Se souvenir du laboratoire de rayonnement MIT
de retour à la fin des années 80, notre société a réussi à procurer la série complète de 28 volumes de rayonnement MIT (Rad Lab), publiée en 1947, pour la bibliothèque de la société. Pour moi, ces livres étaient intéressants parce que j’aime l’histoire et l’ancienne technologie, mais je n’ai pas compris pourquoi tout le monde était si excité de l’acquisition. Seul un aperçu de la superficie des volumes révélerait que les “circuits” que ces livres décrits ont utilisé des tubes à vide et leurs “ordinateurs” ont été fabriqués à partir de liaisons mécaniques. C’était les années 1980 et nous avons travaillé avec des systèmes de radar et de communication modernes utilisant des semi-conducteurs, des circuits intégrés et des ordinateurs numériques. Comment ces vieux livres de Moissieurs pourraient-ils avoir une utilisation pratique? À ma grande surprise, il s’est avéré que, en effet, ils pourraient, et éventuellement, je suis venu apprécier l’excitation. J’en ai même utilisé plusieurs d’entre eux au fil des ans.
Laboratoire de rayonnement? Radar nucléaire?
Dans les années qui ont précédé la WW2, l’idée d’une organisation civile de scientifiques qui fonctionnerait indépendamment des bureaucraties militaires et gouvernementales était défendue par le Dr Vannevar Bush. Les militaires et les scientifiques n’avaient pas bien travaillé ensemble au cours de la Première Guerre mondiale, et cela ressemblait à la science et la technologie jouerait un rôle beaucoup plus important à l’avenir.
Il semblait cervoir que l’Amérique entrerait finalement au conflit, et le Dr Bush et d’autres pensaient qu’un nouveau cadre organisationnel était appelé. À cette fin, le Comité national de recherche sur la défense (NDRC) est devenu plus tard le Bureau de la recherche scientifique et du développement (OSRD) a été lancé au président Roosevelt et il l’a approuvé en juin 1940.
Presque immédiatement, un cadeau tomba au-dessus de la nouvelle organisation – la mission de Tizard qui est arrivée dans les États du Royaume-Uni au 1940 septembre 1940. Ils ont apporté un coffre à trésor littéral d’innovations techniques des Britanniques, qui espéraient que la coopération de l’industrie américaine pourrait aider Ils survivent ce qui ressemblait à une invasion imminente et imminente. L’un de ces trésors était le magnétron de la cavité, que notre propre Dan Maloney a écrit il y a environ quelques années.
Dans quelques semaines, sous la direction du jeune gallois “Taffy” Bowen, ils avaient examiné la conception et recueilli le matériel nécessaire pour le déclencher. Une alimentation en anode de 10 kV et un électroicapnet de 1 500 gauss ont été achetées et les scientifiques se sont rassemblés dans les laboratoires de radio-cloche à Whippany New Jersey le dimanche 6 octobre 1940. Ils ont mis en place le magnétron de la cavité et ont été blowns par les résultats – Plus de 10 kW de RF à 3 GHz (10 cm) de quelque chose de la taille d’une barre de savon.
Une vague d’activité s’ensuivit et le laboratoire de rayonnement a été formellement établi le 25 octobre, situé au MIT et fonctionnant sous le parapluie de la NDRC. Le nom allait être du laboratoire à micro-ondes, mais il a été changé en laboratoire de radiation plutôt que d’induire en erreur les yeux indiscrets quant au centre de leurs recherches. À l’heure actuelle, les laboratoires de recherche sur les radiations, comme le bénéficiaire de la duraquet de radiations Berkeley de Berkeley d’Ernest Lawrence, qui étaient purement scientifiques de portée sans importance.
