Альберт Уоллес Халл (Albert Wallace Hull, 19 апреля 1880 — 22 января 1966) — американский физик-радиотехник, изобретатель, технолог. Халл разработал технологию надёжных спаев металла и стекла на основе платинита и в 1924—1926 подготовил выпуск первых серийных тетродов. Халл изобрёл вакуумный грозозащитный разрядник, динатрон (1914—1918), магнетрон (1921), тиратрон (1927—1929). Дав своим изобретениям греческие имена, он заложил традицию развития языка радиотехники в англоязычном мире.

Вся научная деятельность Халла прошла в исследовательской лаборатории General Electric^[en] в Скенектади. Работы трёх экспериментаторов — Халла, Ленгмюра и Кулиджа^[en] заложили научный и технологический фундамент, на котором развивалось радиотехническое отделение General Electric^[1].

Биография

Халл вырос на молочной ферме в Коннектикуте^[2]. В детстве, работая по хозяйству, он вряд ли мог рассчитывать на университетское образование^[2]. В школе ему посчастливилось встретиться с талантливым педагогом-филологом — студентом Йельского университета, зарабатывавшего на обучение учительством в сельской школе^[3]. Халл, с его слов, буквально заразился античной культурой и за год-другой освоил древнегреческий язык^[3]. Окончив школу, он с сотней долларов в кармане уехал в Иельский университет, поступил на филологической отделение, и уже спустя четыре месяца получил приглашение преподавать греческий язык^[3]. Во время учёбы он также репетиторствовал математику и физику, но самими науками не интересовался^[3]. По окончании университета Халл устроился преподавателем немецкого и французского языков в частную школу в Олбани^[en][3]. Преподавание современных языков мало интересовало его, и Халл решил сменить специальность — он поступил в магистратуру отделения физики Иельского университета, получил диплом физика и затем проработал пять лет в физической лаборатории Вустерского политехнического института^[en][4]. Лабораторные исследования недавно открытого фотоэффекта не приносили особых успехов до тех пор, пока жена Халла буквально не вытащила его на проходившее в Нью-Хейвене собрание Физического общества^[4]. Халла приметили приехавшие на собрание Ирвинг Ленгмюр и Уильям Кулидж из исследовательской лаборатории General Electric^[en] в Скенектади, и в начале лета 1913 руководитель лаборатории Уилли Уитни предложил Халлу сезонную работу в GE.^[5][6].

В возрасте тридцати четырёх лет Халл впервые попал в обстановку действительно передовой научной лаборатории^[5]. В 1914 году Халл изобрёл «динатрон» — трёхэлектродную электронную лампу с ярко выраженным динатронным эффектом. За ним последовал «плиодинатрон», совмещавший идеи динатрона Халла и «плиотрона» Ленгмюра. Эти лампа не пошли в серию, но дали возможность практического изучения вторичной эмиссии и отрицательного сопротивления^[7].

В 1915 году Халл заинтересовался работами Уильяма Брэгга по спектроскопии^[7]. К этому времени Брэгг сумел экспериментально изучить и описать ряд кристаллических структур, но кристаллическая структура железа не поддавалась расшифровке^[7]. Работы Халла по кристаллографии железа имели два побочных результата. Во-первых, Халл, независимо от Дебая и Шеррера, разработал метод порошкового диффракционного анализа кристаллов (метод Дебая — Шеррера или метод Дебая — Шеррера — Халла)^[7]. В 1923 году работы Халла по кристаллографии металлов были удостоены медали Поттса^[en][8]. Во-вторых, при разработке блока питания рентгеновской установки Халл впервые применил, а затем запатентовал схему кенотронного выпрямителя c П-образным CLC-фильтром^[8]. Именно такие фильтры впоследствии применялись в большинстве американских радиоприёмников^[8].

После вступления США в Первую Мировую войну Ленгмюр, Кулидж и Халл были мобилизованы на разработку противолодочных средств для флота. Работая на закрытой базе ВМФ в Нэханте^[en], они разработали акустические системы C-tube и K-tube, поставленные на вооружение в 1918 году^[9] и использовавшие пьезоэлектрические детекторы на кристаллах сегнетовой соли^[8].

В 1920 году Халл выдвинул идею магнетрона — радиолампы, генерирующей колебания при взаимодействии потока электронов с магнитным полем^[8]. В те годы в радиотехнике сложилась патовая ситуация: основные технические решения вакуумной техники уже были найдены, но ключевые патенты на мощные вакуумные лампы принадлежали трём недружественным корпорациям^[10]. Чтобы обойти патентный тупик, Халл и предложил конструкцию лампы с магнитным, а не электростатическим, управлением током^[8]. Халл и Элдер успешно изготовили и испытали первый линейный магнетрон, а в 1929 — «акситрон», магнетрон, управляемый током накала катода^[8]. Лампа Халла-Элдера доказала свою работоспособность, но не смогла решить патентный кризис^[10]. Выпуск мощных ламп стал возможен только после того, как RCA получила контроль над всеми необходимыми патентами^[10]. Изобретение Халла оказалось не востребованным до конца 1930-х годов^[8]. В 1940 году британцы Рэндалл^[en] и Бут^[en] развили идеи Халла и изобрели резонансный магнетрон, ставший основным типом излучателя радиолокационных установок^[10]. Другим направлением работ Халла, непосредственно связанным с проектированием мощных радиоламп, стали исследования спаев металла и стекла^[11]. Халл и Луис Нейвиса определили круг пригодных для спайки сплавов, нашли формулу идеального сплава (платинит или фернико) и разработали базовые технологии спайки таких сплавов со стеклом^[11].

В 1923 году Халлу поручили исследование природы шумов в триодах. Снижение уровня шума, который в тогдашних триодах был запретительно велик, позволило бы строить на триодах совершенные супергетеродинные приёмники. Халл установил, что основной преградой на пути к гетеродину являлся дробовой шум. Одним из способов решения проблемы был бы переход от триода к экранированной лампе (тетроду), впервые предложенной Вальтером Шоттки в 1918. В 1924—1925 группа Халла активно экспериментировала с тетродами, и в ноябре 1926 представила на рассмотрение RCA, основному заказчику GE, перспективный образец для массового производства. В октябре 1927 года он пошёл в серию под именем UX222.^[12][13]. Другим направлением работы Халла стало изучение механизма разрушения катодов в вакууме и в газовых средах^[14]. Халл определил условия безопасной работы катодов, что позволило ему создать практические образцы газонаполненных вентилей — «фанотрон» и тиратрон^[15]. Тиратрон, по мнению биографов Халла, и стал его важнейшим изобретением^[15]. Именно Халл спроектировал тиратронные инверторы, установленные на первой демонстрационной ЛЭП постоянного тока в США^[15].

В 1920-е годы GE активно использовала образы Ленгмюра, Кулиджа и Халла в пиаре. Пресса представляла экспериментаторов безупречными героями своего времени, за лабораторией GE закрепилось прозвище «дома чудес» (англ. The House of Magic)^[16]. В 1929 году Халл был избран членом Национальной академии наук США, в 1942 году — председателем Американского института физики^[17]. К моменту выхода на пенсию в 1949 году Халл был автором 94 патентов и 74 научных статей^[18].

Примечания