Доктор физико-математических наук доктор Владимир Михайлович Фридкин известен читателям "Науки и жизни" как литератор, создатель интересных рассказов, в том числе об А. С. Пушкине и его времени. (Кстати, издательство "Физматгиз" собирается выпустить его новейшую книжку "Непридуманные рассказы о любви".) На просьбы написать научно-популярную статью по собственной основной специальности - физике твердого тела Владимир Михайлович постоянно отвечал отказом. Гласил, что о физике не желает писать популярно. Но сейчас он поступился своим принципом. И поводом послужило последующее событие. В мае этого года Интернациональный комитет по фотографической науке (International Committee for Imaging Science) одарил В. Фридкина премией Берга за "выдающийся вклад в развитие необыкновенных (бессеребряных) фотографических процессов и международное сотрудничество в этой области". Ксерография - фотографический процесс, опирающийся на чисто физические явления. В 1953 году В. М. Фридкин, только-только окончивший Столичный институт, сделал 1-ый ксерокс, а потом развил теорию ксерографии. На данный момент ксерокс стоит в каждом учреждении и без ксерографии невозможны факсимильная связь и 10-ки других технологий. А 50 лет тому вспять это было волшебство. И волшебство это родилось в Рф. По поводу юбилея наш глубокоуважаемый создатель согласился написать первую научно-популярную статью.

В этой заметке я желаю поведать об истории сотворения первого ксерокса. Тем паче, что изготовлен он был в Москве и к этой истории я имею непосредственное отношение. Сейчас ксерография - база множительной техники. Без нее не было бы ни факсов, ни принтеров компьютера.

Но говорить нужно по порядку. Ведь ксерография - часть современной фото. Ее еще именуют бессеребряной либо сухой фото (от греческого слова "ксерокс" - сухой).

Датой рождения фото считают 1837 год, когда француз Жозеф Нисефор Ньепс получил 1-ые изображения на пластинке, покрытой слоем светочувствительного асфальтового лака и подвергнутой свету. Способ основан на том, что освещенные и неосвещенные участки пленки по-разному растворялись в лавандовом масле. Год спустя Луи Жак Дагер получил фотоизображение на пленке йодистого серебра. В пленке под действием света происходила фотохимическая реакция и появлялось скрытое изображение, проявлявшееся парами ртути. На данный момент эти 1-ые дагеротипы можно узреть в Шалоне, в музее фото, неподалеку от Парижа. (Фото родилась в год смерти Пушкина. Потому его фото мы не знаем. А вот дагеротипы его деток известны.)

Современная галоидосеребряная фото сотворена в 70-х годах XIX века, когда в качестве фотографического материала стали использовать бромосеребряные пленки, сенсибилизированные молекулами красителей. Молекулы красителя поглощают свет в видимой спектральной области, что в сотки раз наращивает светочувствительность фотографических пленок. Это открыло путь к изобретению кино и применению фото в астрофизике, ядерной физике, физике простых частиц - фактически во всех областях науки и техники. И не только лишь в науке и технике. Без фото нельзя представить для себя ни нынешней жизни, ни современной истории людской цивилизации.

До середины прошедшего века фото как наука была частью фотохимии, потому что и образование укрытого изображения, и его проявление основывались на фотохимических процессах. Ксерография - новый фотографический процесс, опирающийся на чисто физические явления, использующие фотопроводимость полупроводников. И тут нужно поведать обо всем, что привело к созданию первого ксерокса.

Главные действия произошли независимо друг от друга в 1938 году по различные стороны Атлантики.

В маленькой комнате отеля "Астория" в Нью-Йорке (Лонг-Айленд) Честер Карлсон (1906-1968), физик, служивший в патентной конторе, сделал таковой опыт: наэлектризовал трением пластинку поликристаллической серы и через пленку, несущую изображение, осветил ее. Сера - фотопровод ник. При освещении в фотопроводнике появляются носители тока, электроны, либо дырки. Они разряжают освещенные участки фотопроводника, потому после световой экспозиции на поверхности серы появляется скрытое изображение, образованное заряженными и разряженными участками. Если опылить такую поверхность заряженным порошком, несущим обратный заряд, частички порошка проявят изображение. Для проявления Карлсон использовал трибоэлектрический эффект, издавна узнаваемый в физике. Он смешал порошки сурика и серы (частички которых, контактируя вместе, заряжаются обратными зарядами) и опылил пластинку серы. Частички красноватого сурика показали скрытое изображение. На поверхности пластинки проступили строчки: "Астория", 22 октября 1938 года. Эту дату и следует считать деньком рождения ксерографии.

