kategorier: Utvalgte artikler » Interessante fakta
Antall visninger: 22345
Kommentarer til artikkelen: 3
Historien til lysdioder: Losevs glød
Navnet på Oleg Vladimirovich Losev i dag er bare kjent for en smal krets av spesialister. Så synd: hans bidrag til vitenskapen, til utvikling av radioteknikk er slik at det gir denne asketiske forskeren rett til det takknemlige minnet om hans etterkommere.
Eleven fra femte klasse på den virkelige skolen til den førrevolusjonære Tver Oleg Losev rummet rolig den kvelden i sitt halvhemmelige hjemmradiolaboratorium, som han utstyrte med penger spart fra skolefrokost og lagde en annen elektrisk knirker. Og ingen kunne trodd at i en beskjeden høflig gutt som skilte seg ut blant klassekamerater med en dyp forståelse av fysikk, en kjærlighet til eksperimentering, dannes personligheten til en målrettet forsker.
Det hele begynte med et offentlig foredrag om trådløs telegrafi, som de kalte radio på den tiden, som ble levert av sjefen for mottakerstasjonen Tver radio B. M. Leshchinsky. Klokka fjorten gjør Oleg Losev det endelige valget: Hans kall er radioteknikk.
For Losev viste et tilfeldig veimøte med den tidenes største radiospesialist, professor V.K. Lebedinsky, en stor suksess for livet. I vogna med et pendeltog møttes en ærverdig forsker og en entusiastisk ung mann og ble venner for alltid. Oleg besøkte ofte Tver-radiostasjonen for internasjonale relasjoner, der Lebedinsky kommer fra Moskva for vitenskapelig råd.
Det er en verdenskrig - stasjonen driver med å fange opp radiokommunikasjon fra fienden. Eleven til V. K. Lebedinsky, løytnant M.A. Bonch-Bruezich, en lidenskapelig propagandist for radiovirksomhet, vokter på alle mulige måter den unge radioamatøren. I hjemmelaboratoriet til Oleg er arbeidet i full gang: koherrer testes, krystalldetektorer lages.
Det revolusjonære året 1917 kom. Losev er på dette tidspunktet ferdig med videregående. Han drømmer om å bli radioingeniør. Men for dette er det nødvendig å få en spesialundervisning, og han sender dokumenter til Moskva institutt for kommunikasjon.
I 1918 flyttet en initiativgruppe ledet av Bonch-Bruezich til Nizhny Novgorod, der det første radiotekniske forskningsinstituttet i Sovjet-Russland, Nizhny Novgorod Radio Laboratory (NRL), ble opprettet. V.K. Lebedinsky blir formann for NRL-rådet og redaktør for det første nasjonale vitenskapelige radiotidsskriftet "Telegraphy and Telephony Wirelessly" ("TiTbp"). NRL spilte en stor rolle i utviklingen av innenlandsk radioteknologi.
Losev studerte bare ved en måned ved Institute of Communications og befant seg snart i Nizhny Novgorod - i kretsen av lærerne og beskytterne. Naturligvis var det ikke uten aktiv uro av V.K. Lebedinsky. En uselvisk, oppmerksom lærer tok ansvar for utdannelsen av en ung mann. Losev ble med på forskningsaktivitetene til laboratorier som var engasjert i utviklingen av det siste radioutstyret på den tiden.
Lidenskap for trådløs telegrafi i de årene feide hele verden. Et glassrør med jernfilinger, en koherrer, har allerede gått tilbake i historien, og den lang mestrede krystalldetektoren har sluttet å tilfredsstille de økende kravene til radiooperatører. Epoken for den elektroniske lampen nærmet seg. Imidlertid var det veldig få av dem, faktisk, den eneste typen radiorør R-5, og til og med det forble drømmenes grenser for alle besatt av radioteknologi. Derfor var de åres presserende oppgave forbedring av krystalldetektoren. Disse enhetene fungerte veldig ustabile.
Losev kontrollerer overflatens renhet og den ytre strukturen til krystaller, i forskjellige modus, studerer detektorens strømspenningskarakteristika og evaluerer faktorene som påvirker dem.
Den unge forskeren forlater ikke Nizhny Novgorod-laboratoriet på flere dager: på dagtid utfører han eksperimenter, om natten tar han sin “plass” i tredje etasje, før han drar på loftet, der sengen hans ligger, og kåpen hans fungerer som et teppe. Det var "trøsten" tidlig på 20-tallet.
Ved å studere detektorens strømspenningsegenskaper, merket Losev at noen prøver har en ganske merkelig kurve, inkludert hendelsesdelen. De oppdager like ustabile, men noe forteller Oleg at han er på vei til en løsning. På slutten av 1921, under en kort ferie i Tver, fortsatte Losev eksperimentene i sitt ungdommelige laboratorium. Igjen tar han sink og trekull fra den gamle lampen, begynner å teste detektoren. Hva er dette? I hodetelefonene overfører noen fjernstasjon Morse-kode rent og høyt. Dette har ikke skjedd før ... Så - mottaket er ikke detektor!
