Перелом

Но мы шли еще дальше. Если чье-то решение по проекту не принималось, но у человека было достаточно баллов и он настаивал на своем решении — ему выделялись ресурсы на продолжение проработки по его решению — ведь не просто же так он получил столько баллов, не исключено, что как раз эксперты ошибаются, а он прав — мы как раз хотели избежать довления экспертов над творчеством, и такой механизм становился своеобразной защитой от косности. Но если человек терпел неудачу — у него отнималось уже удвоенное количество баллов, то есть в следующий раз у него будет уже меньше возможности заниматься решениями, по которым эксперты высказались отрицательно — это было попыткой создать защиту от прожектеров и расходования ресурсов на тупиковые решения — "кислород" для таких "деятелей" перекрывался формализованными процедурами, а не "волевым" решением какого-либо начальника, да, включая и меня — я ведь тоже могу ошибиться. А затраченные ресурсы тоже не будут потерей — либо получим открытие, либо человек потеряет часть своего научного веса, и если даже не начнет нормально думать, то и последующий ущерб уже будет меньше. Ну, я так надеялся, а уж что в итоге получится, увидим лет через десять, не раньше. Да и систему, наверное, придется еще не раз поменять — если не всю, так отдельные моменты.

Но что делать, если у человека недостаточно баллов, чтобы пойти наперекор мнению экспертов? Тут мы ввели механизм поручительства — он мог обратиться к человеку, у которого этих баллов было достаточно, но он не был экспертом по данному проекту. Соответственно, если тому человеку идея казалась здравой, он выступал поручителем, и если случалась удача — поручитель получал четверть от этих баллов, а если не удавалось — терял полную стоимость. Я подумывал и о варианте, когда несколько людей могут скинуться своими баллами и все-таки продавить проект — что-то типа краудфандинга — если уж они готовы рискнуть — почему бы не предоставить им такую возможность. Таким образом мы попытались хоть как-то нивелировать возможность неудачного подбора экспертов — их было еще мало, проектов много — просто не успели бы все посмотреть. А так, если человек был уверен в своем решении, у него должно быть достаточно сил, чтобы добиться хотя бы рассмотрения кем-либо еще. И если и тот загорится или хотя бы заинтересуется — проекту — быть, а нет — значит, либо идея все-таки ерундовая, либо сам инициатор заработает нужное количество баллов на других проектах — и все-таки вернется к своей мечте. Так что дверь не захлопывалась никогда, и вместе с тем появлялись новые плюсы — либо сам человек пересматривал свою идею, улучшал или изменял ее настолько, что она становилась пригодной для более детальной проработки, либо он трудился по другим тематикам и зарабатывал себе баллы, а раз баллы он зарабатывал, то и труд его был продуктивен, если же баллы не зарабатывал, значит и идея скорее всего опять-таки ерунда. Саморегулирующаяся система, и общество в выигрыше.

В выигрыше был и я. Так как у меня было просто неприлично много баллов, я был первым, к кому приносили все эти проекты и прожекты. К сожалению, многие из идей непосредственно мне были непонятны — все-таки у меня не физическое или там химическое образование — что-то знал, что-то изучал сейчас, стараясь подтянуть свой уровень, но много времени занимали организационные вопросы. Так что полезность проекта была мне далеко не всегда понятна. Поэтому я ввел инструмент привлеченных экспертов, когда рассмотрение вопроса поручалось кому-то другому, и тот получал за это баллы уже от меня, ну или того, кто поручит это дело, а если идея окажется полезной — он получал еще баллы после ее проработки, ну а если он ошибся — в любую сторону — баллы снимались, хотя что-то у него за труды все-равно оставалось — эдакий экспертный аутсорсинг. Ввел и еще один инструмент — "пробный эксперимент", когда инициатора просят продумать эксперимент, подтверждающий его идеи, экспериментаторы прикидывают потребности в материалах, энергии, оборудовании и человеко-часах, сметчики определяют стоимость — и уже тогда смотрят — проверить правильность или отложить. И за все это тоже надо платить баллами, обменивая их уже на услуги этих специалистов. Проблема была еще и в том, что эти баллы брались пока фактически из воздуха, но вот за них можно было получить вполне реальные услуги — материалы, оборудование, энергию, человеко-часы специалистов. И как соотнести стоимость баллов с этими материальными затратами — было пока непонятно. Так что пока мы установили в первом приближении какие-то "курсы", стоимость человеко-часа специалистов в зависимости от квалификации, с определением которой тоже еще были проблемы. В общем, все как всегда — на живую нитку, как-то работает, но что будет дальше — неясно. Надо думать. Впрочем, и остальная система денежного обращения была неидеальна, и это мягко сказано — наличные рубли, что мы взяли в сберкассах и магазинах да отняли у немцев, безналичные рубли, что мы "эмитировали" для расчетов внутри республики, векселя, лизинговые схемы, продовольственные и промтоварные карточки, топливные карточки, купоны для военнопленных, которые при обмене пленными обменивались на рейхсмарки, в последнее время, с увеличением производства товаров народного потребления, мы начали печатать еще и наши наличные рубли, а еще применялись товарные зачеты, он же — бартер — кажется, сам черт ногу сломит в нашей системе. И ведь со всем этим придется разбираться и как-то согласовывать-утрясать с союзной денежной системой. Ну, я на это надеюсь.

Так что, несмотря на недостаток времени и знаний, с помощью этих инструментов мне удавалось выцепить в потоке проектов вполне интересные предложения, которые были понятны даже мне. Так, именно я был поручителем у разработчиков роботизированного манипулятора, даже несмотря на то, что большинство экспертов высказывалось за более жесткие схемы работы механизмов по смене емкостей, что и было вскоре реализовано в металле. Да, тут я пока терял баллы, но их у меня было просто немеряно — информация из будущего, которую я, естественно, выдавал как свои идеи (не палиться же? сразу упекут!), была для меня золотой жилой, к тому же я рассчитывал, что когда пойдут работы по манипуляторам и устройствам самонаведения, эти работы по роботизированному манипулятору выстрелят там как нельзя лучше, и я верну временно потерянный научный капитал.

Собственно, под себя я эту систему и выстраивал, постоянно прикручивая к ней какие-то новые механизмы — тот же экспертный аутсорсинг или пробные эксперименты — идей много, а что за них получу? "Спасибо"? Нет, мне бы хотелось и дальше влиять на развитие нашей науки. А выплата живых денег, как мне казалось, привлечет к науке слишком много жуликов и проходимцев, которые сильны тем, что могут красиво молоть языком. А так — нет живых денег — меньше и привлекательность для жуликов. Да и хотелось продвинуть прежде всего новаторов, а не бюрократов и проходимцев, чтобы именно творческие личности определяли направления, куда мы будем продвигаться. И создание такого контура псевдо-капитала, который пока мог быть потрачен только на научные и конструкторские работы, казалось мне одним из способов создать именно такую систему.

Несмотря на логичные обоснования, что я под нее подводил, проталкивать ее было сложновато, поэтому приходилось, особенно поначалу, пользоваться и идеологическими штампами и подпорками — я просто подобрал несколько цитат из "основоположников", типа "В науке каждая новая точка зрения влечет за собой революцию". Правда, у Энгельса там еще была добавка"… в терминах", но я ее опустил — для моих целей она была лишней, а под точками зрения можно понимать и те проекты и прожекты, что постоянно появлялись в недрах нашей научной среды. Ну а если кто и знает продолжение фразы, то можно было прикрыться, например, высказыванием Маркса "В отличие от других архитекторов, наука не только рисует воздушные замки, но и возводит отдельные жилые этажи здания, прежде чем заложить его фундамент", обосновывая те пробные шаги, что мы делали, когда вводили какие-то новые механизмы — да, нет базиса, но он не всегда и нужен — надо поработать и посмотреть, как пойдет. "Или вы будете спорить с Марксом?" — с Марксом спорить мало кто хотел. Или Ленинским"…Нелепо отрицать роль фантазии и в самой строгой науке…", а его же фраза"…Сознание человека не только отражает объективный мир, но и творит его" — как раз хорошо объясняла мою идею предоставить самим ученым решать, куда двигаться, даже если многое еще непонятно, ну и дополнял уже своей "поэтому и надо обеспечить творцов производительными силами, которые те могут применить, не оглядываясь на авторитеты, так как их знания могут быть устаревшими, а ведь, как говорил Владимир Ильич — "История идей есть история смены и, следовательно, борьбы идей"". Ну а возражения типа "Так их может занести непонятно куда" я парировал марксовским "Всеобщим трудом является всякий научный труд, всякое открытие, всякое изобретение. Он обусловливается частью кооперацией современников, частью использованием труда предшественников" — вот как хотят, так пусть и понимают. Зато — Маркс. Ну а потом допечатывал его же высказыванием "В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам". В общем, DDoSил оппонентов цитатами из классиков, хотя я сам был против разговора в подобном стиле, но — что поделать? В чужой монастырь со своим уставом не ходят, а тут много внимания уделялось как раз тому, чтобы "быть в русле" — это как в современном мне обществе надо "быть в тренде" — если ты не в тренде, то можешь выпасть из группы. Другое дело, так ли уж нужны те группы, но здесь эти группы мне были нужны, поэтому и приходилось изучать их "язык", для чего пришлось "пробежаться" по диагонали по сочинениям классиков и надергать оттуда таких звучных цитат. Правда, это требовалось только в первые полгода, потом народ как-то привык, перестроился на более конструктивный лад, но я и сейчас еще продолжал свою "пробежку" — уж слишком много там было понаписано, и мне хотелось иметь такую "аргументацию" на максимальное количество жизненных ситуаций — тут я продолжал свою идею, что ухватил, когда бегал по лесам летом сорок первого — если знаешь, как прикрыться от опасности, то можно и рискнуть. К тому же, завалив сомневающихся цитатами и таким образом продавив свою идею, в дальнейшем приходилось постоянно от нее отступать — все-таки шла война.

Да, эта балльная система становилась неким эквивалентом денег, но только это были деньги, вращающиеся в среде научных и инженерных разработок. Она была билетом на участие в конкурсах, или за нее можно было его купить, также можно было купить научное оборудование или материалы для своих исследований, или сделать заказ на изготовление.

В перспективе люди, набравшие нужное количество баллов, могли сами выдвигать проекты и работать по ним либо размещать их на бирже, чтобы их проработали другие группы. Пока же, в связи с военным положением, перечень проектов для биржи составлялся комиссией из ученых, производственников, военных — она и дальше, после войны, будет работать, ну и особо одаренные баллами — типа меня — могли инициировать понравившиеся проекты, но таких людей было пока трое, так что мы лишь установили лимит по таким внебиржевым проектам — и все. Еще у меня в задумках были частичная девальвация заработанных баллов, чтобы исключить вероятность того, что человек будет почивать на лаврах. Ну или налог — скажем, через три года из заработанных за очередной проект баллов начинают вычитаться десять процентов в общественный фонд — может, под это дело введем еще и систему "народных проектов", по которым будет проводиться общенародное голосование, а может и сам народ сможет предлагать проекты для такого голосования — расширим базис для идей, заодно вовлечем ширнармассы в научную деятельность — все в социалистическом, даже коммунистическом духе. Да и краудфандинг можно будет ввести, только продумать, как его назвать — "народный сбор"? "общественный проект"? — если люди, не имеющие научных баллов, поддержат какой-то проект своим рублем — почему бы его и не проработать. Еще подумаем. А три года — как раз срок, за который человек может проработать какую-то сложную идею и выдвинуть ее на соискание. А то вдруг он не почивает на лаврах, а усиленно работает — незачем обижать людей излишней подозрительностью. А может введем и систему заслуженных лиц, у которых баллы сгорать не будут. Можно замутить еще и фонды — скажем, ученый выделяет баллы в общественный фонд имени себя или кого угодно, и за счет баллов этого фонда ведутся разработки — может, и по народным проектам. Да и поиск спонсоров по предприятиям — тоже полезная штука — и приблизит науку к промышленности, и изымет излишек денег из оборота. Еще бы продумать какие-то коэффициенты за внедрение открытий в производстве — за сам факт или за процент от прибыли или экономии. В общем, поле для творчества было непаханым, не сломать бы плуг.

