Дэвид Оуэн - Копии за секунды - История самого незаменимого изобретения XX века

Карлсон вернулся в библиотеку. И там, просматривая зарубежные технические журналы, наткнулся на короткую заметку венгерского физика Поля Селеньи. Селеньи пытался разработать способ передачи и печати факсимиле графических изображений, таких, как новостные фотографии. Его способ, который он успешно опробовал, заключался в использовании направленного ионного излучения для создания на внешней стороне вращающегося барабана, покрытого изоляционным материалом, статического заряда с определенным рисунком – что-то похожее на то, как ЭЛТ создает изображение на экране телевизора, построчно сканируя его электронным лучом, или на то, как струйный принтер создает из капельных струек краски четкий рисунок на листе бумаги.

«По существу, он разработал триод в воздухе, – говорил потом Карлсон. – В него входил нагретый катод, вставленный в металлический сосуд с маленьким отверстием. Затем там был барабан, покрытый жесткой резиной или каким-то изолирующим лаком, который вращался очень близко к этому отверстию. Нагретый катод генерировал ионы внутри металлического сосуда, и металл пропускал меняющиеся порции ионов через маленькое отверстие. Они осаждались на поверхности вращающегося барабана с помощью подключаемого поля смещения. После того как изображение было полностью просканировано, он просто опылял барабан мелкозернистым порошком, и изображение становилось видимым». Порошок прилипал к ионам на изоляционной поверхности барабана так же, как песок на пляже прилипает к мокрым местам на купальнике. Переданное фотоизображение, которое Селеньи генерировал таким способом, напечатали в журнале; оно было зернистым, можно было различить строки развертки, но изображение получилось вполне отчетливым.

Применение мелкозернистых порошков для того, чтобы сделать видимыми изображения электростатических зарядов, было давно известно в физике; впервые это сделали в 1777 году, когда Георг Кристоф Лихтенберг, профессор из Германии, заметил, что домашняя пыль прилипает к электростатически заряженным кусочкам янтаря в определенном порядке, который позже стал называться фигурой Лихтенберга. Карлсон знал о фигурах Лихтенберга, и работа Селеньи напомнила ему о них. Внезапно он увидел, как можно было бы делать копии, используя такое же явление в сочетании с фотопроводимостью. Вместо того чтобы пытаться использовать свет для генерирования тока в листе бумаги, положенной на фотопроводник, как он делал в своих кухонных экспериментах, он будет использовать свет для удаления электростатических зарядов с пробельных участков равномерно ионизированного фотопроводника. Затем он сделает рисунок видимым, опылив его порошком, и перенесет его на лист простой необработанной бумаги.

Фотопроводимость была главной идеей. Карлсон понимал, что ему необходимо найти материал, который станет действовать как электрический проводник при освещении и как диэлектрик в темноте. Если на заземленную металлическую форму, покрытую тонким слоем такого материала, в темноте равномерно нанести электростатический заряд и, возможно, с помощью электростатического генератора, тогда экспонирование формы светом должно вызвать исчезновение этого заряда. И если этим светом можно было бы экспонировать форму неравномерно, в зависимости от изображения на отпечатанной странице, тогда заряд должен исчезнуть только на освещенных участках формы (соответствующих участкам белого фона страницы) и остаться на темных местах (соответствующих черной краске). Напыление порошка с противоположным зарядом по всей форме должно было в этом случае сделать скрытое изображение видимым, потому что порошок прилипает только к тем местам, на которых остается заряд. Этот порошок сформирует зеркальное изображение оригинала, и затем его можно будет перевести на лист бумаги копию.

Сведения об электростатике Карлсон частично почерпнул из личного опыта. Когда он проходил курс физики в колледже Риверсайда, один студент спросил однажды преподавателя, имеет ли статическое электричество коммерческое использование, на что преподаватель ответил, что не имеет. Карлсон потом говорил: «В то время я работал на цементном заводе, и я мог вспомнить об одном случае его коммерческого использования – для отделения пыли от топочных газов и дыма от воздуха». Заводу, где работал Карлсон, был предъявлен иск от владельцев апельсиновых плантаций, расположенных по соседству, чьи деревья покрывались тонкой белой пылью, выбрасываемой из заводских труб. Завод смог решить проблему и удовлетворить жалобу, установив два комплекта электродов в дымоходах – один давал частицам пыли электростатический заряд, а другой, противоположной полярности, вытягивал заряженные частицы из воздуха. Копировальный процесс, придуманный Карлсоном, действовал бы по такому же принципу, за исключением того, что электростатические заряды, о которых он думал, использовались бы не просто для беспорядочного притягивания порошка, а чтобы формировать из него четкие изображения.