The cathode-ray tube

Par Julien Moreau

Karl Ferdinand Braun naît le 6 juin 1850 à Fulda, dans l'électorat de Hesse, et se forme comme physicien à Marbourg et Berlin avant d'occuper des chaires à Karlsruhe, Tübingen et Strasbourg. Sa première célébrité vient du cristal : en 1874, il découvre que certains sulfures métalliques ne conduisent l'électricité que dans un sens — l'effet redresseur du contact par pointe qui deviendra le détecteur à cristal des premiers postes de TSF. Mais l'invention qui porte son nom dans chaque salon du XXe siècle arrive en 1897. À Karlsruhe, Braun scelle des électrodes dans un tube de verre vidé d'air, projette un faisceau d'électrons sur un écran recouvert de matière fluorescente, et dirige le faisceau avec des bobines magnétiques pour tracer des motifs lumineux sur le verre. Le tube cathodique — le tube de Braun — est né : le premier dispositif capable de transformer des signaux électriques invisibles en images visibles, le premier écran électronique de l'histoire. Les physiciens s'en emparent aussitôt comme oscilloscope, l'instrument qui permet de regarder l'électricité se déplacer en temps réel ; sans lui, le développement de la radio, du radar et de l'électronique aurait tâtonné à l'aveugle. Braun lui-même vise plus haut. Il comprend qu'un faisceau d'électrons balayant rapidement un écran peut peindre des images, et dès 1909 il démontre un récepteur cathodique d'images — l'ancêtre conceptuel du téléviseur. Il ne construit jamais le système complet ; d'autres, notamment Philo Farnsworth et Vladimir Zworykin, achèveront l'œuvre des décennies plus tard sur les fondations qu'il a posées. En 1909, Braun partage le prix Nobel de physique avec Guglielmo Marconi pour leurs contributions à la télégraphie sans fil, honorant ses circuits accordés et ses systèmes d'antennes couplées. Quand éclate la Première Guerre mondiale, Braun — devenu proche des intérêts américains par son travail avec les sociétés liées à Telefunken — se rend aux États-Unis en 1915 pour témoigner dans un litige de brevets concernant une station radio de Sayville, à Long Island, et se trouve détenu comme ressortissant ennemi quand l'Amérique entre en guerre. Il meurt à Brooklyn le 20 avril 1918, avant l'armistice, sans jamais revoir l'Allemagne. Le tube qu'il a inventé a dominé le siècle visuel : oscilloscopes, écrans radar, et surtout les récepteurs de télévision qui ont défini la vie familiale des années 1950 aux années 2000 étaient tous des tubes de Braun, des milliards d'entre eux, luisant dans l'obscurité des salons de tous les continents jusqu'à ce que les écrans plats retirent enfin la technologie dans les années 2010.

Impact sur la civilisation

Le tube cathodique a donné un visage à l'électricité. Comme oscilloscope, il est devenu les yeux du génie électrique — aucun amplificateur, émetteur ou radar n'a pu être conçu ni mis au point sans regarder ses signaux tracer des lignes vertes sur le phosphore. Comme tube image, il a rendu la télévision possible : tout le siècle de la télédiffusion, du couronnement d'Élisabeth II à l'alunissage suivi par 600 millions de personnes, est arrivé par des tubes de Braun. Il a aussi servi les opérateurs radar pendant la Seconde Guerre mondiale et la guerre froide, et porté les premières générations d'infographie. Le tube cathodique sera supplanté par les écrans à cristaux liquides et OLED, mais le principe qu'il a établi — que l'information devient puissante quand elle devient visible — régit aujourd'hui chaque écran de la planète. Braun partagea en 1909 le prix Nobel de physique avec Marconi pour la télégraphie sans fil, mais le tube survécut à l'occasion du prix : des milliards de tubes cathodiques ont lui dans les salons, les cockpits et les laboratoires tout au long du XXe siècle. L'oscilloscope demeure l'emblème de sa méthode — rendre visible l'invisible — et chaque ingénieur qui a jamais regardé une onde tracer sa courbe verte sur le phosphore a travaillé dans l'intuition de Braun en 1897.