Конечно, от переборов не застрахован никто, и как сработает эта система, я не знал, так что оставалось только надеяться, что не мощу дорогу в ад, а создаю систему сдержек и противовесов, где несколько центров силы, подкрепленные собственными ресурсами, будут договариваться, а не устраивать подковерные интриги. И балльная система была одним из таких центров силы, причем изменения в нее можно было вносить только с согласия совета людей, имеющих нужное количество баллов — то есть ученые и конструктора имели возможность влиять на принимаемые решения и сами их выносить, хотя над градациями полномочий еще предстояло подумать.

В общем, создавался очередной центр силы — научный, и их у нас было уже немало — армия, разведка, милиция, территориальная оборона, МЧС, флот, морская пехота — все эти структуры будут сдерживающими друг друга силами. Ну, я так предполагал. То же разрешение на оружие гражданскому населению и отряды территориальной обороны, как предполагалось, создадут серьезные проблемы любому захватчику, который должен будет ждать выстрела из-за любого угла, так что любой агрессор должен будет сто раз подумать, прежде чем идти на нас.

Глава 12

И вот из этого питательного субстрата и вылезали проекты, одним из которых и были ПНВ и тепловизоры. Но еще до них были одноэлементные и многоэлементные ИК-индикаторы.

Путь к ним был тернист. Как только я узнал, что здесь уже знакомы с инфракрасной техникой, я тут же загорелся идеей ее применения. Вот только поиск специалистов затянулся. Нашлось несколько человек, которые что-то слышали, но они были заняты на более важных проектах — тех же электронных лампах, а они осенью-зимой сорок первого были гораздо важнее. Да и радиолокация тоже стояла на первых позициях. Единственное чем они смогли помочь — это подсказать какую-то литературу, где про эту технику вообще может быть хоть что-то написано. Так что мы отобрали несколько студентов и школьников старших классов — и засадили их сначала за поиски литературы, а потом и за ее изучение. И, надо заметить, они составили вполне неплохой реферат, по которому уже что-то можно было начинать делать. Настолько неплохой, что даже наши более опытные специалисты сказали "ну, может что-то и получится", и пообещали выкроить время если не на сами исследования — "Да-да, лампы сейчас гораздо важнее", то хотя бы на периодические консультации наших юных дарований.

А идея с рефератированием технической и научной литературы мне понравилась. Выходило, что мы одним махом получали и выжимку по интересующим вопросам, и хоть как-то подготовленных специалистов. Так что уже весной сорок второго тысячи школьников и студентов в возрасте от тринадцати до двадцати четырех лет сидели в библиотеках и штудировали наши и немецкие учебники, технические и научные книги — помимо изучения немецкого, английского и французского языков, они учились и технологиям, а главное — составляли индекс применявшихся терминов. Книг и в БССР, и особенно в Восточной Пруссии, мы нашли очень много — больше, конечно, на русском и немецком языках, но и на английском и французском хватало. И каждому работнику выдавалось в месяц по одной книге, которую он должен был прошерстить — пусть не изучить досконально рассмотренный там вопрос, но хотя бы определить — где и про что говорится, а также составить конспект. Конечно, сначала старались дать книгу на русском языке, и уже затем — на иностранном по той же тематике — человек уже немного свыкся с терминологией, так хотя бы она не будет совершенно неизвестной переменной. А вскоре мы начали поручать разбор книг парам, в которых пытались совместить более-менее знающего предмет или просто область рассматривавшихся в книге вопросов, и более-менее знающего сам язык, и уже они подтягивали друг друга в тех областях, где им не хватало знаний. Если же находились персонажи, одинаково хорошо разбирающиеся, скажем, и в физике, и в немецком, то к таким прикрепляли середнячков, по которым была надежда подтянуть их на более высокий уровень за более-менее короткий срок.

За полтора года мы просмотрели таким образом более двадцати тысяч книг, причем большую часть — как минимум два раза — и чтобы избежать ошибок, и для привнесения в не всегда и не для всех интересный процесс соревновательности — зная, что по той же тематике работает и другая пара сверстников, ученики как-то старались подтянуться, получали заряд бодрости, меньше филонили. Наверное. Ну и доступность самих проверяющих и консультантов мы старались обеспечить по полной — сначала нашли несколько десятков знающих немецкий на достаточно хорошем уровне, а потом, после освобождения Восточной Пруссии от нацистской власти у нас появилось много носителей языка, которые соглашались сотрудничать с нами. И все эти люди консультировали "работничков" хотя бы по грамматике, разъясняли особенности применения слов — все помощь. А ведь были и специалисты по многим вопросам. Так что работа кипела — организация проектов, требовавших множества простых действий, была у нас уже довольно хорошо отлажена — иерархическая система, план, дублирование работ, чтобы избежать ошибок и привнести соревновательный момент, тщательный контроль, причем не только конечного результата, но и в промежуточных точках — и чтобы вовремя вернуть человека на правильный путь, и чтобы не допустить большой просрочки, прежде всего путем сверки результатов дублирующих групп — если они очень сильно расходятся, значит, кто-то сильно ошибся и требуется повторить работу. И ко всему этому — обеспечение ресурсами и поддержкой на максимально возможном уровне. Я где только можно называл это социалистическим подходом к изучению наук — может, так оно и было, я лишь постарался побыстрее нацепить на эту деятельность положительный ярлык, чтобы какой-нибудь горлопан не замазал ее чем-то типа "потогонная система" или еще чем похлеще — тогда придется тратить много времени, чтобы обелить эти работы, а ведь может и не получиться, и тогда все пойдет прахом. Этого бы не хотелось.

Почти сразу ввели и "оплату" труда — в основном — "учебными" баллами, но небольшую часть стали платить и деньгами — если не настоящими рублями, то хотя бы продуктовыми карточками, чтобы "юные человеки" как можно раньше привыкали зарабатывать своим умом и знаниями. А чтобы проверяющие не ломали глаза, людей обучали работе на печатных машинках — мы скопировали какую-то немецкую печатную машинку и за пару месяцев запустили их производство, как только мне надоело разбирать рукописные тексты — докладные записки, протоколы заседаний, отчеты о выполнении работ. К тому же в дальнейшем я рассчитывал прогнать всю эту печатную продукцию через распознавалку, и чем раньше мы начнем печатать, тем быстрее потом загоним все в компьютеры.

Но и сейчас мы постарались упростить работу с исходными текстами. Параллельно с рефератированием книги переводились на микрофильмы, окончательные варианты конспектов, полученные после одного-двух-десяти согласований и доработок, печатались и также микрофильмировались, а заодно составлялся индекс упоминавшихся терминов — комплект картонных перфокарт. Точнее — несколько комплектов — и индексов по книге могло быть несколько — скажем, не только химический, но и физический или медицинский, и библиотек было много, и резервные копии никогда не помешают. Перфокарты набивались уже десятками килограммов в день.

Так что одновременно с распространением научной и технической информации мы обучали студентов. Причем книги подбирались не просто так, а в зависимости от ранее изученных — человек получал специализацию, а многократное изучение информации по одной тематике позволяло постепенно насытиться знаниями в данной области — получался если и не готовый специалист, то хотя бы человек, который что-то слышал и знал по своей тематике. А уж специалистом он становился во время работ в лабораториях и на заводах. Шла тренировка "по бразильской системе", хотя позднее такую подготовку стали называть "русская система". Я и сам во время учебы в институте писал шпаргалки, но при сдаче экзаменов ими не пользовался — просто не было нужно — и так все учил, и при написании шпаргалок материал я представлял в сжатой форме, основные положения — они-то и откладывались в голове, а "мясо" вспоминалось уже по ходу дела — когда страницу учебника надо ужать в два предложения с двумя-тремя формулами, поневоле вчитываешься в материал, пытаясь выцепить самую суть — вот он и откладывается. В принципе, преподавателям было бы достаточно посмотреть подготовленные студентами шпаргалки, чтобы понять, насколько хорошо те овладели материалом. Шутка, конечно, но в каждой шутке есть доля шутки.

Была еще одна идея, которая, как я надеялся, выстрелит в будущем. Ведь учебников и научных книг каждый год выходило много, и в дальнейшем этот вал будет только нарастать, поэтому мы мало того что дадим студентам самые свежие знания, так еще откроем к ним доступ и для остальных специалистов, у них появится возможность хотя бы в сжатой форме посмотреть — чего новенького в их специализации, а уж если это покажется интересным, то тогда можно будет изучить вопрос и более глубоко, по первоисточнику. Да и студенты позднее будут не только конспектировать учебники, но и проводить описанные в них опыты, чтобы проверить их правильность, ну и набить руку на конкретной работе, а не просто "изучить" вопрос, чтобы потом благополучно все забыть. Собственно, мы уже и сейчас начинали применять это на практике.

А подготовленные студентами материалы — конспекты и индексы — все активнее стали использоваться в работе нашими научными работниками. Они выискивали нужную информацию, точнее — ссылки на нее, чтобы потом прочитать более подробно. Сами индексы тоже оказались непростой головоломкой. Скажем, если бы слов обычного языка было бы достаточно и пары тысяч, чтобы охватить основные понятия, то вот как быть, например, с химией, где веществ были десятки и сотни тысяч, если не миллионы? В кадровых службах мы применяли индексный поиск, в котором одна позиция на перфокарте обозначала одно понятие. Соответственно, если бы мы применили его для индексирования по химическим веществам, потребовалось бы для каждого вещества выделить отдельную позицию — а это минимум сотни тысяч позиций. Соответственно, если в книге упоминается десять веществ, то его индексная перфокарта по химии, будь она шириной даже в сто позиций, была бы длиной в тысячу позиций. Если даже выделить по пять миллиметров на позицию, получим рулон в пять метров. На котором пробиты всего десять отверстий. Не выход. Хочешь не хочешь, пришлось кодировать вещества в цифре, с соответствующим усложнением поиска. Хотя, по прошествии некоторого времени оказалось, что поиск-то не так уж и сложен — сложнее найти в каталоге веществ код, соответствующий веществу — гроссбухи постоянно пополнялись новыми кодами, и исследователи, найдя по оглавлению нужные вещества, записывали их цифровой код — десятичный — отдавали в библиотечные отделы поиска, там их переводили в двоичный код, и запускали сортировку тысяч перфокарт по каждому тематическому индексу, что были в библиотеках к середине сорок третьего. Десять минут — и машина выдавала кипу карт, в которых упоминалось искомое вещество. Дальше было совсем "просто" — по этой кипе печатались ссылки на книги и страницы в них — и человек шел в читальный зал, где получал копии микрофильмов, а если их не было — бумажные книги — и уже зарывался в них, выискивая по страницам нужные сведения. Этой работой занимались в основном те же студенты, составляя по заданию руководителей или преподавателей конспекты уже по определенным веществам — их свойства, использование, реакции — с указанием ссылок на литературу, чтобы можно было проверить.

С самими индексами тоже было непросто. Так, по химии мы для начала индексировали неорганические вещества — их не так уж много, особенно если сравнивать с органическими. Но уже сейчас становилось понятно, что в веществах главное — их свойства. Поэтому понемногу мы стали вводить индексы по физическим характеристикам веществ, их химическим реакциям — хотя бы их упоминание, без результата — что получается в итоге проведения реакции, хотя уже и тут просматривалась система связанных ссылок — ведь в итоге мы каждому веществу присвоим цифровой код, и сама реакция будет состоять из набора цифровых кодов веществ, участвующих в реакции, и набора цифровых кодов результатов. Многовато, да, поэтому тут мы не спешили, понемногу отрабатывая только неорганические вещества — там все-таки объем реакций существенно меньше. И это мы еще оставляем за скобками условия проведения реакций, тепловой выхлоп — пока было непонятно — надо ли это запихивать в индекс, или и так можно будет посмотреть в книгах по найденным ссылкам. В общем, работы было непочатый край. Так начиналась наша экспертная химическая система, которая со временем разрослась в огромную базу данных по химическим соединениям. Да и остальные предметные области понемногу "обрастали жирком".