La poussée à des longueurs d’onde inférieures
US Navy Cxam Borned Radar
Vhf
200 MHz
1,5 m
1940
US Army SCR-270
Vhf
100 MHz
3 m
1940
Chaîne britannique
Hf / vhf
20 – 50 MHz
15 – 6 m
1938
Chaîne britannique maison basse
Vhf
200 MHz
1,5 m
1939
Union soviétique RUS-1
Vhf
75 MHz
4 m
1938
Pourquoi tout le fussage? Bien que les systèmes radar utilisaient une utilisation limitée de cette époque, ils fonctionnaient tous dans la bande VHF. Les ingénieurs du jour connaissaient la bande de fréquences VHF et disposaient donc des outils de conception et des composants nécessaires pour construire des unités de travail. À la fin des années 1930, les Britanniques avaient construit une vaste gamme de stations radar de la défense côtière appelées chaîne maison, dont l’opération chevauchait HF et VHF. Depuis la guerre commencée en septembre 1939, certaines faiblesses du système étaient venues à la lumière. Le système bas de la chaîne à la maison à 200 MHz a abordé certaines de ces préoccupations, mais les longueurs d’onde plus courtes de radar centimétrique (dans la région SHF) ont promis de réels avantages. Par exemple, des antennes pourraient être plus petites, des objets plus petits pourraient être détectés et situés avec une meilleure précision. Mais il n’y avait eu aucun moyen de générer la puissance de l’émetteur nécessaire tant que l’introduction du magnétron de la cavité.
Outre le magnétron de la cavité elle-même, les Britanniques ont présenté leurs homologues américains avec une liste de priorités. Ils avaient besoin de trois types de radar tout de suite: (1) Interception aéroportée, (2) Directement des coups de feu Anti-Aircraft et (3) Navigation de bombardier à longue portée. Le Rad Lab est souscrit et a tout de suite commencé trois programmes d’accident correspondants.
Projet 1: Radar d’interception aéroporté
B-18 utilisé comme laboratoire de radar volant
Dans trois mois, l’équipe avait leur prototype de 10 cm de radar aéroporté. Construit dans un véritable style pirate de hacker, il remplit un toit entier et a été pavé avec tout ce qu’ils pouvaient mettre la main. Au début de janvier, ils avaient un système de travail avec deux antennes et, avant février, ils ont résolu le problème du commutateur de réception de transmission.em et démontré avec succès le suivi des avions en utilisant seulement « un œil ». En Mars, ils ont réduit le prototype tentaculaire en quelque chose qui pourrait être installé dans un avion. Sur son premier vol d’essai, l’équipage a fait preuve de détection air-air, et, sur un coup de tête, a essayé et a réussi à découvrir les navires et les sous-marins.
Projet 2: arme anti-aérienne Radar
RCS-584 à Proving Grounds
Tout d’abord suivi automatiquement Airplane
Ce projet a été mis en plein essor au début de 1941. Les idées originales présentées par les Britanniques, en effet comment les systèmes à base de VHF existants ont travaillé, était entièrement manuel. Radar trouverait les avions, mais les gens les antennes et dirigé les mitrailleuses – essentiellement un phare vraiment amélioré. mais les scientifiques de laboratoire Rad ont pensé qu’ils pourraient faire mieux grâce à l’automatisation du processus. Ils ont prouvé mauvais de défaitistes, et en mai 1941, avait un travail radar qui pourrait suivre automatiquement les avions et fait une caméra dans le plan. Bell Labs a développé un ordinateur de contrôle d’incendie analogique et un système de travail a été complété par avril 1942 (SCR-584 Radar).
Projet 3: navigation à longue distance
Loran AN / APN-4 Set Récepteur
Le développement du projet à long terme de navigation, ou Loran, ont commencé tout de suite. La première paire de postes sont en cours de construction par le ressort. Loran a été le seul projet de laboratoire Rad ne pas utiliser des micro-ondes. Au lieu de cela, il a fonctionné environ 2 MHz et a été utilisé pour les avions de guidage et des navires. Loran et ses successeurs ont continué à être utilisés dans les États-Unis jusqu’en 2010, et en Europe jusqu’en 2015.
Ce ne sont que les trois premiers projets. À la fin de la guerre, le laboratoire Rad a développé et contribué à de nombreuses autres nouvelles applications radar aussi bien, y compris les nouveaux systèmes à 3 cm et 1 cm.