Естественно, в базе современной ксерографии лежит улучшенная разработка. Заряжают фотопроводник не трением, а коронным разрядом. С его же помощью проявленное изображение переносится на бумагу, а потом фиксируется. В качестве фотопроводника употребляют материал более светочувствительный, чем сера, к примеру бесформенный сплав селена с теллуром.

В том же 1938 году работал в Париже на улице Воклен в институте Марии и Пьера Кюри юный физик Жора Наджаков (когда-то конкретно тут супруги Кюри открыли естественную радиоактив ность радия). В лаборатории, которой управлял именитый французский физик Поль Ланжевен, Г. Наджаков открыл так именуемые фотоэлектреты. Он нашел, что при освещении наружного электронного поля неких фотопроводников в их появляется внутренняя электронная поляризация, которая долгое время сохраняется в фотопроводнике. Снаружи это напоминало магнитную поляризацию ферромагнетиков. Потому (по аналогии с магнитом) Наджаков именовал фотопроводник с неизменной электронной поляризацией электретом. Поляризацию фотоэлектрета можно повредить при повторном освещении фотопроводника в отсутствие наружного поля.

На данный момент механизм образования фотоэлектрета отлично исследован. Он связан с локализацией носителей заряда (электронов и дырок) в глубочайших ловушках, что и обеспечивает поляризации "долгую жизнь". Увлекательное совпадение: в качестве материала для фотоэлектрета Наджаков, как и Карлсон, использовал поликристаллическую серу.

Через пятнадцать лет эти два открытия внезапно повстречались и дали жизнь первому ксероксу. И тут уже нужно говорить о для себя.

Физический факультет МГУ я окончил в декабре 1952 года, когда в стране неистовствовало "дело докторов". Закончил с различием, еще студентом опубликовав две научные статьи. На работу меня не брали, а мама, врача-гематолога, выгнали из поликлиники. Не на что было жить. Отец, погибший в войну, был полиграфистом. Его друзья устроили меня в НИИПолиграфмаш: небольшой институт при заводе, ютившийся в домиках-развалюшках за Текстильным институтом. Там за кульманами посиживали несколько конструкторов, чертивших детали полиграфических машин. Физикой, как говорится, и не пахло. Директор, друг отца, завел меня в пустую комнату, где стояли стол и два стула, и произнес: "Займи себя чем-нибудь. Авось, скоро полегчает". Никто еще не знал, что полегчает через два года, после ХХ партийного съезда.

Времени я не терял. Прогуливался в Ленинку, читал журнальчики по физике, заполучил кое-какое оборудование. И именно тогда случаем натолкнулся в литературе на статьи Наджакова и патент Карлсона. Мне пришла в голову мысль выполнить новый фотографический процесс (я его именовал электрофотографией), в каком фотоэлектрет служил фоточувствительным слоем, а проявление проводилось при помощи трибоэлектрического эффекта (как у Карлсона). Новый фотографический процесс думал к тому же как способ сотворения оптической памяти, так как, в отличие от процесса у Карлсона, фотоэлектрет не только лишь сформировывал, да и запоминал изображение. Скрытое изображение могло храниться достаточно длительно, и его можно было проявить через долгое время после экспозиции.

Макет был изготовлен стремительно. Следуя примеру Наджакова, я использовал поликристаллическую серу, а потом и другие фотопроводники, к примеру сульфид цинка и кадмия. Проявление выполнялось порошком асфальта. На фото читатель может созидать самое 1-ое изображение, приобретенное осенью 1953 года (оригиналом служил диапозитив). Скоро на заводе сделали аппарат, который окрестили ЭФМ-1 (электрофотографическая множительная машина). Цифра "1", видимо, означала, что за первой моделью последуют другие. Этот "исторический" аппарат изображен на рисунке, взятом из моей книжки, вышедшей много лет спустя*. Работа его понятна из схемы, показанной на рисунке.