А пока мы лишь совершенствовали техническое обеспечение работы с индексами. Так, мы начали микрофильмировать и сами индексы, отчего поиск ускорился почти на порядок, прежде всего за счет того, что было меньше механических перемещений — на один кадр влезал индекс одной книги, и теперь надо было перемещать только его, а не всю бумажную кипу, относящуюся к книге. Печать также автоматизировали, создав специализированные устройства, которые переводили двоичный код страниц в десятичный и печатали уже понятные человеку цифры. Потом автоматизировали и печать названий книг — по номеру книги бралось его название из индексного каталога — также на микрофильмах — и оно выводилось на печать. Все это ускоряло поиск нужной информации. Правда, поначалу ее полезность была еще не всем понятна, да и я порой сомневался в том, что затеял — уж слишком велик был объем информации, что нам предстояло перелопатить, а технологии ее использования были еще туманными мечтаниями. Но по мере накопления переработанных книг, разрешения узких моментов, создания новых технических устройств, система начинала проглядывать все яснее и яснее, пока в начале осени сорок второго она вдруг не набрала критическую массу — пятого сентября мы оснастили одной сортировочной машиной и пятью проекторами микрофильмов уже шестнадцатую библиотеку, причем уже с полусерийным аппаратом для печати страниц с микрофильмов, а количество обработанных книг превысило первую тысячу — тут-то все и стало складываться в стройную систему, которая уже позволила нам нарыть много фактов о разных веществах, их свойствах и реакциях, высвободив опытных сотрудников хотя бы от рутины поиска первичных данных — такие сотрудники занимались решением проблем, а стажеры-студенты-школьники "подтаскивали снаряды".

Но и сами студенты занимались проблемами, теми же датчиками инфракрасного излучения — а больше оказалось и некому.

В общем, студенты как следует прошерстили библиотеки и из литературы нам стало понятно, что сейчас для использования в ИК-технике выращивают пленки разных сульфидов, причем — поликристаллические, состоящие из мелких кристалликов. Ну я-то, как "самый вумный", сразу стал продвигать монокристаллы. Монокристаллы не заработали — слишком малое в них было время жизни носителей, то есть время релаксации фотопроводимости слишком мало — из-за облучения возникают основные носители — дырки, и в монокристаллах их рекомбинация происходит слишком быстро, а ведь фоточувствительность напрямую зависит от времени сохранения изменения проводимости от облучения — возникшие от попадания фотонов носители должны успеть добежать до электродов, чтобы внешняя цепь ощутила изменение проводимости детектора. Если же возникшие свободные носители быстренько рекомбинируют, то никаких изменений для внешней цепи ожидать не приходится — они просто не успевают пробежать через толщу детектора. Но все эти тонкости мы узнали позднее, через полтора года. А вначале, зимой сорок первого, работали "как все" — выращиванием поликристаллических пленок. Это я, памятуя о широком применении монокристаллов в микроэлектронике, все подталкивал народ выращивать их и для ИК-детекторов. Да, в конце концов вырастили мне эти монокристаллы. Ничего. Как их ни активировали — не работало. И, так как к этому времени уже вовсю производились и использовались элементы на поликристаллических пленках, монокристаллы пока отложили в сторону.

Но с поликристаллическими пленками тоже все было непросто. Так, начиная с марта сорок второго, в своих исследованиях мы исходили из того, что для увеличения обнаружительной чувствительности надо было увеличивать время жизни основных носителей. То есть делать кристаллы как можно меньше, чтобы наличие многих границ между кристаллами препятствовало рекомбинации носителей — так они могут двигаться только внутри одного кристалла и по межкристальным контактам, которых заведомо немного — кристаллы ведь разной формы и прилегают друг к другу не впритык, а с зазорами, касаясь друг друга небольшими участками. От этого снижается вероятность рекомбинации по сравнению с монолитным кристаллом, в котором для перемещений доступны все направления. Но увеличенное время жизни соответственно снижало частотные характеристики приборов — ведь чем дольше живут носители, возникшие от предыдущей точки, тем дольше они будут мешать получению информации от новой точки — информация становится неактуальной, тепловое пятно "смазывается", а то и совсем заплывает — детектор надолго "запоминает" максимальное значение потока фотонов и на более слабые излучения просто не реагирует — носителей и так избыток, чтобы отреагировать еще на какие-то хлипкие фотонишки.

Поэтому для теплопеленгаторов с одним элементом мы старались использовать поликристаллические пленки с мелкими кристаллами — таким приборам было важно обнаружить тепло от малоподвижного источника — солдата, орудия, танка. Они применялись наземной разведкой, где обзор шел по горизонтали, соответственно, телесный угол, который надо было просматривать наблюдателю, был сравнительно небольшим, скорости передвижения целей — тоже, потому можно подержать индикатор подольше на одном месте, чтобы он "забыл" излучение предыдущего места. Главное — не обременять наблюдателя излишком техники, иначе он не сможет смыться из-под обстрела, если его засекут.

А вот для воздушной разведки требовались быстродействующие приборы, поэтому там использовались фоточувствительные элементы с крупными кристаллами — пониженная способность к обнаружению давала вместе с тем хорошие частотные характеристики, то есть возможность делать развертку телевизионного сигнала, чтобы выполнить площадной обзор, а степень обнаружения повышалась применением нескольких элементов для одной и той же точки, ну и увеличенными размерами самих элементов — для воздушной разведки излишек техники был не так уж критичен, поэтому им можно было компенсировать недостатки чувствительных элементов. Позднее мы нащупали еще зависимость от толщины фоточувствительного слоя — чем он был тоньше, тем выше была обнаружительная способность — что-то там было связано с соотношением длины волны излучения и толщины слоя элемента — если слой был тоньше, то эффективность возрастала. Но в сорок втором это были еще только предположения, выведенные на основе наблюдений за работой приборов.

Но и такие примитивные системы были в войсках очень востребованы — даже одноэлементным прибором можно было обнаружить источник тепла, и уже затем оптикой с большим увеличением — фактически, мини-телескопами на основе параболических зеркал — уточнить — что это там теплится. Так что почти год немецкие снайпера, корректировщики и наблюдатели на нашем фронте долго не выживали — к лету сорок второго мы смогли обеспечить покрытие до трех теплопеленгационных приборов на километр фронта, хотя бы на сложных участках. Поэтому днями, а особенно ночами, тысячи глаз выискивали живого фрица — сначала нащупывали излучаемое их головами и телами тепло, затем высматривали — что это конкретно за тепло — может, какой зверь, или техника дальше в том же направлении, или недавно стрелявший миномет, или костер, да и найти точные координаты источника тепла, даже если это была голова фрица, было не так уж просто — на дальности полкилометра прибор захватывал пять метров фронта. А уж затем, если определяли, что точно — человек, ну или предположительно, но больше там быть некому — например, за ним шло болото, или склон холма — следовал выстрел снайпера, минометный налет или выстрел из СПГ — не убить, так хоть спугнуть. Потом эта техника была широко востребована охотниками на дичь, ну а пока дичью были фашисты, и наши охотники круглые сутки терпеливо высматривали добычу.

Но поликристалличность приводила к тому, что массив элемента был неоднороден, а где неоднородность — жди изменения характеристик. Вот приборы и деградировали — ухудшалась их чувствительность, а то и просто вдруг отказывались работать. Первые приборы работали не более суток, если вообще работали — брак достигал девяноста процентов, так что до войск сначала доходили совсем крупицы — сотня-другая элементов в сутки. Да и каждый прибор был индивидуален по своим характеристикам — одни могли учуять фрица и за километр, другие видели хорошо если за сотню метров, так что командирам приходилось очень хорошо подумать, как разместить ИК-наблюдателей. Ну, "близорукие" детекторы в основном уходили ДРГшникам — им высматривать засаду в лесу, то есть на коротких дистанциях — самое то. Да и пехота охотно использовала такие приборы на сложнопересеченной местности, засекая немецкие разведгруппы, что пытались просочиться в наш тыл через неудобья и буераки — все лучше, чем ничего. А уж высмотреть охранение во время ночной вылазки к немецким позициям, или, наоборот, засечь такую же вылазку к нашим окопам — вообще была песня — вскоре после появления ИК-детекторов фрицы стали просто бояться "ночных чертей", что видели в темноте и безошибочно открывали массированный огонь из пулеметов точно по группам немецкой пехоты, что пыталась скрытно подобраться к нашим позициям.

Первое время все увеличивавшиеся потери таких немецких групп еще не настораживали немецкое командование, и оно все так же позволяло своим ухарям ходить на нашу сторону. Но потом неумолимая статистика просто-таки проорала — "Они ведь не возвращаются!!!" — осенью сорок второго у нас было уже минимум по одному детектору уже на каждый на километр фронта, это не считая "ушедших" за линию фронта вместе с ДРГ или "шастающими" в нашем тылу в поисках вражеских шпионов и диверсантов — темнота перестала быть прикрытием. Правда, причины таких потерь немцам были неясны — единичные выжившие солдаты рассказывали лишь о кинжальном огне из пулеметов точно по их группе, причем осветительные ракеты сразу же летели точно по направлению к лазутчикам. Впору было бы поверить в мистику, тем более что немцы были очень восприимчивы ко всякой чертовщине — вспомнить то же общество Туле. К сожалению, восприимчивы были не все — в октябре фрицы получили первые образцы нашей ИК-техники — в одном месте продавили фронт и захватили трофей, в другом — прибор прихватил перебежчик, которого упустили наши психологи — "ларчик" наших ИК-секретов постепенно открывался. Но первое время — пару месяцев, пока немцы не начали вырабатывать и проверять методы противодействия ИК-обнаружению, мы еще пожинали плоды нашей технологической продвинутости — резко спало количество ночных вылазок на наши позиции, так что бойцы получали больше времени на отдых, уменьшилось поголовье немецких снайперов, так что наша пехота действовала смелее и решительнее — сходить в местную атаку, сделать вылазку к немецким окопам — опасность этих действий резко снизилась — наши снайпера нарабатывали опыт в спокойной обстановке — после немецких снайперов к Одину отправлялись пулеметные расчеты и корректировщики, а с одними винтовками против нашей пехоты уже не повоюешь, так что немцам волей-неволей приходилось выкатывать орудия на прямую наводку, где их расчеты уже поджидали наши САУ и снайпера — даже в отсутствие подвижек фронта мы ежедневно уничтожали сотни единиц немцев, десяток-другой пушек, до десяти танков — курочка все клевала и клевала по зернышку, и немцев становилось все меньше.

Да и в последующие несколько месяцев, пока фрицы пробовали разные методики ИК-маскировки, все было более-менее нормально — количество приборов, их долговечность, чувствительность — все эти параметры росли довольно быстро, так как мы наработали экспериментальную базу, позволившую хоть как-то управлять параметрами приборов. Еще бы — мы ведь не просто заменяли чувствительные элементы — мы накапливали статистику — изучали химический состав вышедших из строя или резко ухудшивших свои показатели элементов, состав газа в вакуумных баллонах, если это был вакуумный элемент. И повышали жесткость технологических допусков — применяли все более сухие газы, все более высокое вакуумирование, все более длительную дегазацию, чтобы детали меньше выделяли газов во время работы.

Мы в свою очередь тоже развивали тактику применения новых приборов. Так, на фронте в километр мы сосредоточивали до двадцати снайперов, до пятидесяти ИК-приборов — и с этим всевидящим оком пехота подбиралась к немецким окопам на дистанцию гранатного броска, тогда как снайперы отстреливали любую тепловую тень над брустверами, ну а САУ — высунувшиеся танки. Единственное, с чем мы не сразу разобрались — это заградительный огонь вслепую и косоприцельные амбразуры. Немецкие корректировщики навострились высовываться на мгновение, и каждый раз — на новом месте, так что они все-таки могли наблюдать нейтралку и сообщать артиллерии примерные координаты целей. Ну а косоприцельные амбразуры были просто недоступны для фронтального огня, так что немецкие пулеметчики могли внезапно обрушить фланговый огонь на наши цепи. Правда, эти цепи подбирались по пластунски, поэтому урон был невелик, но вот слитную атаку гранатами эти пулеметы сорвать могли. Ну, тут уж нам оставалось только тренировать тактическое мастерство командиров, чтобы они расставили пехотинцев таким образом, чтобы те атаковали выступы немецких позиций, в фасах которых и размещались эти амбразуры, да при приближении к немецким окопам выставлять группы огневого подавления. А против артиллерии все-таки приходилось привлекать штурмовики и давить артиллерийским и минометным огнем возможные дислокации немецких арткорректировщиков. Как бы то ни было, ИК-техника позволила нам в относительной безопасности натаскивать бойцов.