Environnement de travail
Le laboratoire Rad Les gens ont besoin rapidement et a commencé à recruter des ingénieurs et physicien des universités à travers le pays. Par tous les comptes, il était un excellent endroit pour travailler. Il y avait libre échange d’idées, l’excitation de pousser les nouvelles frontières de l’ingénierie et de la physique. décennies avant les modems et les systèmes BBS, Internet, ou notre propre hebdomadaire Hackaday chat, le personnel de laboratoire Rad avaient des conférences téléscripteur hebdomadaires avec leurs collègues du monde entier.
Le laboratoire n’a jamais collé à un organigramme rigide, basée sur la logique ou la fonction préconçue que l’on appelle; plutôt l’organisation a été construit autour des hommes disponibles. [La politique devait] définir les scientifiques libres de tout contrôle non scientifique. Dans la dernière année ou deux le laboratoire at-il commencé à être plus contrôlée par des éléments non scientifiques. mais cela est venu trop tard pour frustrer tous les aspects importants du programme. laboratoire Rad directeur fondateur Lee Alvin DuBridge
L’urgence toujours présente de la guerre serait toujours peser sur les décisions. quiconque propose une nouvelle idée serait toujours contestée par le directeur associé I. I. Rabi à la question suivante: « Combien d’Allemands le tuer? ». [NDLR: des moments différents!]
Héritage
En plus de réussir avec les trois premiers projets, le laboratoire Rad a continué à contribuer et développer les applications de radar. Ces projets comprenaient des systèmes d’atterrissage à micro-ondes, les radars de chasse sous-marins, des contre-mesures électroniques et des mesures anti-contre, pal d’identification ou ennemi (IFF), un radar d’alerte précoce, et les radars de fusibles shell, entre autres. À son apogée, le laboratoire Rad emploie plus de 3000 travailleurs, dont plusieurs futurs lauréats du prix Nobel, y compris I.I. Rabi (Physics 1944) et Ed Purcell (Physique, 1952) pour des découvertes concernant la résonance magnétique nucléaire.
De l’approbation du bâtiment 20 Lettre
L’une des structures temporaires construites pour abriter le laboratoire tentaculaire en 1943 simplement appelé bâtiment 20 et est devenu une légende à elle-même pendant des décennies à suivre. Être de construction temporaire, des gens ne se préoccupaient pas de percer des trous dans les murs pour passer les câbles. On dit que 20% de tous les physiciens américains a travaillé dans la construction de 20 à un moment ou un autre, et a obtenu le nom de « L’incubateur magique ». Il a finalement été démoli en 1998 pour faire place à un complexe scolaire moderne.
Une encyclopédie des connaissances
Lorsque la guerre terminée, le laboratoire Rad a fermé boutique le 31 déc 1945. Une dernière tâche était de documenter le travail accompli au cours des cinq années d’exploitation. directeur adjoint Louis Ridenour a conduit la tâche, obtenir les scientifiques pour documenter leur travail avant de retourner à la vie normale. Le résultat a été un ensemble de 28 volumes, y compris l’indice.
Volume 1 de la série de laboratoire Rad
Au cours de mes années de travail avec les systèmes radar, nous avons utilisé régulièrement certains de ces livres. Il ne serait pas rare d’entendre quelqu’un crier dans le couloir, « Qui a volé argent de mon bureau hier soir? » – Samuel Argent est l’auteur du livre d’antenne, le volume 12. J’utilisé Waveguide de Marcuvitz Manuel, le volume 10, un peu. et lorsqu’ils sont affectés à un projet en utilisant des calculs de temps de vol, j’ai appris beaucoup du livre de Loran.
Dans les années 2020, sont l’une de ces volumes encore importants? Je dirais que les théoriques sont toujours valables, mais il y a probablement beaucoup d’autres, plus modernes, des textes plusfacilement disponible. Pour les personnes dans des circuits rétro, ces livres ont beaucoup de bon exemple designs de tube à vide pour apprendre. Et si vous êtes dans des ordinateurs mécaniques, le livre sur les mécanismes informatiques et les liaisons pourrait être d’intérêt. Cette série a été longue d’impression, mais elle est disponible sur Internet Archive (lien vers le volume 1).
Banner Image Musée du MIT.