить электромотор, применяемый в механическом телевидении (рис. 3).
При финансовой поддержке Леденцовского общества (основанного на капиталах купца и мецената Х.С. Леденцова) Б.Л. Розинг завершил постройку лабораторного макета телевизионного устройства и 9 (22) мая 1911 г. получил на своей трубке четкое изображение решетки, помещенной перед объективом передатчика (рис. 4, 5).
В последующие дни Б.Л. Розинг демонстрировал передачу простых геометрических фигур, а также движение руки группе петербургских физиков: В.К. Лебединскому, В.Ф. Миткевичу, С.И. Покровскому и другим. На демонстрациях присутствовали студенты, помогавшие Борису Львовичу. Двое из них, Н. А. Маренин и В. К. Зворыкин, ставшие известными учеными, оставили об этих демонстрациях свои воспоминания.
Профессор Ленинградского химико-технологического института (ныне Санкт-Петербургский государственный технологический институт) Н.А. Маренин вспоминал: «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…»
Интересно о работе Розинга в области телевидения рассказывает В.К. Зворыкин:
«Б.Л. Розинг заметил мой интерес к экспериментальной физике и спросил меня, не могу ли я в свободное время оказывать помощь в его исследованиях? Б.Л. Розинг имел превосходную репутацию среди студентов, и я сразу же согласился. В первую же субботу после этого предложения я пришел в его частную лабораторию, расположенную недалеко от института в здании Бюро стандартов, где профессор Розинг также состоял в штате*.
(*В.К. Зворыкин ошибается, называя здание КАУ смежным с ним зданием Бюро стандартов. — В. У.).
Здесь я увидел, что он изучает проблему телевидения, о котором я никогда раньше не слышал. Это было для меня первым введение в проблему, которая в дальнейшем заняла большую часть моей жизни. Я узнал, что профессор Розинг был автором полностью нового подхода к телевидению. Он надеялся избежать ограничений механического телевидения, которые препятствовали дальнейшему прогрессу. Его идея заключалась в использовании отклонений электромагнитными полями электронного луча в вакууме. Все это было полностью ново и увлекало меня. В течение следующих двух лет я проводил большую часть свободного времени в его лаборатории. Наши отношения вскоре стали дружескими, и я нашел его не только исключительным ученым, но и высокообразованным и разносторонним человеком, который в течение нашей совместной работы не только использовал меня как помощника, но и консультировал меня по физике.
В сущности Б.Л. Розинг опередил свое время. Система, над которой он работал, требовала много деталей, еще не получивших разработки. В тот период фотоэлементы, необходимые для преобразования света в электрическую энергию, находились в стадии младенчества. Хотя в литературе уже были описаны калиевые фотоэлементы, единственным способом получить их было изготовдение собственными силами. Вакуумная техника была крайне примитивной, и для получения нужного вакуума требовалось невероятное количество времени. Имевшиеся у нас вакуумные насосы были ручными, и не раз нам приходилось по несколько часов поднимать и опускать тяжелые сосуды с ртутью, чтобы обеспечить вакуум. Электронные усилительные лампы были только что изобретены де Форестом… приходилось самим искать пути их улучшения. Даже стекло для приборов было малопригодным: из-за хрупкости с ним было трудно работать. Мы были вынуждены освоить профессию стеклодува.
Все же к концу моего сотрудничества с профессором Розингом у него была действующая система, состоящая из вращающихся зеркал и фотоэлемента на передающей стороне и приемной катодной трубки с недостаточным вакуумом, которая воспроизводила расплывчатые картинки. Как бы то ни было, это давало нам уверенность, что электронная передача изображения достижима. Однако нужна серьезная работа над компонентами системы, без которых невозможно ее практическое использование".
Продолжая совершенствовать свою систему, Б.Л. Розинг в 1913 г. изготовил вакуумную приемную трубку с косвенным накалом катода и магнитной фокусировкой электронного луча. Для этого были выполнены теоретические и экспериментальные исследования фокусировки электронного луча продольным магнитным полем и выведена расчетная формула, связывающая фокусное расстояние магнитной линзы с числом ампер-витков катушки. Другим нововведением было получение отклоняющих токов и напряжений за счет периодического заряда и разряда конденсаторов. Попутно он разработал технологию изготовления калиевых фотоэлементов и организовал впервые в России их производство в лабораторных масштабах.