Так что постоянное совершенствование шло по всем фронтам — и в тактике применения нового оборудования, и в оборудовании. Ведь и сама поликристалличность пленок была не единственным аспектом их фоточувствительности — большую, огромную роль играл кислород. И не просто кислород, а адсорбированный на поверхности кристаллов. То есть не нормальные, химические, соединения свинца с кислородом, которые было легко получить — важен был кислород, который просочился в межзеренное пространство и "налип" на грани кристалликов. Как мне объясняли наши ученые, он создавал локальную ловушку для неосновных носителей — электронов. Прилипая к поверхности кристалла, он создавал эдакую яму с положительным потенциалом, и выбитые фотонами электроны устремлялись к таким ямам, отчего рекомбинация с дырками шла менее интенсивно, время жизни дырок увеличивалось — увеличивалась и фоточувствительность. Конечно, до определенного предела, но все-таки. Причем ученые уверяли, что важен именно поверхностный кислород, а не тот, что продиффундирует вглубь кристаллов или же вообще будет в соединении со свинцом — "Да мы проверяли — при температурах ниже жидкого кислорода диффузии нет, а пленки сенсибилизируются, значит, важен кислород, что находится на поверхности. И с оксидами свинца тоже проверяли — не они это". Ну, я им верил — не лезть же в эти дебри самому. И вот с этим поверхностным кислородом было не очень просто — его удерживали на поверхности силы Ван-дер-Ваальса, то есть связь с пленкой была довольно слабой — нагрей чуть посильнее, и полученная тепловая энергия легко оторвет кислород от кристалла — и все — плакала наша фоточувствительность. Кислород надо было беречь. А перед этим — насытить им межкристалльное пространство. Получалось немного прикольно — посыпь пленку кислородом — она и станет фотоэлементом. Вот только нашим ученым было не до смеха. Тем более что они выдвинули и другую теорию фоточувствительности — согласно ей кислород, напротив, создавал отрицательное поле, которое вытягивало из массива кристаллов дырки и отталкивало электроны. В общем, единство среди ученых наблюдалось только в том, что они считали кислород тем довеском, который и придавал фоточувствительность элементам, а вот как он это делал — тут продолжались споры. Не было единства и по части технологии изготовления этих элементов.

Глава 13

Сначала мы пробовали так называемый "мокрый" метод, который применяли и немцы — химическое осаждение пленок из растворов. Берутся свинцовый сахар (гидрат ацетата свинца, он же — уксуснокислый свинец), тиомочевина, едкий натрий, эти растворы смешиваются в емкости, и на ее дно, точнее — на подложку — через минуту-полторы начинает выпадать сернистый свинец. Подложку достают, промывают, и осаждают таким же образом второй слой, если надо — третий — мы доходили до шести. Потом осторожная сушка — каждого слоя или уже всего элемента, но чтобы он не прогревался свыше ста градусов, чтобы находящаяся внутри слоев вода не разорвала пленку, потом выдержать годик, пока содержание кислорода придет в равновесие — чтобы он проник между кристаллами, активировал их, и характеристики элемента пришли в норму — и - вуаля! — ИК-детектор готов! Вот это "выдержать годик" нас и не устраивало. Но тогда мы еще не знали, что если вводить другие кислородосодержащие примеси, то время стабилизации параметров существенно сокращается.

Собственно, до войны эту технологию использовали все — и американцы, и англичане, и немцы. Соответственно, всех это не устраивало, точнее, только немцы знали, что надо выдерживать элементы год, у остальных были те же проблемы с работой свежеиспеченных приборов, поэтому что англичане, что американцы серносвинцовые элементы не жаловали. И их можно было понять — были ведь и другие вещества, подходящие для работы в ИК-спектре — селениды, таллофиды — то есть элементы из сернистого таллия — в СССР их изучал Сивков еще в тридцать восьмом. Англичане работали именно по ним. Но таллофиды были очень инерционны и зависели от температуры. Только сульфид свинца обладал приемлемой температурной зависимостью и малой инерционностью, позволявшей применять его в механических сканирующих системах, а других сейчас, чтобы получить картинку, и не было — электронным лучом по элементу не поводишь, да и размер его мал — от миллиметра до сантиметра в лучшем случае — при больших размерах характеристики начинали сильно плавать по разным участкам пленки. Так что — хочешь нормальную ИК-технику — используй сернистый свинец. Но, так как "все знали", что серносвинцовые элементы пока ни у кого нормально не получались, то по ним особо и не работали — зачем тратить время на технологию, которая скорее всего не выстрелит? Те же англосаксы в этой области копошились очень неспешно, хотя я-то помнил, что именно серносвинцовые ИК-детекторы стояли на Сайдуиндере — американской ракете воздух-воздух с ИК-самонаведением. То есть им удалось достичь нормального быстродействия, а ведь это лет через десять, ну может пятнадцать, то есть технологии скорее всего ушли не так уж далеко от наших. И вот это мое "знал" заставляло меня продавливать работы по этим элементам несмотря на скепсис опытных людей. На мое счастье, у нас подобралось несколько молодых специалистов, которые, наоборот, не знали обо всех сложностях. Соответственно, в работе их ничто не тормозило, а моя уверенность в успехе, наоборот, подталкивала их к исследованиям. Знание и незнание сложились и дали результат — бывает и так.

И вскоре мы действительно выяснили, насколько сернистый свинец лучше. Так, при частоте модуляции освещения всего лишь в сто герц чувствительность селеновых фотосопротивлений падала в три, а таллофидных — в два раза. Для сернистосвинцовых даже на десяти килогерцах падение составляло всего тридцать процентов, а вплоть до килогерца — пять-десять процентов — ну, тут многое зависело от технологии изготовления. Скажем, позднее мы пробовали создавать "мокрые" фотосопротивления с гидразином в качестве кислородсодрежащей примеси — так они не могли работать на частотах выше килогерца. А вот гидросульфид натрия давал быстродействующие элементы, но к тому времени это было уже неинтересно. Да и одним элементом отследить быстродвижущиеся цели было проще — если модулировать сигнал от цели. Поэтому-то на сульфиде свинца и сошелся клин — только он обеспечивал приемлемые характеристики работы. Так что — если не работать по этому веществу — не будет нормальной ИК-техники — как и было у англосаксов. А если работать — нужны другие технологии, не "мокрые", как у немцев, а "сухие" — как у нас.

Естественно, сначала мы по этой технологии практически ничего не знали, имея лишь скудные сведения из тех статей, что нам удалось обнаружить в библиотеках — в журналах "Электричество", "Журнал Технической Физики" и так далее. Поэтому мы просто напыляли пленки в вакууме и потом пытались понять — что же мы получили. Соответственно, наши элементы получались очень нестабильными — то работают нормально, если вообще работают, а потом — бац! — и сдыхают. А то изначально работают еле-еле, но зато стабильно. Потом, весной сорок второго, наши специалисты пообщались Борисом Тимофеевичем Коломийцем — уже тогда видным специалистом по фотоэлементам — да он уже в тридцать восьмом создал солнечную батарею на основе сернистого таллия! Я, когда об этом узнал, немного обалдел. Правда, потом мне рассказали, что еще в 1839 Александр Эдмон Беккерель, сын того самого Антуана Сезара Беккереля и отец Антуана Анри, тоже Беккереля, и тоже — "того самого", открыл фотогальванический эффект и создал действительно первую солнечную батарею. Потом, в 1883, Чарльз Фриттс создал свою солнечную батарею из селена, покрытого тонким слоем золота. Так что я сказал "Солнечным батареям быть!" и запустил проект по их исследованию — естественно, не на каких-то там селенах и таллиях, а на нормальном — для меня — поликристаллическом кремнии, благо поликристаллические пленки мы уже исследовали. Так вот, Коломиец рассказал нашим специалистам про фотосопротивления много нового и интересного, и после двухмесячной стажировки Физико-техническом институте АН СССР они приехали довольно воодушевленные и бурлящие будущими подвигами на ниве науки. Да и потом, когда мы прихватили на артиллерийских позициях немецких специалистов из лабораторий фирмы ELAK — Электро-акустической фирмы из Киля, те также рассказали, что и как — тогда-то мы поняли, из-за чего у нас были проблемы.

Но к тому моменту мы работали уже по другим технологиям изготовления элементов — вакуумной и физической. Точнее, они обе были и вакуумными, и физическими — поликристаллическая пленка сульфида свинца в обоих случаях получалась осаждением при нагреве в вакууме. Но температуры и дальнейшая технология были разные, поэтому как-то так и сложились такие названия. Сам принцип таких физических методов родился как раз в процессе моих попыток создать биржу проектов, когда я еще бегал по лабораториям сам, пытаясь разрулить возникавшие проблемы силами других специалистов. Осаждением пленок в вакууме мы занялись, естественно, с моей подачи — я тренировал народ для будущих прорывов в микроэлектронике, поэтому с конца сорок первого сутками напролет сначала пара десятков, а к весне сорок второго — уже более трехсот человек только и делали, что тренировались испарять и осаждать разные вещества. Пока — только чтобы набить руку, потренироваться в методах получения пленок и исследовании их свойств. Ну, был и выхлоп — мы стали производить резисторные матрицы для радиоаппаратуры, что уменьшило трудоемкость ее изготовления, массу и размеры, затем пошли конденсаторные матрицы — для регистровой памяти наших первых ЭВМ, еще на лампах. В общем, работали не впустую. И вот, как-то поучаствовав в очередной планерке разработчиков ИК-детекторов, я и спросил:

— Вам ведь нужна поликристаллическая пленка?

— Да.

— А не все-ли равно — как она будет получена?

— Все делают химическим осаждением.

— А если попробовать напылять? В вакууме.

— Можно и попробовать…

Так я и свел две ветки исследований. И результаты этого научного скрещивания стали прорывом в нашей ИК-технике.

"Вакуумная" технология была незамысловатой. Делалась стеклянная колба — сантиметр-два в диаметре и длиной пару-тройку сантиметров, на ее плоский торец наносилось токопроводящее покрытие — тонкий слой золота. К нему припаивался контакт и выводился наружу. Затем внутрь колбы засыпался порошок сернистого свинца, система подсоединялась к вакуумному насосу, воздух откачивался в течение часа-полтутора-двух, и затем порошок сернистого свинца нагревался до шестисот-семисот градусов в вакууме — при этом он возгонялся и оседал на охлаждаемый стеклянный торец — это покрытие и становилось фоточувствительным элементом. Его еще надо было активировать, прогрев в разреженной среде кислорода при температуре в триста-четыреста градусов. Потом наносился второй контакт из золота — внутрь вводился микротигель, из которого золото испарялось и оседало на фоточувствительной пленке, находившейся с внутренней стороны колбы. Затем к этой пленке припаивался второй вывод, колба запаивалась и отсоединялась от вакуумной системы — и - вуаля! — фоточувствительный элемент готов!

Один из десяти в лучшем случае. И еще пара-тройка могла работать какое-то время — от пяти минут до нескольких часов — на них, а особенно на остальных — совсем уж бракованных — все было не слава богу — либо отпаивались контакты, либо контакты не пропаивались, либо кусок золотой пленки с внутренней стороны имел разрывы, либо она отслаивалась, либо осажденная пленка при насыщении кислородом слишком сильно перекристаллизовывалась и изменяла свои свойства, а то и рвала пленку из золота — выхлоп был очень незначительным. Но мы продолжали исследования. В начале весны сорок второго по теме вакуумных фоторезисторов только на их изготовлении трудилось уже более сотни человек — порядка пятнадцати исследовательских групп, и при длительности полного цикла изготовления одной партии из десяти штук в шесть часов они умудрялись изготавливать по четыреста элементов в сутки. При этом они использовали шестьдесят насосов низкого и среднего вакуума, двадцать — высокого и пять — сверхвысокого, около десяти паяльных ламп, сорока нагревателей ну и прочей техники по мелочи. И потом эти элементы препарировало еще более трех сотен лаборантов. Они исследовали вольтамперные характеристики, характеристики чувствительности, скорость деградации при повышенной температуре. Каждый прибор обнюхивался со всех сторон — размер зерна, состояние контактов и напыления, химический состав — все подвергалось тщательному изучению. Причем в каждой партии из десяти штук приборы исследовались через заданные планом эксперимента промежутки времени — часть — сразу после изготовления, часть — через сутки, неделю, месяц — мы пытались понять, как, скажем, длительность выдержки при высокой температуре повлияет на деградацию характеристик прибора. И таких параметров было много — в месяц исследовалось более десяти тысяч элементов — то есть в среднем по одному прибору в сутки на одного лаборанта — как обычно, мы пытались с помощью массовых исследований быстро вывести технологию на приемлемый уровень.

