После возвращения в 1934 г. Зворыкина из СССР в Америку, по его словам, "родственники и друзья вздохнули с огромным облегчением, поскольку все это время они опасались, что я могу быть задержан, подобно П.Л. Капице" [4]. Трудно сказать, какие чувства испытывал сам Владимир Козьмич, окончательно расставшись с мыслью остаться в России.
Хорошо знавший Зворыкина Фредерик Олесси говорил автору книги, что характерной чертой Владимира Козьмича была некоторая незащищенность и вместе с тем несомненная эмоциональная устойчивость. Эта устойчивость помогала ученому преодолевать жизненные коллизии, целиком переключаясь на любимое дело.
В 1934 г. Зворыкин увлекся проблемой разработки и использования электронных умножителей. Записи, которые делал ученый в своем рабочем журнале (эти журналы хранятся в архиве фирмы "David Sarnoff Res. Co."), свидетельствуют о том, что данная тематика на протяжение долгого времени являлась основной в научной деятельности Зворыкина.
Ниже приведены краткие выдержки из журнала 1934—1935 гг., дающие представление о том, как ученый "вгрызался" в интересующую его проблему:
"1934 год 1 августа - усилитель вторичной эмиссии и фотоэлемент с умножением вторичной эмиссии;
18 сентября - эскиз схемы фотоэлектронного умножителя (ФЭУ)[4];
8 ноября - схема и принцип действия электронного умножителя;
16 ноября - умножитель напряжения аналогичной конструкции;
22 ноября - схема увеличения чувствительности иконоскопа с применением электронного умножителя (рис. 9);
ноябрь - электронный умножитель с большим выходом электронов;
декабрь - электронный умножитель электростатического типа с различными способами фокусировки.
1935 год
2 января - использование электронных умножителей в радиоприемных устройствах;
10 января - преобразование высокого напряжения в низкое с использованием электронного умножителя;
6 февраля - иконоскоп в сочетании с электронным микроскопом и умножителем;
март - мощная электронно-лучевая трубка с электронным умножителем;
управление электронным пучком с использованием вторичной эмиссии;
апрель - иконоскоп с электронным умножителем;
электронный умножитель с мишенью, прозрачной для электронного пучка;
то же с пленками, полученными напылительным методом;
май - телескоп с умножением электронов;
июнь - электронный умножитель с внешней потенциальной нагрузкой" и т.д.
Рис. 9. Схема электронного умножителя. Рисунок из рабочего журнала В.К. Зворыкина, датированный 22 ноября 1934 г.
Занимаясь исследованиями и разработкой аппаратуры нового типа, Зворыкин не забывал своевременно оформлять заявки на получение патентов, писать статьи и выступать на конференциях, знакомя научную общественность с результатами своих работ.
В январе и июле 1935 г. он подает заявки на изобретение электронного умножителя [30, 31], в октябре того же года делает доклад об этом новом классе электронных приборов на заседании нью- йоркского отделения Института радиоинженеров [32].
В.К. Зворыкин с иконоскопом конструкции 1937 г.
В вышеназванных заявках и выступлении нет ссылок на работы JI.A. Кубецкого, с которыми Зворыкин ознакомился в сентябре 1934 г. Хронологически Кубецкий начал работу над электронными умножителями и подал заявку на изобретение такого прибора значительно раньше Зворыкина [33]. Эти факты дали основания некоторым авторам говорить о возможной преемственности в работах Кубецкого и Зворыкина над электронными умножителями [34, 35].
Работа над устройствами с фокусировкой электронного луча привела Зворыкина к созданию еще одного прибора - супериконоскопа, или иконоскопа с переносом электронного изображения [36]. По существу, такой прибор являлся комбинацией иконоскопа Зворыкина с устройством переноса изображения, разработанного Фарнсвортом. Супериконоскоп получил широкое использование в передающих телевизионных камерах.
Еще одним значительным этапом в развитии передающих трубок стала разработка ортикона. Основную работу по созданию конструкции ортикона выполнили А. Роуз и X. Иамс [37].
Заряд, накапливаемый на мозаичной мишени, считывается в этом приборе пучком медленных электронов. Благодаря более эффективному использованию фототока, ортикон оказался примерно в 20 раз чувствительнее иконоскопа, что было особенно важно при передаче изображения с низкой освещенностью.
В работе по электронно-оптическим приборам, опубликованной в 1936 г., Зворыкин описал передающую трубку, способную воспроизводить на флюоресцентном экране изображения предметов, освещенных в инфракрасном диапазоне излучения [38]. Такие трубки могли найти применение для наблюдения отдаленных объектов и видения в условиях тумана, в системах сигнализации и т.п. Спустя несколько лет, эта идея дала начало развитию электронно-оптических преобразователей, ставших основой приборов ночного видения.
В 1938 г. Бруклинский политехнический институт присудил В.К. Зворыкину ученую степень доктора наук.
В годы, предшествующие второй мировой войне, электронное телевидение стало получать распространение и в других, главным образом европейских, странах.
Английские фирмы "EMI Ltd." и "Baird Television Со." первоначально ориентировались на электронную систему телевещания на 240 строк при 25 полях в секунду. Схожая по принципу действия с иконоскопом передающая трубка получила в Англии название "эмитрон". За два года до войны было объявлено о введении нового стандарта английского телевидения (405 строк, 25 полей в сек.).
С началом войны, 1 сентября 1939 г., телевизионные передачи, проводимые компанией ВВС из Лондона, были прекращены.
В Германии иконоскоп Зворыкина послужил основой для разработки фирмой "Телефункен" аналогичной передающей трубки. Аппаратура обеспечивала передачу изображения с четкостью 400 строк. Все работы в области ТВ, проводившиеся, помимо "Телефункен", фирмами "Фернзее", "Лёве" и "Лоренц", находились в ведении Национального почтового ведомства и контролировались государством. Благодаря правительственной поддержке работ по ТВ, что было связано с интересами нацистской пропаганды, широкое телевещание в Германии началось раньше, чем в других странах. В 1936 г. был организован показ по телевидению Олимпийских игр в Берлине. Между крупными городами - Берлином, Нюрнбергом, Лейпцигом, Мюнхеном - действовала видеотелефонная связь.
Во Франции решение отказаться от телевещания на основе устройств с механической разверткой и перейти к электронному телевидению было принято в середине 1930-х годов. Французская аппаратура ТВ, близкая по устройству к системе RCA, демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже 1937 г.
Президент RCA Д. Сарнов объявляет о начале эры электронного телевещания. Всемирная выставка в Нью-Йорке. 1939 г.
С 1938 г. телевещание с четкостью 441 строка проводилось при помощи передатчика, установленного на Эйфелевой башне. Так же как и в Англии, французское телевидение прекратило свои передачи с началом второй мировой войны.
В СССР после заключения договора между RCA и Наркоматом электропромышленности работа по созданию системы телевещания шла в двух направлениях. В Московском телецентре на Шаболовке была установлена аппаратура компании RCA (343 строки, 25 кадров). Передающие антенны были смонтированы на Шуховской башне. Ленинградский завод им. Н.Г. Козицкого освоил по американской документации выпуск телевизоров ТК-1. 25 марта 1938 г. Московский телецентр начал опытные передачи. Первым в эфир- вышел кинофильм "Великий гражданин".
Опытный Ленинградский телецентр (ОЛТЦ) было решено комплектовать преимущественно отечественными узлами и деталями. Оборудование телецентра было смонтировано в здании на Каменном острове. Передающая аппаратура, спроектированная Институтом телевидения, была рассчитана на 240 строк и 25 кадров при прогрессивной развертке. В сентябре 1938 г. ОЛТЦ приступил к телевещанию. Для приема передач ОЛТЦ группой специалистов Института телевидения под руководством А.А. Расплетина (впоследствии академик) и В.К. Кенигсона был разработан первый отечественный телевизионный приемник ВРК с электронно-лучевой трубкой.
Сообщение о начале работы советских телецентров Зворыкин получил, уже находясь в США. Вопросы, связанные с реализацией договора, Зворыкин обсуждал в последний раз в Москве и Ленинграде в 1936 г. Дальнейшее усиление репрессий в СССР всколыхнуло в памяти ученого события революции и гражданской войны, поэтому он решил воздержаться от поездок на родину даже по служебным делам. Начавшаяся вскоре вторая мировая война и некоторые другие события привели к тому, что вновь побывать-в СССР он смог только через двадцать с лишним лет, в 1959 г.
Быстрое развитие телевидения во многих странах привело Зворыкина к мысли о необходимости издания книги, обобщающей его опыт исследований и разработок в этой области. В начале 1938 г. вместе со своим надежным помощником Дж. Мортоном он приступает к подготовке такой книги, используя имеющиеся технические отчеты и статьи. Потратив на эту работу около двух лет, Зворыкин и Мортон опубликовали в 1940 г. фундаментальный труд по электронному телевидению [39]. Книга была переведена на многие языки, в том числе русский, и стала классическим пособием для ученых и инженеров, работавших в этой области.
В сентябре 1934 г. Зворыкин находился в командировке, во время которой он посетил Германию, Венгрию и СССР. Схема умножителя, так же как и ряд записей по устройству ФЭУ, сделана на бланке берлинского отеля "Atlas".