Сергей Суханов - До и после Победы. Перелом. Часть 2

Эти системы автоматизации переползали в производство из исследовательских лабораторий — ведь прежде всего именно там был громадный объем относительно простых опытов, которые можно было автоматизировать. Например, надо снять чувствительность фотокатода к освещению разной степени интенсивности. Подаем анодное напряжение, и затем последовательно увеличиваем освещение — самописец протягивает бумагу и рисует график, причем график сразу же фиксирует и время реакции фотоэлемента. Но из-за инерции фотокатодов нельзя сразу увеличивать освещенность по всем ступеням — надо ждать, пока разница между значениями тока при очередном значении освещенности не станет меньше заданной экспериментатором величины, иначе будет непонятно — то ли фотокатод реагирует уже на новый уровень света, то ли еще продолжает отрабатывать предыдущий. Но и ждать бесконечно тоже нельзя, так как разница в фототоке может и не наступить — скажем, при насыщении фотокатода. Значит, надо сделать еще и отсечку по времени ожидания.

Так, последовательно проходя уровни освещения, мы получим линию значений фототока. И все это — для одного напряжения питания. А их может быть несколько, и надо будет выбрать наиболее оптимальное, ну а заодно — посмотреть, как от него зависят другие характеристики. Значит, повторяем те же самые ступеньки освещенности уже не для одного напряжения питания, а для сетки напряжений — пространство характеристик становится двумерным. Но прибор может работать при разных температурах. ОК — теперь к градациям светового потока и напряжения питания добавляется еще и температура прибора — набор характеристик выстраивается в куб. А еще интересно посмотреть на частотную чувствительность — как фотокатод реагирует на свет разной длины волны. При тех же, уже пройденных параметрах — каждая точка куба превращается в линейную структуру. А ведь на характеристики фотокатодов влияют и примеси, и хорошо бы посмотреть, повышает ли, например, цезий отдачу, и как влияет концентрация — линейная субструктура пространства характеристик становится двумерной. А веществ много — вдруг получится улучшить чувствительность или отодвинуть длинноволновую границу чуть подальше — субструктура становится уже трехмерной — по одной плоскости на каждое вещество. А ведь доступных нам веществ было уже довольно много, больше половины таблицы Менделеева — сначала хлорированием и последующим разделением хлоридов получали миллиграммы из песков и руд, а в конце сорок второго, при поисках нефти, все чаще стали натыкаться на рассолы, которые содержали до полукилограмма растворенных солей на литр воды — йод, литий, стронций, цезий, марганец, цинк, рубидий, бор, аммоний — эти рассолы содержали порой до сорока разных элементов, и наши ученые уже начали их называть полиметаллическими водными концентратами. Первые залежи были обнаружены на глубинах в полтора километра, но уже намечались новые месторождения на глубинах более двух километров, и ученые робко оценивали их мощность в полторы тысячи кубических километров. Да, кубических километров. Полторы тысячи. Море. С запасами металлов в пересчете на сухой вес в сотни тысяч тонн. Так что каждая субплоскость факторов разворачивалась уже в куб длина волны-вещество-концентрация. Напомню, это уже подкуб куба освещенность-напряжение-температура. Также конечно же интересует степень очистки — не слишком ли сильно мы очищаем, и может можно делать не семь перегонок хлоридов, а только четыре, или даже три? Уже точки подкуба начинают разворачиваться в свои подпространства. А ведь есть и разные способы изготовления, то есть теоретически каждую точку подпространства надо разворачивать еще и по технологии изготовления фотокатода — то ли напыление чистых металлов в вакууме, то ли ионное легирование, то ли распрыскивание карбонатов металлов с последующим спеканием, а тут еще появляются и время спекания, и среда, в которой оно происходит, и последующая выдержка в разных атмосферах.

Как видно, количество параметров растет, соответственно, количество тестов также растет в прогрессии, и конца и края ей не видно. Поэтому в начале нашей деятельности поневоле приходилось отбирать крупную сетку градаций, и проводить уточняющие эксперименты уже в точках, которые давали ободряющие результаты — куб и подкубы исследований, если бы их можно было нарисовать, были не ровными геометрическими фигурами, а какими-то рваными фракталами, "галактиками" с уплотнениями, выбросами "звездных" рукавов, соединявших "шаровые скопления" в наиболее интересных местах пространства характеристик, и зияющими пустотами, разбавленными редкими вкраплениями в тех областях, где результаты были не впечатляющими. Может, мы и пропускали при таком подходе какие-то интересные эффекты и явления, но нам ничего другого не оставалось, как только снять сливки, до которых мы могли дотянуться уже сейчас, оставив прорехи "звездного пространства" будущим исследователям.