Так, вскоре после начала исследований мы догадались делать на плоской стеклянной стороне не сплошное покрытие, а растр — два набора параллельных дорожек, которые и были контактами фоторезистора. Дело пошло лучше — выход годных элементов сразу подскочил до тридцати процентов. Но проблема их деградации оставалась, и мы над ней бились и до сих пор. Как и над управлением характеристиками фотоэлемента — размер зерен поликристаллической пленки зависел от режима возгонки — температуры, графика и времени нагрева, а от размеров зависела фоточувствительность. Зависела она и от режимов обработки кислородом. И все эти зависимости мы исследовали, прерывая процессы на разных стадиях — начнем напылять пленку, но через некоторое время останавливаем, достаем образец и смотрим — как там растут кристаллы — на чистом стекле, на кварце, на оксиде алюминия, а если предварительно осадить металл, или сульфид, или оксид — чтобы они создали сетку зародышей для будущих кристаллов. В общем, зависимостей было много, и мы все их старались исследовать при разных температурах и времени возгонки, охлаждения, выдержки.

От этих же параметров зависела и скорость деградации элемента — когда его чувствительность упадет на треть, на половину, на две трети — мы начали поставлять в войска калибровочные устройства, с помощью которых специалисты подразделений технического обслуживания или сами бойцы следили за характеристиками ИК-приборов, замеряя значения сигнала от источников тепла с постоянными параметрами. Так что статистику мы вели, войска постоянно получали "свежие" фотоэлементы, а ученые забирали отработавшие — для препарирования и изучения — что же в них такого изменилось. Если в начале работы вакуумных элементов их срок службы составлял от силы несколько дней, то сейчас он возрос уже до семи недель с деградацией в тридцать процентов, а деградация в шестьдесят наступала уже через полгода, причем в последних сериях мы рассчитывали на тридцатипроцентную деградацию уже через семь-восемь месяцев — ученые догадались, что если в вакуумной колбе создать кислородную среду, то она сможет возмещать кислород, уходящий из чувствительного элемента, поэтому его характеристики будут дольше поддерживаться, ну или хотя бы медленнее ухудшаться. Оставалось только выяснить — какая среда будет наиболее подходящей. А учитывая, что и элементы делались с разными техусловиями… кажется мы снова придумали себе работенку.

Так что вакуумная технология пока выигрывала первенство, но и "мокрая" вдруг выстрелила с самой неожиданной стороны — наши исследователи открыли квантовые точки. Ну, кажется, это именно они. Хотя таких "выстрелов вдруг" у нас было немало, чему способствовала стандартизированная методика исследования веществ, которые мы получали в ходе реакций. С каждым полученным веществом делали разные опыты. Его облучали светом разной длины и интенсивности и снимали спектрограмму отраженного света. Его намагничивали с разной силой и измеряли остаточную намагниченность. Его помещали в электрические поля и измеряли размеры, излучения, намагниченность. Его помещали в магнитные поля разной интенсивности и облучали. Направляли пучки ионов и электронов. Просвечивали, нагревали, изгибали, растворяли и сжимали. И меряли, меряли, меряли — излучение, магнитные и электрические поля, коэффициенты преломления, коэффициенты температурного расширения — было более двух десятков параметров, что замеряли после каждого эксперимента. Ну а что? "Студентов" у нас много — пусть руку набивают. Так что открытия были поставлены на поток, фактически, при нашей организации научных исследований они были закономерны.

Вот и квантовые точки меня не особо удивили — просто уже привык, что каждую неделю происходит что-то подобное. И, хотя я не был готов к началу эры нанотехнологий, и даже не задумывался о ней, но раз мы в нее вступили — пусть будет. Сами квантовые точки назывались так потому, что размеры частиц были близки к размеру явлений, что в них происходили — единицы и десятки нанометров. Соответственно, движение электронов ограничивалось уже совсем небольшими размерами нанокристалла, и в зависимости от размера частицы ширина запрещенной зоны была разной. Причем — для одного и того же материала. Наши начинали работать с сульфидом свинца, но он излучал и поглощал уже в ИК-спектре, а вот сульфид кадмия работал в видимой области — сделай частицы размером двадцать нанометров — они будут люминисцировать красным светом, а частицы в два нанометра дадут уже фиолетовый. Повторю — это все с одним и тем же веществом — сульфидом кадмия. Без каких-либо добавок, только за счет размера самих частиц, то есть мы вступали в очень интересную область явлений, зависящих от размера частиц.

И первым таким объектом и стали квантовые точки — их-то и получили наши исследователи, когда стали пытаться изготавливать пленки с максимально однородным составом частиц — они надеялись, что это позволит хоть как-то улучшить ситуацию с изучением поликристаллических пленок, а то уж больно они были неоднородны — и размеры частиц, и площади соприкосновения гранями между частицами — ну какая тут повторяемость опытов при таком хаосе? Вот они и стали пытаться синтезировать частицы с участием поверхностно-активных веществ — по их предположениям, эти вещества будут крепиться на растущие кристаллы и прекращать их рост, защищая поверхность от присоединения новых частиц и уменьшая энергию поверхности. По сути, так и выходило, сложнее было подобрать такое вещество, которое будет ограничивать рост кристаллов конкретного соединения — молекулы этого вещества должны прилипнуть к кристаллу одним концом и вместе с тем иметь сродство к среде, в которой происходит рост кристаллов, чтобы они не выпали в осадок. Ну, там все было сложнее, и наши еще разбирались в механизмах работы, но те же сульфиды свинца и кадмия уже выращивали граммами, используя поливиниловый спирт — судя по рассказам ученых, они пришли к нему вполне осознанно, исходя из соображений о распределении зарядов в молекулах сульфидов и спирте, так что, наверное, дело пойдет. Пока в составах еще была некоторая неоднородность — они светились разыми оттенками, то есть в них присутствовали точки разных размеров. Но исследователи игрались с технологией — ведь чем выше концентрация перенасыщенного раствора над насыщенным, тем быстрее образуются зародыши, тем больше центров кристаллизации, и соответственно тем равномернее получающиеся кристаллы. Ну, тут уж только играть температурой — сначала делать ее высокой, чтобы растворить побольше вещества, а затем опускать максимально резко, чтобы это количество растворенного вещества стало для новой температуры перенасыщенным раствором. Тут уж — только использовать малые объемы, хотя бы в оном измерении, скажем, плоские слои между твердыми поверхностями — другими способами тепло быстро не отнять.

Ладно, посмотрел я на эти квантовые точки, сказал "Делайте доклад, раскладку потребностей в ресурсах, будем работать" — и пошел дальше — не до них пока было. "Пленочники" мне вообще память на цилиндрических магнитных доменах показали. Будем запускать в работу. А ведь просил их, как людей, проработать вопросы по жестким дискам, да и запись на магнитную ленту надо развивать. Ну да, они и работали в этом направлении, да вот прочитали в научном бюллетене по физике, что разрабатывается технология напыления пленок из магнитных материалов — и загорелось им попробовать и это направление, а не все размешивать оксиды железа, хрома, никеля в лаках и наносить это тонкими пленками. Физики им захотелось, не устраивало, что пленки на оксидах в лаке слишком непостоянны на микроуровне. А тут нарыли в библиотеках, что еще в 1907 году Пьер Вейс высказал предположение о существовании доменов, в 1919 Генрих Брокгаузен подтвердил их наличие своими экспериментами, ну а в 1932 Фрэнсис Биттер уже вовсю наблюдал домены в микроскоп, посыпав ферромагнитный кристалл суспензией с магнитными частицами. Нашим, естественно, тоже захотелось, тем более что в 1935 Ландау и Лифшиц уже вывели теорию магнитных доменов.

Так что сначала наши просто намагничивали напыленную пленку и изучали получающиеся домены, затем стали елозить по ней магнитными головками, а потом им захотелось измерить максимальную скорость перемещения доменов в ферромагнитной пленке — так они напылили пленку из пермаллоя, фотолитографическими методами стравили лишнее, оставив только последовательности из палок и букв Т — и стали смотреть, как домены движутся между окончаниями этих элементов при их намагничивании вращающимся полем. Досмотрелись до того, что как-то раз сказали — "О! Так ведь это тоже память для вычислительных машин!". Да, это она и была.

Пока один кристалл с магнитной обвязкой содержал всего полкилобайта, зато работал гораздо быстрее наших магнитных дисков — эти же деятели их создали как раз к началу сорок третьего, пока еще со скользящей по поверхности диска головкой — "плавающие" головки сейчас отлаживали аэродинамщики. А мы эксплуатировали в тестовом режиме то, что пока было в наличии. Да и грех был жаловаться — к середине сорок третьего у нас работало уже более двух тысяч пластин диаметром двадцать сантиметров, емкостью от четырех до пятидесяти килобайт, всего — более двадцати мегабайт информации. Реальной информации на них было меньше — мегабайта три от силы, так как сыпались и выходили из строя они нещадно, так что приходилось дублировать данные, чтобы их не потерять. Ну а опытное производство исправно выдавало на гора новые пластины — мы пробовали разный размер зерна, лаки, режимы сушки — в общем, как обычно — нарабатывали статистику. Естественно, было уже и резервное копирование, где хранилось уже несколько сотен лент с общим объемом данных под гигабайт — надо будет также посмотреть, сколько и они проживут.

Так что даже полукилобайтная ЦМДшка будет как нельзя кстати — две тысячи таких устройств смогут хранить мегабайт информации, со временем доступа на порядок лучше, чем наши жесткие диски, да и в производстве они кажутся проще — им не требуется высокоточная механика перемещения головок чтения-записи. По дискам, конечно, я ожидал дальнейшего прогресса, но и ЦМД скорее всего не будут стоять на месте — разработчики говорили о плотности записи в сотню бит на миллиметр, то есть схема площадью в один квадратный сантиметр сможет хранить чуть ли не десять килобайт. И это только начало. В общем, нас ждет соревнование технологий — в группе магнитных средств хранения уже образовывались свои лагеря, и не только в разрезе "винтовики"-"ЦМДшники" — уже и последние начинали почковаться — группа из шести человек изучала намагничивание при локальном нагреве. Да, вот им лазеры точно не помешают. Но я их пока придерживал — и так поток новых сведений и технологий зашкаливал — я просто не успевал отслеживать вал сообщений об исследованиях и открытиях, а ведь требовалось по каждому определить перспективность, да и секретность — если по ядерным исследованиям и циклотронам темы были закрыты для широкой публики, то вот по ЦМД — закрывать или нет? Непонятно. А тут уже и химики загорелись "поерзать" по поверхностям веществами, запертыми в таких доменах — что-то типа микрореакторов. Причем они узнали о ЦМД даже не через бюллетень, а в обычной столовке — там зарождалась супружеская пара, вот они и обедали компаниями, а заодно рассказывали о своих работах. Запретить? Или фиг с ними? Все-равно сливки мы снимем… надо думать.

