Пусть светит!Российские ученые двукратно озаряли мир изобретениями в светотехнике. Более 130-ти лет назад П. Н. Яблочков первым воплотил электродуговую иллюминацию. А в 2004-м группа атомщиков из Москвы запатентовала реальную схему гамма-лазера, мощнейшего из теоретически возможных оптических излучателей.БЛЕСК И НИЩЕТА ПРОМЕТЕЯ
Павел Николаевич Яблочков, по образованию военный инженер, тяготился армейской службой и задачами фортификации. Уйдя в отставку в чине поручика, он какое-то время работал на Московско-Курской железной дороге, отвечая за телеграфную связь, но и здесь не нашел себя. Настоящим призванием Яблочкова было электротехническое изобретательство, чем он в конце концов и занялся, открыв собственную мастерскую в Белокаменной.
К концу 1870-х многие исследователи бились над созданием электродуговых ламп, но главной преградой в деле оставалась нестабильность зазора между разнонаправленными выгоравшими электродами. Павла Николаевича, корпевшего над той же задачей, первым осенило разместить стержневые угли параллельно, что и дало желанную стабильность горения. Принцип электрической свечи был найден! Случилось это в октябре 1875-го.
К сожалению, финансовые дела изобретателя на ту пору шли хуже некуда, кредиторы одолевали, и Яблочков скрылся от долговой тюрьмы за границей. (Кстати, спустя время он полностью расплатился по своим обязательствам).
Зато на чужбине русского исследователя ждал большой и творческий, и материальный успех. К исходу 1878-го на улице Оперы в Париже, ранее освещаемой тусклыми газовыми фонарями, загорелись яркие гирлянды, каких Франция еще не знала.
И не только Франция: скоро электрические свечи Яблочкова засияли в Риме, Неаполе, Афинах, Мадриде. В Тегеране ими заблистал дворец персидского шаха, в Лондоне - набережная Темзы и залы Британского музея. Все печатные издания Европы восхищались «русским светом».
Изобретатель тем временем создал генератор переменного тока и методику каскадного освещения. Заграничные успехи обещали и того же на родине, куда Павла Николаевича тянуло душой...
И он вернулся, но с облегченным карманом. За право использовать свои же изобретения в России автора обязали уплатить французской компании миллион франков. Организованная в Петербурге коммерческое товарищество развило было активную деятельность, но вскоре Яблочкова-творца ждал профессиональный закат.
В 1881-м на Международной электеротехнической выставке в Париже американец Томас Эдисон представил удобную и рациональную лампу накаливания. Творение Эдисона явило неоспоримые преимущества как источник освещения. Теперь любые усовершенствования дуговой свечи для бытового применения выглядели никчемной затеей.
Такой поворот дел надломил здоровье и благосостояние Яблочкова. Успех, а с ним и легкодумные знакомые, отвернулись от Павла Николаевича. Больной и нуждающийся, он умер в марте 1894-го, 46 лет от роду. Похоронили изобретателя в родовой усыпальнице (в нынешней Саратовской области).
«МНЕ НЕ НАДО КЕРОСИНА...
Мне со станции машина шлет по проволоке ток. Я не просто пузырек!» - информировал С. Маршак советскую детвору о чудесной «лампочке Ильича» в эпоху плана ГОЭЛРО. С тех пор оная лампа накаливания так и числится главным средством иллюминации.
Пороком данного источника является неумолимый перенос материала спирали на внутреннюю поверхность колбы, из-за чего лампа мутнеет, теряет яркость и перегорает.
В галогенных лампах в инертный заполнитель (аргон, криптон, азот) добавляют пары брома либо йода, устраняющие осаждение раскаленных паров металлической нити на колбе. Это в 2-3 раза увеличивает светоотдачу источника, зато вводит его в напряженный температурный режим. Даже простое касание «галогенки» рукой приводит к запеканию частиц жира на стекле, местном изменении коэффициента его расширения и трещинам. Ко всему, для галогенной фары необходимо особое стекло, выдерживающее предельный тепловой поток от лампы.
У энергосберегающих ламп, дающих ощутимую материальную выгоду, свои недостатки. Всем знакомо надоедливое мигание источника дневного света, требующего ремонта или замены. Даже самый уравновешенный человек при таком мигании ощутит дискомфорт и потеряет работоспособность. Ко всему, на морозе люминесцентная лампа светит значительно тусклей, чем при умеренной температуре.