Dette var den første heterodyneenheten basert på en halvlederenhet. Den resulterende effekten er i hovedsak en prototype av transistoreffekten. Losev var i stand til å identifisere en kort fallende del av kjennetegn som kan føre til selveksitasjon av oscillerende krets. Så den 13. januar 1922 gjorde en 19 år gammel forsker en enestående oppdagelse. De vil forstå og teoretisk beskrive det mye senere, men foreløpig - det praktiske resultatet: radiooperatører over hele verden får en enkel detektormottaker som ikke fungerer dårligere enn en dyr tube-oscillator, uten klumpete batterier, uten knappe elektroniske rør og komplisert oppsett.
Losev prøvde mye materialer som en fungerende krystall. Det beste var den raffinerte sinkitten oppnådd ved fusjon i en elektrisk lysbue med naturlige zinkittkrystaller eller rent sinkoksid. En stålnål tjente som kontakthår.
Beskrivelsen av en halvledermottaker med en genererende krystall dukket opp på trykk - dette var det siste ordet innen radioteknikk. Snart utviklet Oleg en rekke radiokretser med krystaller og skrev en brosjyre for radioamatører med detaljerte egenskaper for mottakerne og anbefalinger for fremstilling av krystaller.
Rett etter den første publikasjonen vakte Losevs oppdagelse nær oppmerksomhet fra utenlandske eksperter. Magasinet American Radio News utbrøt: "Den unge russiske oppfinneren O. V. Losev overførte oppfinnelsen sin til verden uten å ta patent på den!" Et av de franske magasinene skrev mer taktfast: "... Losev kunngjorde oppdagelsen sin, og tenkte først og fremst på vennene hans - radioamatører over hele verden." Losevs mottaker ble kalt "Kristadin", som betydde en krystall lokal oscillator. Kristadin mottok svake signaler fra fjernsenderstasjoner, økte selektiviteten til mottak og svekket interferensnivået.
En bølge av amatørradio oppslukt av ungdommen i landet, og "Cristina Dyna Fever" begynte. Zincite var vanskelig å få, de prøvde det som kom til hånden - hvilken som helst krystall. Masseforskning brakte nok et funn - galena (kunstig blyglans), det fungerte bra, og det var mye av det. Senere vil forskere hevde: hvorfor i 20-årene var ikke transistoren åpen? Hvorfor forlot den begavede forskeren, uten å ha uttømt alle mulighetene for oppdagelsen hans, det plutselig? Hva fikk oss til å vri arbeidet i en annen retning? Svaret er ...
I 1923, mens han eksperimenterte med å oppdage kontakt basert på et ståltrådpar av karborundum - stål, oppdaget Oleg Losev en svak glød i krysset mellom to forskjellige materialer. Tidligere observerte han ikke et slikt fenomen, men før det ble andre materialer brukt. Carborundum (silisiumkarbid) ble testet for første gang. Losev gjentok eksperimentet - og igjen lyste en gjennomsiktig krystall under en tynn stålspiss. Så for litt over 60 år siden ble en av de mest lovende oppdagelsene innen elektronikk gjort - elektroluminescens av et halvlederkryss. Losev oppdaget fenomenet ved en tilfeldighet eller det var vitenskapelige forutsetninger, nå er det vanskelig å bedømme.På en eller annen måte, men en ung talentfull forsker gikk ikke forbi et uvanlig fenomen, klassifiserte det ikke som en tilfeldig støy, tvert imot, nøye oppmerksomhet og gjettet at det var basert på et prinsipp som fremdeles var ukjent for eksperimentell fysikk.
Luminescensen ble gjentatte ganger studert på forskjellige materialer, under forskjellige temperaturforhold og elektriske forhold, ble undersøkt under et mikroskop. Det ble stadig tydeligere for Losev at han hadde å gjøre med en oppdagelse. "Det er mer sannsynlig at det skjer en helt egenartet elektronisk utladning her, som erfaringen ikke har glødende elektroder," skriver han i en annen artikkel. Så nyheten, det ukjente med vitenskap om åpen glød for Losev er ubestridelig, men det er ingen forståelse av fenomenets fysiske essens.
Flere versjoner ble formulert angående de fysiske årsakene til åpen glød. Han uttrykker en av dem i samme artikkel: "Sannsynligvis gløder krystallen fra elektronisk bombardement på samme måte som gløden til forskjellige mineraler i fruktrørene". Senere, etter å ha sjekket denne forklaringen, plasserer Losev forskjellige krystaller i et katode-selvlysende rør, og sammenligner spektrene og intensiteten til det utsendte lyset når de bestråles med lignende egenskaper ved detektorglødningen. En betydelig likhet blir funnet, men spørsmålet om en klar forståelse av fenomenets fysikk er ifølge Losev fortsatt åpent.