В годы Первой мировой войны Б.Л. Розинг по заданию Военного министерства занимался разработкой приборов для связи в оптическом диапазоне и оптической локации. Занятый научной и педагогической работой, он был далек от политики, однако Февральскую революцию он, как и преобладающая часть интеллигенции, встретил с одобрением и надеждой на позитивные изменения в стране. В апреле 1917 г. на семью Б. Л. Розинга свалилось большое несчастье — в возрасте 15 лет умерла от дифтерита его дочь Тамара. После жестокой потери родители стали еще больше тревожиться за здоровье оставшихся дочерей, а снабжение Петрограда ухудшилась. В сентябре 1917 г. жена Розинга с дочерьми, Лидией и Татьяной, выехали в г. Екатеринодар, где еще сохранялось продуктовое изобилие. На рождество Борис Львович поехал к ним, рассчитывал вернуться через две недели, но задержался там на пять лет, так как началась Гражданская война и поезда перестали ходить. В те годы ученый принял большое участие в создании Политехнического института и организации в нем учебных занятий в условиях смены властей (В этой работе с ним сотрудничали петроградские ученые А.А. Радциг, А.И. Пароменский, Н.А. Федорицкий и москвич Н.А. Шапошников).
В 1923 г. Б.Л. Розинг вернулся в Петроград и занял должность профессора 2-го Политехнического института (бывшего Женского, в котором он работал с 1907 г.), а в 1924 г. вернулся в Технологический институт, где вскоре был утвержден в должности доцента по курсу электрометрии. В том же году он поступил старшим научным сотрудником в Ленинградскую экспериментальную электротехническую лабораторию. В 1928 г. ЛЭЭЛ влилась в Центральную лабораторию проводной связи (ЦЛПС). Перед ученым открывались перспективы дальнейшей успешной научной и педагогической работы. Дочери окончили вузы, вышли замуж, родилась первая внучка Маика. Ничто не предвещало беды, но она пришла нежданно-негаданно.
Времена не выбирают
8 февраля 1931 г. Б.Л. Розинг получил повестку с вызовом в ОГПУ. Оттуда его уже не выпустили. А вечером пришли с обыском. В мае кто-то принес записку о том, что Розинга высылают и чтобы принесли на вокзал к поезду деньги и вещи. Дома случайно оказался зять Игорь Иванович Фомин. Он с вещами помчался на вокзал, нашел состав и вагон ссыльных, успел передать все в последнюю минуту до отправления поезда.
При личном свидании уже в ссылке Борис Львович рассказал, что как-то раз его попросили пожертвовать сколько-нибудь денег для бедствовавшего коллеги по КАУ. Он передал немного денег и расписался в подписном листе, который попал в руки следственных органов и использовался для обвинения Розинга в поддержке нелегальной кассы взаимопомощи бывших офицеров.
Трехлетняя ссылка ученого началась в г. Котласе и его окрестностях. Он работал на лесопильном заводе, потом начал читать лекции по физике для рабочих и по высшей математике для инженеров и техников, подготовил несколько статей для советских и зарубежных журналов. В конце года он получил предписание выехать в Архангельск к 14 декабря 1931 г. Этот перевод доставил Розингу много хлопот в бытовом плане, но зато появилась возможность работать в физической лаборатории Лесотехнического института, которой руководил проф. П.П. Покотило. В мае 1932 г. Розинг получил приглашение принять участие во Всесоюзном съезде работников слаботочной промышленности. Появилась надежда по дороге заехать в Ленинград, повидать родных и вторую внучку. Но съезд перенесли, а потом и вовсе отменили. Это известие огорчило Бориса Львовича.
8 февраля, когда оставался ровно год до конца ссылки, он серьезно занемог, о чем родных известили телеграммой. Жена немедленно выехала и больше его не покидала. 10 февраля они перебрались в деревянный домик на Лопарской улице, комнату в котором Розингу подыскали еще до его заболевания. Хозяйкой домика была Александра Петровна Попова, в прошлом простая стрелочница, малообразованная, но умная и добрая. Если бы Розинг попал к ней раньше, то это намного облегчило бы ему жизнь. О его последних днях пишет Лидия Борисовна (рис. 6, 7):
Получив телеграмму о случившемся, я тотчас выехала и увидела папу в больнице. Больница была плохая, барачного типа, уход небрежный… меня осенила мысль взять папу домой. Больница была близко от дома, так что мы принесли папу на носилках с помощью той же Александры Петровны. Сознание у него к тому времени восстановилось полностью, и он все время приговаривал: «Ну, с Богом, с Богом». Так он был доволен, когда мы его дома уложили в постель и уселись вокруг него, он говорил: «Вы только не сумасшествуйте вокруг меня!» Вечером я уехала… А в письме от 18 апреля была просьба ко мне приехать… Пока мы читали это письмо, пришла телеграмма, что папа скончался 20 апреля.
…Мы с сестрой выехали в тот же день и поспели к похоронам. Папа лежал в гробу у самого окна, и у него было опять его прежнее лицо, совсем спокойное, а не такое напряженное, как во время болезни. За гробом шли мы трое, Александра Петровна и ее родственники, такие же отзывчивые, как и она. На следующий день мы уехали обратно. Через Двину едва прошли, уже были большие полыньи, река была должна вот-вот тронуться, тогда сообщения с вокзалом не было бы несколько дней".