Возможно, ждут своего часа и светодиодные источники, обладающие фантастической долговечностью (до 12 лет непрерывной работы), отменной светоотдачей и холодным режимом. Но их минусом являются узкий цветовой спектр и высокая (пока что) цена. Впрочем, любая новая разработка проходила через стадию дороговизны.
СТОРОЖА ЗЕНИЦЫ ОКА
Семимильные шаги прогресса вносят необходимые уточнения, даже в канонические библейские истины. Теологический лозунг «Да будет свет!» при современных эргономических нормах и повальной жажде комфорта вынужденно дополняется медицинскими ограничениями. И на этом поприще офтальмологической защиты достигнуты любопытные результаты.
К примеру, сварочную маску американской фирмы «3М» не нужно задирать и опускать при работе.
Ее стекло при электродуговой вспышке автоматически затемняется за 0,0001 секунды и осветляется, когда дуга гаснет. Так действует поляризационный фильтр на жидких кристаллах, управляемый микропроцессором. Система реагирует только на пульсирующий свет электросварки, и ее не обманет солнечный зайчик либо горячий шов.
...Ну а широчайшая аудитория водителей признательна германской фирме «Уве Браун» за ее вроде бы простое изобретение «Антиослепляющий свет» (Antiblendlicht-ABL). Эта небольшая панелька укрепляется в салоне авто к противосолнечному козырьку липучками и запитывается от прикуривателя. Хотя эффект ее незаметной фоновой подсветки весьма ощутим.
Даже при мокрой дороге и дальнем свете встречного потока фар ABL гарантирует ее хозяину видимость обстановки, как в неполные сумерки. Ко всему, устройство сокращает выработку мозгом мелатонина (гормона сна), а значит, делает безопаснее долгую ночную езду. Стоит все удовольствие 229 евро - адекватная цена для западного пользователя. Что ж, спасибо немцам за очередное полезное изобретение.
КОСМИЧЕСКАЯ БЕРТА
Но вернемся к мощным и мощнейшим источникам света-тем, которые можно назвать лучевым оружием. И в этой сфере воздадим должное российским ученым-ядерщикам, рассчитавшим немыслимый по силе и досягаемости лазер. Слово - доктору технических наук Виктору Моторину: «Доныне резюме всех международных конференций по защите планеты Земля от астероидно-кометной опасности (АКО) были неутешительны. Ибо не находилось сколь-нибудь приемлемого метода отклонения внеземного угрожающего объекта.
Хотя группой российских ученых еще в 2004-м открыт патент RU2243621, как итог их 20-летней инициативной работы. В нем обоснована реальность использования гамма-лазера с накачкой от атомной бомбы.
Если говорить упрощенно то гамма-лазер способен аккумулировать энергию взрыва А-бомбы и сфокусированным лучом передать ее на громадное расстояние и в требуемые координаты.
Главной загвоздкой являлся хронометраж процесса, но авторы однозначно доказали: скорость фронта нейтронной волны, фронта волны цепных ядерных реакций, тепловой и звуковой волн будет меньше скорости волны гамма-излучения лазера. То есть большая часть энергии ядерного взрыва в виде луча квантов успеет покинуть лазер раньше его испарения.
Поверьте, за решение такой задачи можно не глядя давать Нобелевскую премию. Параметры гамма-лазера таковы: активная среда - монокристалл гидрида урана диаметром 3 см и длиной 90 см. Вес ядерного реактора - 100 кг, финальная мощность лучевого импульса - одна мегатонна (т. е. 50-кратно мощнее хиросимского), дальность поражения лучом - 100 тыс. км.
Прицельный импульс такого гамма-лазера с околоземной орбиты может нейтрализовать любой из теоретически возможных объектов АКО.
Ну, а страна, первой создавшая такую «космическую Берту», окажется хозяином всей планеты Земля.
Но, конечно, правильнее было бы создать гамма-лазер открыто, под эгидой ООН и усилиями всей мировой науки. Это самый разумный, экономный и безопасный вариант».
по материалам Г. Черненко, М. Дмитриевского, В. Моторина, «Bild dez wissenschaft» Анатолий Шестопалов
|