Самые популярные изобретения из прошлых веков, актуальные сегодня, или Кто придумал первого робота - Михаил Стародумов

В 1950-х годах появилась возможность регистрировать аннигиляцию — процесс взаимоуничтожения позитронов и электронов, испускаемых радиоактивным атомом. Благодаря этому врачи смогли увидеть распределение в человеческом теле радиофармпрепарата — биологически активного соединения, помеченного радиоактивным атомом.

Семья Майкла Тер-Погосяна из Османской Турции перебралась сначала в Европу, а в 1946 году в США. Майкл, закончивший к тому времени университет в Париже, поступил в Вашингтонский университет, поскольку там работал Артур Холли Комптон, физик, Нобелевский лауреат. Юноша стал работать в отделе физики научным сотрудником. В 1948 году он получил степень магистра, а в 1950 году степень доктора по ядерной физике. В том же 1950 году Майкл начал работу на факультете Института Мал-линкродт и был назначен профессором радиационных исследований.

В середине 1950-х годов он выдвинул предположение, что, несмотря на короткое время полураспада радиоактивных изотопов углерода, они пригодны для изучения обмена веществ в отдельном органе или ткани.

В Массачусетском госпитале в 1952 году появился первый прототип ПЭТ-сканера, но тогда еще врачи получали только одно двухмерное изображение, а не их последовательность. Это происходило потому, что сканер имел лишь два детектора, расположенных слева и справа от головы пациента, а разрешение было низким — на полученных в результате изображениях были различимы только объекты размером с кулак. Но чувствительность устройства все же позволяла обнаружить опухоль и установить пространственное положение относительно срединной линии мозга.

В дальнейшем совершенствование ПЭТ шло по двум направлениям: во-первых, увеличивалось число и расположение датчиков, а, во-вторых, развивались методы математический обработки полученных данных.

В начале 1960-х годов инженеры предложили увеличить число датчиков и расположить их кольцом вокруг тела пациента. Первые ПЭТ-сканеры с множеством детекторов представляли собой системы с кольцом из 32 регистрирующих радиоактивный распад датчиков. Они по-прежнему позволяли получать только один срез, но врачам удавалось разглядеть опухоли и другие структуры размерами от 2 см.

Разработчики следующего поколения ПЭТ-сканеров решили уменьшить размер датчиков, повысить их количество, и расположить их в несколько колец вокруг тела пациента. Благодаря этому в 1968 году стало возможным в рамках одной процедуры получить несколько срезов с разрешением менее 1 см.

В начале 1970-х годов Тер-Погосян вел исследования в команде ученых, физиков, химиков и врачей, развивая концепцию короткоживущих изотопов и участвуя в проектировании и строительстве первого ПЭТ-сканера, а также создании первой мультипластины и тестировании первых ПЭТ-сканеров.

В конце 1970-х ПЭТ-сканеры стали широко использовать в клинической практике. После многих лет исследований в университете штата Пенсильвания было создано устройство, названное PENN-ПЭТ. Оно состояло из шести датчиков, расположенных вокруг отверстия для пациента в виде шестиугольника диаметром 50 см. PENN-ПЭТ имел разрешение 5,5 мм и был менее сложен и дорог, чем системы с кольцом детекторов.

Дальнейшее усовершенствование ПЭТ-сканеров состоит в повышении пространственного разрешения, чувствительности детекторов, увеличении числа одновременно получаемых срезов и разработке новых алгоритмов реконструкции изображений.

Первый позитронно-эмиссионный томограф для исследования всего тела в Российской Федерации начал функционировать в 1997 году на базе Российского научного центра радиологии и хирургических технологий.

Трамвай

Первым трамваем вообще и непосредственным предшественником электрического трамвая в частности была конка: городская железная дорога, вагоны которой приводились в движение тягловыми животными — чаще всего одной или двумя лошадьми (реже использовались мулы и зебры). Первые в мире городские конки появились в США: в Балтиморе в 1828 году, в Нью-Йорке в 1832 году и в Новом Орлеане в 1835 году. Однако по-настоящему успешными конные железные дороги стали только после того, как в 1852 году Альфонс Луба изобрёл рельсы с жёлобом для реборды колеса, которые утапливались в полотно дороги. До этого использовались рельсы, выступающие над уровнем улицы, что очень мешало прочему уличному движению. Изобретение Альфонса Луба оказалось незаменимым на городских улицах и фактически используется до сих пор.

Кроме конок и появившихся позднее электрических трамваев, существовали и другие виды трамвая. Иногда использовались небольшие паровозы — паровозы трамвайного типа, — однако их распространению в городах мешали дым и шум от них.

В США были популярны трамваи на канатной тяге. Первая такая дорога была пущена в эксплуатацию в Сан-Франциско в 1873 году.

В Париже, где в конце XIX века была создана городская пневматическая сеть (сжатый воздух с городской компрессорной станции по трубам поставлялся потребителям, прежде всего фабрикам), до начала XX века существовал пневматический трамвай. Вагон приводился в движение пневматическим двигателем, а запасённого в специальном баллоне сжатого воздуха хватало для поездки по всему маршруту. На конечной остановке производилась заправка баллонов сжатым воздухом. Аналогичная система первоначально применялась и в швейцарском Берне.

В Киеве, Мурманске и в некоторых других городах Российской империи работали бензомоторные трамваи. Очень распространены они были в Бельгии, где существовала сеть так называемых «местных железных дорог».

Русские учёные и изобретатели П. Н. Яблочков, Б. С. Якоби, В. Н. Чикалев и Д.А. Лачинов ещё в 1838 году разработали основные теоретические вопросы, связанные с деятельностью электрического транспорта. А Фёдор Аполлонович Пироцкий в 1876 году на участке железной дороги между Белоостровом и Сестрорецком испытывал принцип передачи электроэнергии по рельсам. В 1880 году были проведены опыты, необходимые для начала широкого применения электродвижения в городском транспорте. 22 августа (3 сентября) 1880 года Пироцкий сумел сдвинуть на электрической тяге настоящий вагон конки с империалом. Питание обеспечивала расположенная рядом миниатюрная электростанция. Первый постоянный коммерческий маршрут электрического трамвая открыла фирма Вернера фон Сименса под Берлином, используя первоначально конструкцию Пироцкого.

Машина, созданная германским инженером Эрнстом Вернером фон Сименсом, была использована в 1879 году на Германской промышленной выставке в Берлине. Локомотив использовался для катания посетителей по территории выставки. Скорость ведомого локомотивом поезда составляла 6,5 км/ч.

После успеха на выставке Сименс приступил к строительству электрической трамвайной линии в 2,5 км в берлинском пригороде Лихтерфельде. Моторный вагон получал ток напряжением в 100 вольт через оба рельса. В 1881 году первый трамвай, построенный компанией «Сименс унд Хальске», использовавший данные Пироцкого и некоторые его решения, прошёл по железной дороге между Берлином и Лихтерфельдом, тем самым открыв эпоху трамвайного движения. В том же году Сименс построил трамвайную линию такого же типа в Париже.