Но и в этом случае сотни лаборантов сутками напролет готовили материалы — проводили химические реакции, очищали кристаллизацией, перегонкой, возгонкой; сотни техников создавали изделие — формовали металлические или стеклянные основы, наносили активные вещества, запекали, обрабатывали газами, крепили электрические выводы, запаивали в стеклянные баллоны, откачивали воздух. А затем за дело брались другие сотни лаборантов, которые выполняли исследования характеристик изготовленного прибора. Так что работа шла простая по сути и сложная по факту из-за своего объема. А потом еще оформители результатов по графикам и цифрам строили графики в нужных разрезах, по которым самые опытные из ученых, техников и лаборантов выявляли зависимости между параметрами прибора и окружения, составляли план дальнейших исследований, чтобы их эффективность была максимально высокой с точки зрения улучшения качества будущих приборов и технологий. И все повторялось. А потом, выявив по ограниченному набору параметров области с наилучшими характеристиками, проводили уточняющие опыты уже по другим параметрам, зафиксировав уже пройденные в более узкой области значений. Например, найдя зависимость чувствительности от размера зерна фотокатодов, мы исследовали уже само зерно, точнее — его производство — как его лучше сушить — сколько и с какой скоростью прогревать, сколько времени прокаливать, сколько и с какой скоростью остужать — и смотрели на поведение приборов, использовавших зерно одного размера, но сделанное по процессам с различающимися параметрами — из звездного скопления значений вырастал рукав по направлению одного из параметров.

Так мы и брутфорсили законы природы, чтобы поставить их себе на службу. Только за первый "научный" год мы поставили более миллиона опытов, в среднем по сотне на сотрудника. Искусственное топливо, пороха и взрывчатка из растительного и животного сырья, стекловолокно, стеклопластики, напыление металлов и керамики, катоды для радиоламп, ИК-элементы — вот что было основным направлением нашей научной деятельности. За следующий год — с лета сорок второго до лета сорок третьего — мы выдали на гора уже пятнадцать миллионов опытов, в среднем по пятьсот на сотрудника — увеличилось как количество сотрудников, так и материальная база для исследований. Из них более двенадцати миллионов опытов пришлись на исследования в области электроники — я "гнал" прежде всего это направление — чтобы выжить, нам нужен рывок в новой технологии, пока ее не заценили другие участники гонки. Хотя транзисторы в частности и полупроводники вообще тут были уже давно известны. Лосев изобрел свой кристадин в двадцать втором, Иоффе еще в тридцать первом опубликовал статью с названием "Полупроводники — новые материалы электроники". Более того, полевой транзистор был запатентован в США Лилиенфельдом еще в двадцать шестом — он модулировал проводимость полупроводникового канала входным сигналом, описывая его работу исходя из принципов электростатики. В тридцать пятом немец Хейл получил в Англии патент на полевой транзистор с изолированным затвором, Шокли тоже предложил два вида транзистора, но работа была прервана войной. Так что мои идеи насчет исследования и производства полупроводниковых приборов не вызвали какого-то удивления сами по себе, народ лишь удивился, зачем они вообще нужны, с довольно посредственными характеристиками. Удалось пропихнуть эти работы под предлогом создания схем для замены реле, то есть для работы в режиме ключа — как раз то, что и было нужно для цифровых компьютеров, и уже потом народ стал исследовать и аналоговые способы применения транзисторов. Так что опытов требовалось море. И без автоматизации научных исследований мы провели бы от силы половину из этих двенадцати миллионов опытов — двадцать тысяч реальных людей, работавших в лабораториях и опытных производствах, с помощью автоматизации превращались уже в девяносто семь тысяч "работников", с перспективой выхода к концу сорок третьего на двести тысяч только за счет автоматизации работ — у нас наконец появлялась целая система научного оборудования, которую мы назвали Единая Система Научно-Исследовательского Оборудования — ЕС НИО.