Forskeren fokuserer all sin innsats på en dyp og detaljert studie av den lysende karborundumdetektoren.
I nr. 5 i TiTbp-magasinet for 1927 dukker det opp en stor artikkel, "Luminous Carborundum Detector and Detection with Crystals," der eksperimentøren skriver: "To typer luminescence kan skilles ut ... luminescence! "En grønnblå, lys liten prikk og en luminescens II, når en betydelig overflate av krystallen lyser lys." Bare noen tiår senere viser det seg at som et resultat av tilfeldig innføring av atomer av andre elementer i karborundum krystallgitteret, ble det opprettet aktive sentre der intens rekombinasjon av nåværende bærere skjedde, som et resultat av hvilken lysenergikvanta ble kastet ut.
Eksperimentere med forskjellige typer krystaller og forskjellige kontaktledninger, gjør O. V. Losev to viktige konklusjoner: gløden forekommer uten varme, det vil si at den er “kald”, tregheten til utseendet og forfallet til gløden er ekstremt liten, det vil si at den er praktisk talt treghet. Nå vet vi: disse egenskapene til gløden, bemerket av Losev på 20-tallet, er de viktigste for dagens Lysdioder, indikatorer, optokoblere, infrarøde sendere.
Den fysiske essensen av glødet er fremdeles uklar, og O. V. Losev søker vedvarende en forklaring på fenomenets fysikk. Snart gjør han en viktig observasjon, nærmere forståelsen av essensen i prosessen: "Under et mikroskop kan du tydelig se at gløden oppstår når kontaktledningen berører skarpe kanter eller brudd på krystallen ...", det vil si at lys genereres på krystalldefekter. Tekniske rapporter for 1927, lagret i arkivene til V. I. Lenin NRL, bekrefter hvor grundig studien av den lysende karborundumdetektoren ble utført. Påvirkningen fra et sterkt magnetfelt, ultrafiolett stråling og røntgenbilder ble studert; atferd i forskjellige medier - ionisering av luften rundt gløden ble testet, og termisk utslipp av forskjellige mineraler ble studert. Feilaktige versjoner forsvinner etter hverandre, og trinn for trinn oppsamles verdifull kunnskap. Losev forbereder selv forskjellige varianter av carborundum for eksperimenter, monterer testanlegg, sager og skjerper metall, tar målinger, holder arbeidstidsskrifter - helt alene, fra ideen til de endelige resultatene.
Losezs studier på elektroluminescens har fått bred respons og anerkjennelse i utlandet.Hans verk ble skrevet ut av utenlandske magasiner, og funnet fikk det offisielle navnet - “Losev's Glow”. Både i utlandet og vi har gjort forsøk på å bruke det i praksis. Losev selv fikk patent på "light relay" -enheten, men den dårlige utviklingen av solid state-teori på den tiden og det nesten fullstendige fraværet av halvlederteknologi tillot ikke forskeren å finne praktiske anvendelser for elektroluminescensarbeid. I hovedsak relaterte de seg til fremtidens problemer, og vendingen kom til dem først etter 20-30 år.
Den praktiske bruken av effekten av Losevs glød begynte på slutten av femtitallet. Dette ble tilrettelagt av utviklingen av halvlederenheter: dioder, transistorer, tyristorer. Ikke bare halvlederelementer var informasjonsdisplayelementer - klumpete og upålitelige. Derfor ble det i alle land utviklet på vitenskapelig og teknisk vis, intensiv utvikling av halvledere lysemitterende enheter.
Den første av dem begynte å være kommersielt tilgjengelig fosfid-gallium rød LED. Etter ham dukket det opp en silisiumkarbid diode med gul stråling. På sekstitallet skapte fysikere og teknologer grønne og oransje lysdioder. Til slutt, i begynnelsen av det nåværende tiåret, ble en blå LED oppnådd på antimonidet. Parallelt ble det leting etter nye teknologiske metoder, halvledermaterialer og gjennomsiktig plast. Som et resultat av intensivt arbeid ble lysstyrken til enhetene betydelig økt, forskjellige typer segmenterte digitale alfanumeriske indikatorer, matriseindikatorer og lineære skalaer ble utviklet. Enheter med skiftende glødefarge, så vel som forskjellige typer LED-mnemoniske emittere som fremhever en rekke geometriske former: et rektangel, trekant, sirkel, etc. Nylig har det dukket opp en ny klasse av enheter - moduler med flate solid-state-skjermer som du kan sette sammen mosaikkskjermer og nytt generasjons styre.
Forskeren er foran sine samtidige. Hans fortjeneste er ikke bare i oppdagelsen av detektorgløden, men hovedsakelig i det faktum at han med sin forskning løftet problemet så kraftig at fortsettelsen av arbeidet på dette området ble uunngåelig. Så, intuisjonen og utholdenheten til O. V. Losev skyldes fremveksten av en ny retning av elektronikk - halvlederoptoelektronikk, som har en stor fremtid.
Se også på elektrohomepro.com
: