Перелом (часть 1, 2)

Ионные вакуумные насосы, что мы начали не то чтобы исследовать, а только продумывать в августе сорок первого, стали у нас получаться только через год — было очень много тонкостей. Катод бомбардировался ионами откачиваемого газа и потому сильно нагревался, отчего пришлось повозиться с системой охлаждения. С магнитными полями тоже было много возни. Ведь ионные насосы начинали работать уже при давлении, пониженном до тысячной миллиметра ртутного столба, и чтобы повысить вероятность ионизации такого разреженного газа, надо было, чтобы электроны не просто пролетали по прямолинейным траекториям, а чтобы эта траектория была максимально изломанной. А то при давлении в ту самую тысячную миллиметра свободный пробег составлял уже почти пять сантиметров. Именно поэтому длина камеры насоса скоро выросла до трех метров, что позволяло эффективно откачивать газ уже до десятитысячной миллиметра, при которой пробег был чуть менее полуметра. Но уже при статысячной пробег составил почти пять метров, и увеличивать длину камеры откачивания было бессмысленно, да и трудно по технологическим причинам — сложности изготовления начинали возрастать в прогрессии — овчинка не стоила выделки. Так что в октябре сорок первого, уперевшись в это ограничение, мы все-таки стали вводить системы магнитного искривления траекторий электронов, чтобы их общий пробег увеличивался в десятки, сотни и тысячи раз.

Да, старые, относительно простые ионные насосы, что работали еще без магнитных систем, позволили нам за счет более высокого вакуума повысить длительность работы ламп до нескольких сотен часов, но таких часов нужны были тысячи, а впереди уже тогда маячили мощные лампы, для которых чем выше вакуум, тем лучше. Ведь все еще остающийся в лампе газ, каким бы они ни был разреженным, все-таки изредка ионизируется и своими ионами бомбардирует катод, постепенно его загрязняя. От этого падает эмиссия, то есть уменьшается мощность лампы, а может быть и разрушение катода из-за повышенного нагрева. Но неоткачанный до конца газ — еще полбеды. Газ выделяется еще и из конструкций, сколько не продержи лампы на станциях дегазации. Мы ради эксперимента, когда с вакуумной техникой уже не было слишком большой напряженки, продержали несколько ламп под постоянно откачиваемым вакуумом в течение десяти дней. Газ все-равно появлялся. Все медленнее и медленнее, но появлялся. Естественно, держать лампы на откачке сутками напролет мы не стали — четыре-пять часов — и хватит. Да и то — к таким показателям мы пришли только летом сорок второго, а до этого выдерживали максимум два часа, отчего их ресурс не превышал двухсот часов. Ну, не только поэтому — долго хромала надежность спая металлических вводов со стеклом. И прежде всего — из-за разницы температурных коэффициентов расширения. Точнее — из-за сложности получения стекла и металлических сплавов точного состава.

Поначалу ТКР стекла у нас гулял в диапазоне плюс-минус двадцать процентов, а у платинита — покрытого тонким слоем меди сплава железа с никелем — до десятка — переборщишь с никелем даже на один процент — и вот ТКР уехал почти на восьмерку, при ТКР стекла в районе девяноста. Очень большие отклонения. Причем разброс содержания никеля в один процент был еще большой удачей. И все это помимо того, что и сам ТКР конкретных плавок стекла мы сначала определяли с точностью плюс-минус лапоть. Дело сдвинулось, когда стали применять оптические методы измерения ТКР с помощью дифракционных решеток — закрепляли на образце зеркальце, нагревали конструкцию и считали количество импульсов — сдвигов максимумов наложения волн. Метод оказался исключительно точным, но он позволял нам всего лишь определить результаты, но никак не повлиять на них. Поэтому примерно до начала сорок третьего года приходилось подбирать конкретные плавки стекла и металла друг к другу — некоторые образцы ждали своей очереди по два-три месяца, прежде чем удавалось попасть стеклом или металлом близко к их ТКР. Так что разные партии ламп у нас имели разброс параметров. Ну, для работы это не страшно — главное, чтобы они были согласованы между собой в одной лампе.

И точности металлических сплавов нам удалось добиться быстрее. Во-первых, мы стали получать химически чистые железо и никель электролизом их солей. Во-вторых, саму плавку мы начали выполнять в небольших электропечах, под вакуумом — благо к концу сорок второго у нас начал образовываться резерв по вакуумным мощностям, а самих сплавов требовалось не так уж много — несколько десятков килограмм в месяц. Со стеклом дела пока обстояли похуже, но, думаю, мы и тут выйдем на разброс процентов в пять от силы — на производстве чистых веществ у нас было занято почти двадцать тысяч человек — химики, физики, технологи, лаборанты. Конечно, далеко не все они работали на вакуумную электронику. Много человек занималось твердотельной электроникой, порохами, смесевыми ракетными топливами, но методики и опыт постоянно нарабатывались. Справятся.