А с фоторезисторами, пожалуй, мы пока определились — вакуум, и только вакуум. Чем нам была привлекательна технология вакуумных фоторезисторов — на стабилизацию параметров фотоэлемента требовалось не более суток — за это время фоточувствительная пленка приходила в равновесное состояние, отдав или наоборот приняв нужное ей для нормальной работы количество кислорода. Причем мы уже научились корректировать параметры получавшихся фотоэлементов в процессе их изготовления — после осаждения и отжига мы ввели этап корректировки параметров, когда по измеренному сопротивлению фоторезистора, по его откликам на облучение светом, мы изменяли состав газовой атмосферы в баллоне — добавляли серу или кислород, а то и испаряли внутрь свинец, чтобы уменьшить дырочную проводимость и тем самым повысить быстродействие — и, выдерживая элемент при определенной температуре, подгоняли сопротивление до нужного значения, и только потом отпаивали его от вакуумной системы, которая по сути стала не просто вакуумной, а системой с управляемой атмосферой. Да, это увеличило время изготовления почти на два часа и пока требовало ручной работы техника — для автоматизации еще не было наработано достаточно данных, чтобы выстраивать формализованные зависимости между текущими параметрами и вариантами воздействия. Зато выход годных приборов только за счет этой процедуры повысился до семидесяти процентов, так что при том же объеме аппаратуры мы производили даже больше элементов, чем до введения этого этапа корректировки. Более того, управляемая атмосфера стеклянной колбы позволяла восстанавливать работоспособность фотоэлементов — заморозкой или разогревом мы могли изменить содержание кислорода в поликристаллической пленке и тем самым вернуть ее характеристики близко к номинальным.

Сама пленка тоже получалась довольно однородной, тогда как в тех же "мокрых" фоторезисторах однородность была гораздо меньше — тут сказывался и сам факт осаждения из раствора, и необходимость осаждения в несколько слоев, иначе влага выходила бы из пленки недопустимо долгое время. Правда, к лету сорок третьего эта технология уже достаточно продвинулась — ведь полтора года исследователи только и делали, что изучали закономерности осаждения пленок из растворов. Начнут реакцию, тут же ее прекратят — и смотрят в микроскоп — где там начали появляться центры кристаллизации? Как из них растут кристаллиты? А если повысить температуру на пару градусов — не появится ли больше центров кристаллизации, соответственно, не получится ли пенка более однородной? А если добавить, например, медный купорос — не сработают ли его кристаллики зародышами? Ведь он выпадет раньше, так как его растворимость при такой температуре будет меньше. Ну и так далее — по части изучения закономерностей роста пленок мы очень неплохо продвинулись за это время, в том числе научились легировать осаждаемую пленку так, чтобы она сразу имела дырочную проводимость. Ведь химически осажденные пленки, если с ними ничего не делать, имеют электронный тип проводимости — в них осаждается немного больше свинца. Совсем чуть-чуть. Но это и делало их нефоточувствительными — дополнительные электроны, выбитые светом, практически никак не изменяли проводимость элемента, соответственно, это изменение не могли отследить и внешние цепи, в которые он был включен. Дырочная же проводимость как раз резко реагировала на дополнительных электроны — изначально их было мало, поэтому сопротивление элемента было велико — ток без облучения, то есть темновой ток, был невелик. А вакуумная технология позволяла тонко контролировать состав пленки — добавишь чуть больше серы в исходные вещества — и сразу получаешь дырочную проводимость, требуется уже меньше кислорода, причем впоследствии мы заметили, что если делать пленки с высоким сопротивлением, то они деградируют гораздо медленнее, а вот те же химические пленки меняли свои параметры очень долго — собственно, этим и была вызвана необходимость их выдержки почти год. Ну, если не хотим калибровать приборы чуть ли не каждый день. Но поначалу и такие элементы шли на ура — лучше тратить на калибровку пару часов в день, чем вообще не иметь таких замечательных "глаз".

Обнаружили мы и еще один плюс вакуумных элементов — они сохраняли линейность характеристик при повышении напряжения, а чем оно выше — тем выше и быстродействие. Поэтому вскоре мы стали применять эти элементы и в сканирующих системах, где наши "мокрые" элементы работать не могли — они слишком инерционны — время срабатывания было порядка нескольких миллисекунд. В общем — с одной стороны жаль, что мы не сразу выявили все преимущества вакуумных элементов, с другой — те же квантовые точки обещали стать полезным побочным продуктом "мокрых" технологий — глядишь и не потребуется возиться со всеми этими ЖК и плазменные панели. Была и третья технология, поначалу выглядевшая многообещающе, но в ней также самым важным стал побочный продукт.

Глава 14

Но вначале работ еще не было понятно — какая из технологий ИК-детекторов выстрелит. Поэтому мы шли по всем возможным вариантам. Так, мы исследовали и высокотемпературный нагрев. В отличие от осаждения пленок возгонкой, при котором температура не превышала шестисот градусов по цельсию и, соответственно, процесс шел достаточно медленно, при высокотемпературном нагреве исходное вещество нагревалось до температур тысяча сто-тысяча двести градусов — то есть выше температуры плавления сульфида свинца, но еще ниже температуры его кипения. Скорость осаждения пленки при этом была довольно высока — пять-десять минут — и пленка готова. Экономия времени по сравнению с возгонкой — в десять раз. И затем — отжиг подложек с пленкой в муфельных печах при более низкой температуре в шестьсот-семьсот градусов по цельсию, в присутствии кислорода, чтобы активировать фотоэлементы. После активации надо было выдержать элементы несколько месяцев в среде воздуха, но поначалу мы про это не знали — нас подкупала высокая скорость их изготовления. Тем более что часть элементов все-таки работала сразу после отжига, хотя и недолго и нестабильно.

Поэтому-то мы и ставили поначалу почти исключительно на эту технологию. "Мокрую" технологию мы отставили в сторону почти сразу — там работало человек тридцать — просто на всякий случай, благо оборудование было довольно простым — емкости, пробирки, весы и печки — это не вакуумные насосы для других методов. Вакуумная технология возгонки у нас была гадким лебедем, хотя, как потом оказалась, в тех условиях она была единственно приемлемым вариантом — слегка увеличенное время напыления окупалось готовностью элементов почти сразу после окончательной запайки колбы, а отсутствие общения с атмосферой гарантировало стабильность характеристик в течение длительного времени, тогда как высокотемпературная, хотя и позволяла делать сами элементы буквально за минуты, но потом элемент контактировал с воздухом — иначе его просто не активировать — если кислород вводить сразу при напылении, то при тех высоких температурах, что сопровождали процесс напыления, кислород активно реагировал с материалами элемента, создавая оксиды свинца и серы, то есть свободного кислорода между кристаллами почти не оставалось — поэтому требовалась отдельная операция активизации — насыщения кислородом межкристалльного пространства — при гораздо более низких температурах, а отсюда — большое время уравновешивания характеристик, да и последующий контакт с атмосферой или защитным лаком совсем не гарантировал постоянства характеристик. К сожалению, это стало понятно только по прошествии почти двух лет.

Но нам казалось, что вот-вот, совсем скоро, еще чуть-чуть — и мы отработаем технологию. Поэтому мы с завидным упорством бились лбом об стену, проводя многочисленные эксперименты. За счет более высоких скоростей изготовления в этом процессе было занято меньше людей непосредственно на производстве, но вот средства автоматизации тут вводились более ускоренными темпами — человеку гораздо сложнее было выдержать нужный технологический режим, когда требуемые температуры надо было выдерживать чуть ли не несколько секунд, затем меняя их на другие.

Тут-то у нас и начала вводиться управляющая техника на перфолентах. Сама перфолента управляла отдельными элементами печи — вакуумным насосом и нагревательным элементом. В качестве обратной связи для насоса использовалось давление, а для нагревателя — температура, причем если давление еще как-то можно было выставить на самом насосе и просто подождать, когда оно будет достигнуто, то для нагревателя сразу же потребовалось вводить и отсечку по времени работы на определенной температуре — прогрев, доводка до рабочей температуры, выдержка при рабочей температуре и затем — отдельный график для остывания подложки с осажденной пленкой. Поэтому тут уж без перфоленты было никуда. Ну, поначалу-то за всеми этими температурами следил человек, но вскоре эту работу поручили управляющему компьютеру. Тут уж я поучаствовал в процессе разработки от всей души. Еще бы — наконец-то появилось устройство, в котором требовалось хоть какое-то цифровое управление. Конечно, оно было не таким уж и сложным, но, как я и предполагал, это стало только началом.

Сама последовательность действий выглядела простой — выставить значение вакуума для насоса, откачать воздух, дождаться нужного значения вакуума, выставить температуру нагревателя, дождаться ее достижения, выдержать при ней определенное время образец, повторить со следующей температурой — вроде все просто. И наши конструктора сразу же решили ввести в перфоленте два значения — для давления и температуры, потом подумали и добавили третье — для таймера на операционнике, и получалось, что на широкой ленте шло бы три ряда цифр — давление-температура-время — и аппарат бы их отрабатывал. Красота! Почти…

— А если кому-то не надо работать?

— А не будем заполнять это значение — и все!

— А если потребуется добавить еще какое-то значение?

— А….

Тут-то автоматизаторы и приуныли. Действительно, если их схема и была рабочей при трех параметрах, то чтобы ее сделать рабочей при четырех, потребовалось бы добавлять на перфоленту еще группу линий для этих цифр, а для пяти, шести… Нет, мы могли бы делать перфоленты какой угодно ширины, но я был рад хоть тому, что они понимали ограниченность их решения. Так что, подождав ради приличия полдня — больше не выдержал, я взял быка за рога.

— Значит, так. Вводим команды. Две цифры следуют друг за другом — первая — номер устройства, вторая — значение для него. Блок управления отрабатывает их последовательно — так и будет нам счастье.

— Хм… пожалуй… а как выждать время?

— Ну, значит добавляем еще третье значение — время.

В итоге почти так и получилось — управляющий агрегат протягивал перфоленту, первая позиция означала номер устройства, вторая — значение, которое ему надо было достичь, третья — время, которое надо было ждать, чтобы достичь этого значения — то есть время, например, выдержки при данной температуре. Не совсем "команды", но я в мыслях уже летел вперед. Естественно, сразу же, как только народ ухватил суть разделения разнотипных данных по разным позициям, он стал оптимизировать систему. Немного подумав, мы отказались от кодирования номера устройства, и стали выделять под каждое устройство по одной из дорожек — есть отверстие на дорожке "пять" — включается пятое устройство. Для начала хватило и десяти дорожек. Зато это позволило отказаться от дешифраторов — цифровых микросхем у нас было еще немного, и мы старались сэкономить на чем только возможно.

Но и потом пошли всяческие уточнения. Например, некоторые устройства могли работать, не дожидаясь окончания работы предыдущих устройств — скажем, откачка воздуха и предварительный прогрев подложки могли идти параллельно. А вот нагрев исходного материала мог начинаться только после откачки воздуха. Хотя, подумав, мы пришли к мнению, что он мог начинаться и до полной откачки — надо только не доводить температуру до высоких значений, чтобы материал не стал окисляться или испаряться. Так что система управления была перестроена — в регистр устройства подавалось значение, которое оно должно было достичь после включения, а в регистр ожидания — позиция устройства, которого ему надо было дождаться.

Тоже оказалось плохо — таких устройств могло быть много — для того же испарения требовалось и прогреть подложку, и откачать воздух — то есть испаритель должен был ожидать окончания работы двух устройств. А схема регистра была рассчитана только на одно устройство. Тут вылез положительный побочный эффект отказа от кодирования номера устройства — мы просто ввели маску устройств, которых надо было дождаться — она так же записывалась в регистр, но схема сравнения с сигналами на шине готовности теперь просто сравнивала сигналы один-к-одному, без шифраторов — еще и тут сэкономили на логических элементах. А на перфоленте появилась еще одна позиция — маска ожидания.

И вот теперь все становилось на свои места. Первой группой цифр на перфоленте шли команды для насоса высокого давления, который откачивал основной объем воздуха — создавал форвакуум. Точнее, шли не команды, а параметры работы — номер-позиция устройства, нужное давление, значение таймера ожидания — сколько вообще нужно ждать (выставили чуть больше среднего времени, которое обычно затрачивалось на предварительную откачку), маска ожидания других устройств (так как форвакуум начинал работу первым, ждать ему никого было не надо, поэтому маска была не заполнена, хотя потом добавили ожидание защелки, а то как-то раз просто забыли закрыть дверцу и насос начал шустро прогонять воздух помещения через вакуумную камеру).

Соответственно, схема управления сначала считывала позицию "номер устройства" и открывала входные цепи регистров соответствующего устройства, и значения из трех последующих позиций попадали с шины считывания в его регистры — переключением между регистрами также занимался счетчик позиций управляющей схемы.

