Сегодня микроволновые печи есть почти в каждом доме. Они остаются незаменимыми в пищевой промышленности и лабораториях. Однако такое изобретение появилось по счастливой случайности: всему «виной» стала шоколадка в кармане халата инженера Перси Спенсера, который большую часть карьеры посвятил военным генераторам.
Сирота с паяльником: с чего начался путь Перси Спенсера
Перси Лебарон Спенсер родился в 1894 году в городке Хауленд, штат Мэн. Он рано потерял родителей: отец умер, когда мальчику было полтора года, мать — спустя несколько лет. Воспитанием занялись родственники, однако уже в двенадцать лет Перси покинул школу, чтобы помогать семье.
Образование оказалось недоступным, но Спенсер решил не сдаваться. Он изучал электротехнику по книгам, разбирал радиоприемники, конструировал передатчики и осваивал основы физики. В 1912 году он вступил в Военно-морские силы США, где получил практику в области беспроволочной связи и радиолокации.
Именно флот стал его технической академией: здесь Спенсер освоил принципы работы электронных ламп, антенн и высокочастотных цепей. К концу Первой мировой войны он уже считался одним из самых перспективных специалистов по радиооборудованию.
Карьерный путь Перси Спенсера
В 1939 году Спенсер устроился в Raytheon Manufacturing Company — небольшую, но быстро растущую фирму из Уолтема, штат Массачусетс. Изначально предприятие специализировалось на создании выпрямителей и электронных лампах для радиоприемников. Спенсер занял должность инженера-исследователя в местной лаборатории и искал способы снизить себестоимость компонентов.
С началом Второй мировой войны профиль лаборатории резко изменился. Raytheon Manufacturing Company получила правительственный заказ на разработку и промышленное освоение магнетронов — генераторов сверхвысокочастотных колебаний, которые являлись «сердцем» бортовых радаров.
Оригинальный резонансный магнетрон был создан британскими физиками в 1940 году, но его конструкцию было трудно собирать и, уж тем более, производить в промышленных масштабах. Трудность была в том, что генераторы перегревались, а некоторые элементы и вовсе приходилось паять с ювелирной точностью — это отнимало непозволительно большое количество времени.
Перси Спенсер разработал компактную систему водяного охлаждения, внедрил точечную сварку вместо пайки и спроектировал специальные шаблоны, которые помогли стандартизировать сборку узлов. Благодаря его решениям выпуск магнетронов вырос с 17 до 2 600 штук в день.
К 1943 году Перси возглавил подразделение по разработке силовых вакуумных приборов, где координировал работу десятков инженеров и технологов. Он лично тестировал прототипы, подмечал странности и переделывал чертежи. К 1945 году инженер получил более ста патентов в области вакуумной электроники и систем охлаждения.
Революция на кухне: как благодаря растаявшей шоколадке появилась микроволновка
В том же 1945 году, работая над радарными магнетронами, Спенсер заметил побочный эффект: конфета в кармане халата растаяла, хотя в лаборатории было довольно прохладно. Проведя серию экспериментов, он направил излучение на кукурузные зерна, которые мгновенно превратились в попкорн, а затем на яйцо в чайнике — оно нагрелось и лопнуло.
Тогда Перси Спенсер понял, что микроволны проникают в пищу и вызывают колебание молекул воды, жиров и сахаров. Получается, что никакой внешний источник жара был не нужен: эти волны превращали электромагнитную энергию в тепловую. Вскоре ученый подал патент на «Способ обработки пищевых продуктов».
Он описал специальную камеру с волноводом и магнетроном. Частота излучения в первых образцах составляла около 2450 МГц: на этой частоте вода поглощает энергию наиболее эффективно, а проникающая способность остается достаточной для того, чтобы равномерно прогреть продукты.
Первый коммерческий прибор, Radarange, вышел в 1947 году: он весил более трехсот килограммов! Стоит тоже немало — около пяти тысяч долларов. Такая печь предназначалась для ресторанов и судов. Лишь в 1960-х годах появились модели поменьше.
Особенность изобретения заключалась в скорости и глубине прогрева: волны проникали на несколько сантиметров вглубь продукта, нагревая его изнутри.
Тепло, оставленное потомкам: последние годы жизни Перси Спенсера
После коммерческого успеха Спенсер продолжил работу в Raytheon, сосредоточившись на других направлениях высокочастотной техники. Он больше не занимался разработкой бытовых приборов, однако его имя стало буквально синонимом технологического прорыва.
К выходу на пенсию в 1960-х годах Raytheon превратилась в одного из мировых лидеров электроники. Спенсер получил почетные докторские степени от университетов, ранее не принимавших его из-за отсутствия школьного аттестата. Умер изобретатель в 1970 году в Ньютоне, штат Массачусетс в возрасте 76 лет. В 1999 году его включили в Национальный зал славы изобретателей США.