На электрофотографию сбегалась глядеть "вся Москва". Ее демонстрировали в кино и по телевидению. Приехал министр, и в институте состоялось совещание. Обсуждали, что делать дальше, как внедрять. В Вильнюсе под руководством талантливого инженера и изобретателя Ивана Иосифовича Жилевича организовали научный центр и назвали его "Институт электрографии" (ранее группа И. И. Жилевича в Вильнюсе считалась филиалом нашей лаборатории). В Кишиневе нашли завод, которому директивно поручили выпуск ЭФМ (в 1954 году слово "ксерокс" еще не вошло в употребление, а сам ксерокс появился на западном рынке исключительно в конце 50-х годов).

Много лет спустя я узнал, что в США, в компании "Галоид" (позже переименованной в "Ксерокс"), в это время стали появляться первые модели. Но, как я уже сказал, их работа основывалась на другом принципе.

Директор моего института купался в лучах славы: "Вот видишь, - говорил он, - я же тебе предсказывал..."

В 1955 году академик Алексей Васильевич Шубников, директор Института кристаллографии (где я работаю и поныне), пригласил меня в аспирантуру. Его заинтересовала тема электретов. Под непосредственным руководством профессора И. С. Желудева я написал диссертацию "Фотоэлектреты и электрофотографический процесс". Изменилось не только лишь время, да и место работы: академический институт, богатая лаборатория и библиотека, условия для творческой работы. Однажды Алексей Васильевич предложил мне рассказать о моей работе на семинаре у П. Л. Капицы - в "капишнике", и Петр Леонидович очень тепло отозвался о работе, предсказав ей большое будущее.

Теперь, работая в Академии, я был связан и с внешним миром. Оказалось, что Георгий Наджаков, первооткрыватель электретов, стал вице-президентом Болгарской академии, у нас с ним завязалось тесное сотрудничество. В июне 1965 года нашу лабораторию в Институте кристаллографии посетил Честер Карлсон. Основатель ксерографии заинтересовался моими статьями. Нас вместе сфотографировали при помощи электрофотоаппарата на электрете. В конце 50-х годов профессор Колумбийского университета Хартмут Кальман с сотрудниками повторил мои эксперименты по электрофотографии на фотоэлектретах и нашел ей интересное применение в космической связи. Об этом он рассказал на коллоквиуме в Мюнхене, где мы встретились в 1981 году. За эти работы американское фотографическое общество наградило меня медалью Козара, а немецкое и японское - избрали почетным членом. Побывал я с докладом и в Институте Марии и Пьера Кюри в Париже, где когда-то Наджаков открыл фотоэлектрет.

Все эти годы я не порывал связи с НИИПолиграфмашем и перевез свой аппарат на новое место работы, хотя сначала 60-х занялся другой тематикой, и ЭФМ задвинули в дальний угол комнаты. В то время ксероксы у нас были редкостью. Они покупались за валюту и имелись исключительно в важных учреждениях. Стояли они в специально охраняемых комнатах, где под расписку высокие начальники снимали копии документов. В нашем же институте каждый сотрудник мог снять копию нужной статьи или документа. Но это продолжалось недолго.

Как известно, в 60-х годах началась борьба с "самиздатом". Рукописи А. И. Солженицына и других запрещенных авторов ночами размножались на пишущих машинках на тонкой папиросной бумаге. А тут ксерокс стоит без присмотра! Ко мне пришли из дирекции и объявили, что машину следует разобрать и уничтожить. Я долго объяснял, что моя экспериментальная установка - первый в мире ксерокс, работающий по новому принципу. Все оказалось бесполезным. К Алексею Васильевичу я не пошел. Ксерокс разобрали и выбросили на свалку. Но одна деталь сохранилась. Пластинка фотоэлектрета имела зеркальную поверхность, и наши женщины приспособили ее в качестве зеркала в туалете. Мыла и туалетной бумаги там не было никогда, а вот зеркало появилось. Так бесславно завершилась судьба первого в мире ксерокса.

Читатель спросит, как же завод в Кишиневе, Институт электрографии в Вильнюсе? Где они, советские ксероксы? Почему мы покупали и покупаем за валюту? Если б только ксероксы... Наша российская наука в почти всех областях стояла и стоит во главе мирового прогресса. Да и до настоящего времени мы не продаем изделий высокой технологии и кормимся нефтяной "трубой". Почему? На этот вопрос пусть ответит читатель.

---

*V. M. Fridkin. The Phisics of the Electrophotographic Process. Focal Press, London, 1973.