То есть регистр формакуумного насоса получал величину давления, которое надо достичь, таймаут и маску ожидания, и начинал работать, как только сигналы на шине готовности устройств совпадали с маской ожидания — его же манометр измерял давление, а аналоговый компаратор на операционнике постоянно сравнивал значение манометра и значение регистра, преобразованное ЦАП. Как только эти величины становились равны — он выдавал в шину готовности устройств сигнал "закончил".

Второй группой шли команды для насоса высокого давления — управляющее устройство считывало его параметры сразу после параметров для форвакуумного, но, так как в маске ожидания находился номер насоса низкого давления, он запускался только когда тот выдавал на шину готовности сигнал "готов". И, так как для насоса высокого давления продолжалось поддержание своего давления, он периодически включался, чтобы откачать из своего входного патрубка избыток воздуха, что создал насос низкого давления — для работы насосов пришлось ввести еще и дорожку "постоянная работа" — просто начали пробивать на одной из еще свободных дорожек, чтобы не переделывать управляющую схему под еще одну последовательную позицию, хотя чего там переделывать? — просто увеличить количество позиций для счетчика — перепаять проволочки константы позиций, по которой счетчик обнулялся и выдавал управляющему устройству сигнал "начало параметров для следующего устройства". Но вот пошли почему-то по такому пути — "широкое командное слово". Ну и ладно — потом переделают, если потребуется.

Третьей командой была команда на подогрев подложки. Она не начинала работать, пока не начинал работать насос высокого давления, то есть вторая команда блокировала продолжение программы, так как для нее еще не наступили условия выполнения. Можно было бы поставить нагрев подложки второй командой, до команды ННД, и тогда она начала бы нагрев раньше начала полной откачки. Но смысла не было — предварительная откачка шла более получаса, и все это время поддерживать температуру подложки смысла не было. Вот когда начинал работу насос высокого давления, нагрев подложки позволял частично ее дегазировать. По этой причине она не имела инструкций по ожиданию полной откачки. Как и четвертая команда — предварительный нагрев исходного материала — ему дополнительная дегазация тоже не помешает. А вот пятая команда — постепенный нагрев до высокой температуры — уже должен был дождаться достижения нужного вакуума — и только тогда нагреватель включался на более высокую температуру. Причем первые четыре команды имели признак "продолжать действие", то есть по достижении заданного значения они не прекращали свою работу, поддерживая нужные давление и температуру, хотя и снимали сигнал "готов" — он блокировал только последующие команды, а раз они уже были в работе, то и блокировать их не должны.

Так система и продолжала работать — насосы периодически увеличивали или уменьшали интенсивность откачки, по мере того, как давление в камере то росло из-за выхода газов из материалов и стенок, то снова падало, нагреватель подложки тоже периодически то включался то отключался, поддерживая ее температуру, а нагреватель материала отрабатывал свой график температур — там уже основным фактором для ожидания стало время поддержания температуры.

Хотя и их самих скоро пришлось кодировать. Исследователям, а за ними и производственникам потребовалось не просто выдерживать графики, а изменять температуру по нужному закону, причем на разных отрезках законы могли быть разными — то требовалась обычная прямая линия, то это должна быть сначала плавно, а потом все резче возрастающая кривая, или наоборот — чем ближе к конечной точке, тем плавнее должна была возрастать температура. Да, сами графики мы могли поддерживать, вот только для каждого требовался операционник, а то и не один. Поэтому вслед за номером устройства мы добавили еще позицию для алгоритма работы этого устройства, а так как они пока отрабатывали отдельными устройствами, то эту позицию в команде стали называть еще и номером субустройства. Ведь, скажем, для разных кривых требовались разные операционники, а то и их группы, если график был слишком сложный и его требовалось апроксимировать более простыми линиями. Поэтому номер субустройства, он же — алгоритм работы — и включал в работу нужный операционник, и уже тот управлял нагревом, а сама позиция устройства, получается, говорила теперь только о том, с какого входа надо брать показания для сравнения. Ну и еще — в какой регистр записать номер субустройства и значение для сравнения. Сама схема, естественно, была еще жесткой, и если требовались графики изменения температуры с другими кривыми, то переставлялись и перекоммутировались блоки управляющего устройства, соответственно, программы для одной конфигурации не подходили для другой. Так что ручной работы тоже требовалось немеряно, но это все-таки было проще, чем вручную отрабатывать каждый эксперимент, к тому же схема управляющего устройства и отлаженная для него рабочая программа становились своеобразным "опытом", который отторгался от человека и становился доступен другим людям — только поменяй конфигурацию на нужную да поставь на запуск программу. Мы нарабатывали библиотеку "программ", пусть они пока частично и кодировались коммутацией блоков.

А сама программа и управляющая схема продолжали усложняться о мере усложнения техпроцесса. Так, для графика нагрева ввели обратную связь по характеристикам осаждаемой пленки — ее сопротивлению, пропусканию света, и вообще реакции на свет — ведь нагревали не просто так, а чтобы получить пленки нужных характеристик. Соответственно, было разумным по этим характеристикам и вести контроль, а не просто по времени работы. То есть добавились процедуры контроля. Сначала все пытались запихать их на ту же перфоленту, что и основная программа — добавить туда позиции для значений сопротивления, фототока, степени прозрачности. То есть предполагалось, что эти значения будут измеряться в процессе работы очередной команды или после ее окончания с тем, чтобы либо продолжить ее работу до достижения нужных показателей, либо перейти к следующей команде, если эти значения уже достигнуты. То есть уже в саму команду для устройства добавлялись новые номера устройств для измерения нужных значений, которые должны были выдавать сигнал готовности, достижения показателей, прежде чем будет переход к следующей команде. Для этого добавили еще одну служебную дорожку, которая указывала, что цифра на этой позиции — это маска устройства, которое должно будет выдать сигнал готовности, а следующая цифра — значение для этого устройства, которое оно будет сравнивать с измеренным сигналом. Скажем, команда нагрева состоит из номера самой операции — то есть "нагреватель", значения температуры, которое заносилось в его регистр для ЦАП, номера операционника, который реализовывал нужный график изменения температуры — этот же операционник получал значение с выхода термометра и ЦАП и выполнял их преобразования, чтобы выдержать заложенный в него график, затем в команде следовала позиция с номером омметра, измеряющего сопротивление напыляемого слоя, позиция для его значения, позиция с номером вольтметра для измерительного фотоэлемента, позиция с его значением — вот такая была длинная команда, причем количество субустройств в общем случае было различным, что заставляло подумать над тем, а как вообще отделить команды одну от другой. В конце концов просто ввели отдельную дорожку с признаком окончания команды — все действия были последовательны, устройства — те же омметр и вольтметр — были взаимосвязаны, то есть использовались только при нагреве согласно схеме их включения, поэтому управляющая схема, обнаружив окончание старой команды, прокручивало перфоленту на следующую позицию, откуда брала номер устройства и заносила его в регистр очередной команды, и уже потом последующие позиции с номерами субустройств относились к этому устройству и соответственно схемой выбирались регистры именно этих субустройств. Следующая позиция после номера субустройства — маска ожидания запуска устройства данной команды, затем — целевое значение — это было прошито жестко в схеме считывания. А затем шел дополнительный набор отслеживаемых параметров — номер параметра — те же вольтметр или омметр — и значение для него. И уже внутренняя схема нагревателя отслеживала выдачу сигнала "готов" с этих четырех выводов — температуры, времени, омметра и вольтметра — сколько позиций было установлено масками ожидания — и только после этого выдавала сигнал "работу закончил". Ну а уж управляющая схема определяла, что если в ее маске ожидания была единица в этом устройстве, то есть она ждала окончания этой команды — тогда уж оно запускало следующую команду, которая и выставила эту единицу.

То есть само устройство-нагреватель превращалось в эдакий исполнительный блок со своей логикой работы, которая была заложена в его схеме, а конкретные параметры работы оно получало от управляющей перфоленты. Схема получалась мудреная, к тому же все-равно полностью не покрывала все растущих потребностей по алгоритмам управления. Так, у людей уже бродили мысли, что на каждом куске графика изменения температуры надо бы отслеживать разные значения той же проводимости или прозрачности. Соответственно, их значения надо бы задавать не для устройства, реализующего график нагрева, а для отдельных отрезков графика. И программы, и схемы управления все усложнялись и усложнялись. И кроме перфолент пока у нас не было другого удобного инструмента для программирования.

Набивку перфолент выполняли сами студенты. Вскоре им надоело перенабивать перфоленты каждый раз, меняя разве что константы — сами-то программы менялись нечасто, а вот конкретные параметры — довольно значительно — ведь даже по одной температуре надо было проводить десятки опытов с шагом в десять градусов, а для каждой температуры — еще и с разным временем — с шагом, скажем, в одну минуту — перфолент получалось просто невообразимое количество — десятки и сотни. Неудивительно, что творческие личности вскоре взвыли от такой работы и постарались как-то ее упростить. Ну народ и начал творить. Первое, что они сделали — это составили "бланковую" программу — перфоленту с командами, но без значений. И отдельно стали набивать перфоленты со значениями. А уже потом совмещать два в одном — протягивали обе перфоленты на двух аппаратах, а общий результат пробивался на третьем — эту перфоленту уже и заряжали в исследовательскую систему. А чтобы понимать — откуда надо брать значение — стали на бланковой перфоленте пробивать служебную дорожку — есть единица — берем с одного аппарата, нет — с другого. Это уже исключало необходимость повторной набивки вручную самой программы — номеров устройств, субустройств, масок ожидания — оставалось только набить перфоленты с самими значениями. Но на ленте значений надо было оставлять соответствующие им позиции пустыми. "А чего бы не сэкономить бумагу?" — подумали наши гении. И ввели на "бланковой" перфоленте еще одну дорожку — теперь, встретив единицу в этой дорожке, управляющая схема брала число с перфоленты значений — и протягивала обе перфоленты, забирая значение со второй перфоленты, а ленту команд просто протягивая дальше. А если отверстия не было, забирала номер устройства с ленты команд, а ленту значений не трогала, пока на ленте команд снова не встретится единица. А потом еще немного подумали — и подключили оба считывателя напрямую к исследовательской системе — то есть заменили предыдущий вариант с набивкой сводной ленты сразу чтением исходных лент, без создания сводной. Да, потребовалось два аппарата, но зато вышла экономия на перфолентах — и на самой бумаге, и на ее пробивке — теперь требовалась только отдельная лента команд и отдельные ленты значений, причем те — уже без пропусков под команды. Так мы постепенно приходили к Гарвардской архитектуре. Хотя тут про такое вообще не слышали — все-таки секретные штуки, но вот я как-то ляпнул в разговоре — так и прижилось. А потом и разведка подтвердила, что да, еще в конце тридцатых была предложена эта схема в Гарварде. Про меня в очередной раз зашептали "Ну точно разведчик…".

Ну а уж для перевода из десятичных в двоичный код народ сначала составил таблицу всех чисел до 1023 и набивал по ней вручную. Потом ее набили на перфоленте, которую протягивали до нужного числа — всего-то пять метров на двух бобинах, жали кнопку — и сигналы со считывающих датчиков поступали на пробивочную машину. но с такой длинной лентой ускорение получалось только если нужные значения были рядом, что получалось не всегда, поэтому ее разбили на ленты для каждой сотни, вставляли нужную и протягивали до нужного числа — надо, скажем, триста семьдесят два — брали полуметровую ленту с числами от трехсот до трехсот девяноста девяти, протягивали до нужного числа — и вперед. Потом народ понял, что каждый раз менять ленту тоже как-то занудно. Тогда сделали несколько считывателей, в каждом установили по длинной ленте на все 1024 числа — и брали значения с них — ведь шаг изменения значений одной переменной невелик — пять-десять-двадцать единиц, самих переменных тоже немного — три-пять-семь, поэтому достаточно семи считывателей максимум, и на каждом протягивать свою ленту — установили начальные значения на всех считывателях, и затем последовательно нажали на каждом кнопку — на ленте значений последовательно пробились нужные двоичные цифры. Потом сдвинули одну из лент, чей шаг отрабатывается — и снова последовательно пробили значения — и так далее. Получалось довольно быстро. Но и эту схему автоматизировали. Действительно — "Чего это мы будем жать кнопки на всех аппаратах?" — ну и добавили схему с механическим переключателем, которая по нажатию всего одной кнопки пробивала значения со всех аппаратов — главное теперь было не запутаться в смене значений на лентах-источниках — для каждой надо было выставить нужный шаг значений. А потом еще подумали, и подключили эти ленты к самой установке, и теперь было достаточно перед каждым экспериментом установить нужные начальные значения на лентах, а уж схема выбора считывателя последовательно проходила ленты и брала с них значения — ленты как бы организовывали вложенные циклы прохода по своим переменным — температуре, давлению, сопротивлению и так далее. Правда, это безобразие вскоре прекратили — все-таки надо было сохранять значения, при которых проходил эксперимент — и для истории, и чтобы повторить без необходимости настройки. Поэтому на время вернулись к предыдущей схеме с готовыми лентами значений, пока кому-то не пришла в голову мысль сдавать в архив не сами ленты, а параметры считывателей — начальное значение и шаг — количество потребной бумаги снова уменьшилось.

Причем, несмотря на секретность, сведения о цифровых схемах просачивались в народ, поэтому вскоре мы обнаружили в одной из лабораторий самодельный блок с АЦП и счетчиком, которые моделировали работу с перфолентой — просто теперь последовательные значения для перебора параметров при экспериментах выдавались не с пробитой ленты, а с этого АЦП. Причем устройство было незасекреченным, и счетчики применили не в лабораториях, занимающихся технологией изготовления цифровых микросхем, что было бы естественно, а в совсем посторонней области — просто два друга играли вместе в волейбольной команде, вот и зацепились языками за тему генерации последовательностей значений для экспериментов. А в лаборатории цифровиков было много бракованных микросхем этих счетчиков, где работали, скажем, только два разряда из четырех, да и рассыпухи хватало, вот друг-цифровик и сделал из них своему другу несколько микросхем счетчиков на два, три, а то и на один разряд — и потом просто соединили их последовательно, получая нужные сетки разрядностей, а где не хватало, добивали рассыпухой, а то и на лампах, да еще подпирали снизу начальным напряжением выходные усилители, и так получали набор значений в нужном диапазоне напряжений. Так эти ухари, чтобы скрыть свою деятельность, одновременно пробивали и перфоленты, только теперь они были не источниками значений для установки, а лишь документированием процесса исследований — типа "правила не нарушили, все задокументировано", ага. То есть в нашей системе безопасности появилась новая дыра, и что делать с этой вольницей, было совсем непонятно — вроде бы делали благое дело, но вместе с тем сведения о цифровых микросхемах все больше утекали наружу. В данном случае, ладно — "все свои". Но мог оказаться и не свой. Пришлось возглавить и это направление — мы стали выпускать блоки с такими цифровыми счетчиками, пряча сами цифровухи уже стандартным способом среди других элементов, а работу счетчиков пока залегендировали магнитной записью значений — якобы теперь они записаны на магнитную пленку — внутри даже были соответствующие лентопротяжные механизмы с бобинами, сделанные из брака, и они даже работали. Ну, выглядели работающими — шуршали двигателями кода работали цифровые счетчики. А вот лезть внутрь, как и обычно, можно было только сотрудникам с соответствующим допуском.

Так что схемы управления постоянно развивались хотя к полноценному центральному процессору в автоматизации экспериментов и производств мы еще не пришли — сама подключаемая аппаратура имела блоки управления, которые можно было включать в управляющие схемы термошкафа — на первых версиях настройки задавались еще на самой аппаратуре, и она могла обмениваться с основным управляющим блоком сигналами — получать и принимать сигналы.

Особенно страстно такими конструкциями занимался молодняк — парни и девушки от шестнадцати до двадцати двух. У нас было уже семьдесят три таких уникума, что могли составить любую схему, и именно их запросы особенно сильно продвигали нашу конструкторскую мысль. И более двухсот молодых уровнем хоть и пониже, но тоже пышущих идеями. Да, Советскому Союзу не хватило каких-то двух-трех, ну максимум пяти лет мирной жизни, чтобы выстрелил тот фундамент, что закладывался в годы первых пятилеток. В реальной истории вся эта молодежь, скорее всего, сгинула в немецких концлагерях, или погибла во время рейдов немецких карателей, или горбатилась на фрицев в качестве остербайтеров, в лучшем случае — воевала в партизанских отрядах. Многим ли удалось выжить и раскрыть свой талант — неизвестно. Собственно, почти то же самое произошло и в конце восьмидесятых — девяностые, да и позднее — скольких сбил с пути лозунг "Обогащайтесь!". А сейчас эти мальчишки и девчонки с упоением подчиняли себе оживленных электроникой големов. Да и более старшие товарищи вполне так осваивали новую технику, тем более что в СССР автоматизацией стали серьезно заниматься еще с начала тридцатых. В 1930 в Главэнергоцентре ВСНХ СССР был организован комитет по автоматике. В правлении Всесоюзного электротехнического объединения в 1932 было создано бюро автоматизации и механизации заводов электропромышленности. В специальном машиностроении было организовано Всесоюзное объединение точной индустрии по производству и монтажу приборов контроля и регулирования. В научно-исследовательских институтах энергетики, металлургии, химии, машиностроения, коммунального хозяйства создавались лаборатории автоматики. Проводились отраслевые и всесоюзные совещания и конференции по перспективам её применения. В 1935 в АН СССР стала работать Комиссия телемеханики и автоматики для обобщения и координации научно-исследовательских работ в этой области. Началось издание журнала "Автоматика и телемеханика". В первые пятилетки были созданы первые заводы, производящие приборы и аппаратуру автоматики и телемеханики. Так что вопросы автоматизации производства тут были не в новинку. Более того, постепенно у меня начало складываться ощущение, что народ воспринимал цифровое управление с перфолент через ЦАП-АЦП лишь как расширение релейных схем управления. Или механических командоаппаратов, которые применялись, например, для управления электроприводами — они были разных конструкций — кнопочные, барабанные, кулачковые — и выполняли последовательность действий, необходимых для запуска или, скажем, торможения двигателей. В этих командоаппаратах даже применялось слово "программа", так что и тут я не внес ничего нового, кроме разве что новой элементной базы и техники работы, да и то все пока делалось практически жестким кодированием схем работы, то есть по сути не отличалось от разработки командоаппаратов, разве что была добавлена возможность задания набора параметров их работы.

Так что автоматизация экспериментов и производств пока обходилась жесткими схемами, а настоящие компьютеры применялись в науке, причем, когда у нас пошли операционные усилители, цифровики сразу начали скрещивать свои схемы с аналоговыми, когда цифровая часть отвечала за общий алгоритм и управление ходом вычислений, а аналоговая — непосредственно для расчетов — суммирования, дифференцирования и тому подобного — то есть они были как бы математическими ускорителями, сопроцессорами для центрального процессора. А я еще думал вбрасывать ли им идею с ПЛИСами или подождать, чтобы не сбивать их с пути — в принципе, сейчас в качестве ПЛИС выступали эти аналоговые сопроцессоры, в которых народ реализовывал нужные алгоритмы жестким перекоммутированием проводников, и, так как алгоритмы не требовалось менять часто, то возможности ПЛИС, по крайней мере по этой части, и не будут востребованы, а цифровая часть нормально отрабатывает и на обычном процессоре. Ладно, подождем.

В общем, машины с центральным процессором пока не хотели вписываться в автоматизацию исследований и в технологические процессы — контроллерам оборудования хватало жестких схем. Ну и ладно — все-равно пока их немного, еще не подобрались и до сотни, и большинство работало в науке и проектировании, ну разве что сумели приспособить несколько машин для особо сложных исследовательских стендов. Особенно отлично сочетание измерительных приборов и симбиоза цифровой и аналоговой вычислительной техники работало на исследовательских стендах по управлению сгоранием топлив в быстротекущем газе — начав исследования по напылению металлов, мы от них плавно переходили к принципиально новой технике — десятки датчиков снимали показания перепада давления, температуры, скорости потока, вибраций в зависимости от положения заслонок, количества подаваемого топлива — и затем инженеры ползали по многометровым графикам, выверяя свои математические модели процессов. В циклотронах вот тоже начали приспосабливать эту технику. А так — в основном она применялась для выполнения множества расчетов — научных и конструкторских. Вот и в ИК-технике следующего поколения обошлись стандартными средствами автоматизации, не влезая с сложные системы управления, хотя эта техника даст существенный скачок для ведения боевых действий ночью.

Глава 15

И называлась эта техника — микроканальные фотоумножители. Все-таки те ИК-приборы, что мы использовали до сих пор, были еще несовершенны и уж точно не дотягивали до тех картинок, что я помнил по своему времени. Точнее, как раз картинок они почти что и не давали. Так, наиболее массовым прибором был детектор тепла — одноэлементный прибор, с помощью которого можно было определить, что вот там что-то теплится — а уж что — солдат, танк, пострелявшее орудие или амбразура ДОТа — надо было высматривать глазами. Ну, не совсем глазами, а оптическими и телескопическими приборами, что мы выпускали в массовых количествах. Какую-то картинку давали системы с механическим сканированием, в которых линейка детекторов последовательно ощупывала пространство и выдавало на ЭЛТ набор точек — в этих устройствах были почти те же детекторы, только сделанные немного по-другому, чтобы обеспечить достаточное быстродействие, необходимое для развертки хотя бы десяти кадров в секунду.

Одноэлементные приборы были легкими, но не давали картинки, сканирующие — давали картинку, но были громоздкими. Промежуточное положение между ними занимали электронно-оптические преобразователи. Эти электровакуумные приборы имели фотокатод — напыленную либо осаженную с внутренней поверхности колбы смесь веществ, которые могли эмитировать электроны под воздействием падающего света — сурьма-цезий, окисленное серебро-цезий и т. п. Причем выбитые электроны могут вылетать из каждой точки фотокатода во всех направлениях — как перпендикулярно, так и практически горизонтально поверхности, поэтому их надо фокусировать, чтобы они летели к экрану более-менее параллельно — электролюминисцентному слою, напыленному на другой стороне колбы. Фокусировать можно либо электростатическими, либо магнитными полями, либо обоими сразу. Немцы применяли только первый вариант. При этом четкое изображение все-равно не получишь — так, при расстоянии между электродами в двадцать миллиметров и фокусирующем напряжении десять тысяч вольт диаметр точки изображения будет почти миллиметр. Причем — каждой точки изображения на фотокатоде. Все дело в том, что свет разной длины волны выбивает электроны разной энергии, и так как каждая точка исходного изображения состоит из набора волн разной частоты, то она даст набор электронов с разной энергией, а фокусирующее напряжение рассчитано, скажем, только на какой-то узкий диапазон энергий — вот остальные электроны, не попадающие в этот диапазон, и будут фокусироваться уже не в точку, а в круг. Это помимо упомянутого мною эффекта выбивания электронов под разными углами. И чем больше расстояние между электродами и чем меньше напряжение — тем больше результирующий диаметр круга от каждой точки. В результате "круги" соседних точек накладываются друг на друга, изображение размывается. В принципе, этого достаточно чтобы рассмотреть крупные объекты, расположенные на дальних расстояниях, либо мелкие — на близких.

Вот только компактными такие приборы назвать все-равно нельзя — для создания высоких напряжений требовался мощный источник электричества, сам прибор тоже немаленький, а небольшой коэффициент усиления накладывал дополнительные требования. Да и наши производственные возможности в начале не позволяли создавать ЭОП, а потом твердотельные и вакуумные одноэлементные ИК-детекторы уже достигли достаточного качества и тем более количества, чтобы имело смысл переводить все на ЭОП. Правда, дополнительное закручивание электронов еще и магнитным полем повышало четкость изображения раз в сто, если не в двести — тут уже можно было бы различать более мелкие объекты на больших расстояниях. Магнитное поле закручивало электроны, так что они двигались от каждой точки фотокатода уже не по параболе, а по спирали, хотя это давало S-образные искажения изображения. К тому же подобрать напряженность магнитного поля так, чтобы электроны при очередном витке пересеклись бы с осью, выходящей из точки фотокатода, откуда они были выбиты, было сложновато — напомню, энергия электронов разная. Да и хроматическая аберрация также возникает — все из-за той же разности в энергиях, а следовательно и скоростях электронов.