Татьяна ждет ребенка, поэтому переезд на новое место пришлось ненадолго задержать. Наконец, в 1920 г. после рождения дочери Нины семья переезжает в Питтсбург.

Первой работой для Зворыкина стало совершенствование технологии изготовления приемно-усилительных ламп, используемых в радиоприемниках фирмы "Westinghouse". Характеристики лампы в значительной степени определяются эмиссионными свойствами катода; новый сотрудник внес большой вклад в разработку технологии нанесения бариевого покрытия на платиновую основу катода. Не удовлетворившись результатами, полученными в опытах, Зворыкин изготовил полуавтомат, обеспечивающий более стабильное получение катодов с требуемыми параметрами. Стремясь более тщательно изучить влияние различных факторов на исследуемые процессы, Владимир Козьмич допоздна засиживался около установки, иногда оставаясь в лаборатории на ночь.

При приеме на работу Зворыкину было обещано, что при положительных результатах в работе его зарплата через год будет увеличена. Понимая, что за этот год он внес большой вклад в деятельность лаборатории, Зворыкин не сомневался в получении прибавки. Однако его ждало большое разочарование: как и другие сотрудники фирмы, он получил уведомление, что в связи с финансовыми трудностями компании его зарплата сокращается на 10%.

Год работы в лаборатории "Westinghouse Electric and Manufacturing Co." придал эмигранту из России уверенность в своих силах. Считая отношение к его труду несправедливым, он решает искать другую работу по объявлениям в газетах. Его внимание привлекает объявление фирмы из Канзас-Сити, которой требуется исследователь, знакомый с высокочастотной техникой. На этот раз соглашение с работодателями, гарантирующее более высокий заработок, было достигнуто по переписке. Распрощавшись с "Westinghouse", Зворыкин покидает Питтсбург.

Новая работа не имела ничего общего с тем, что приходилось делать Владимиру Козьмичу раньше. Человек, пригласивший Зворыкина, хотел экспериментально проверить, насколько ускоряется процесс крекинга нефти под воздействием токов высокой частоты. Зворыкин не был знаком с процессом обработки нефти и не занимался высокочастотной техникой в таком приложении. Тем не менее, спустя несколько месяцев, ему удалось собрать требуемую установку и провести серию экспериментов согласно техническому заданию.

Результаты, полученные Зворыкиным, обескуражили его работодателя. Оказалось, что под действием токов высокой частоты крекинг нефти не только не ускоряется, но даже несколько замедляется. Планы владельца фирмы продать "know-how" одной из нефтяных компаний рухнули. Созданная лаборатория была закрыта; заплатив Зворыкину за выполненную работу, от его дальнейших услуг отказались.

Владимир Козьмич заранее позаботился о последствиях. Шел 1922 год, Америка переживала бум увлечения радиотехникой. В своей канзасской квартире Зворыкин устроил мастерскую по сборке портативных радиоприемников. По заказу клиентов изобретательный русский изготавливал радиоаппаратуру, которую можно было встраивать в мебель, соединять с часовым механизмом и т.п. Заказов было неожиданно много, и Зворыкин впервые ощутил себя удачливым бизнесменом. Доходы позволили ему купить хотя и не новый, но вполне приличный автомобиль, на котором он выезжал к заказчикам, а по выходным дням вывозил семью на природу.

В сотрудничестве с одним из канзасских предпринимателей, Зворыкин задумал еще более грандиозный проект: оснащение радиоприемниками автомобилей заказчиков. К сожалению, этот проект пришлось остановить на стадии рекламирования: полиция Канзаса посчитала, что прослушивание радио будет отвлекать водителей от управления транспортом.

Тем временем в исследовательской лаборатории фирмы "Westinghouse" произошли изменения. Новым директором лаборатории становится мистер С. Кинтнер, который помнит Зворыкина по прежней работе на фирме и предлагает вернуться в знакомый ему коллектив на более выгодных условиях. Оговорив заранее уровень зарплаты и срок найма, Владимир Козьмич возвращается в 1923 г. в Питтсбург на фирму "Westinghouse".

С женой Татьяной и дочерью Ниной. 1921 г.

На этот раз директор лаборатории любезно осведомляется, по какой тематике Зворыкин хотел бы вести исследование. Разумеется, в ответ молодой ученый излагает давно вынашиваемые им идеи электронного телевидения. Получив согласие на проведение такого исследования, Владимир Козьмич с головой погружается в работу. Через несколько месяцев, работая практически в одиночку, он собирает телевизионную установку, являющуюся полностью электронной, и в декабре 1923 г. подает заявку на изобретение телевизионной системы нового типа [9].

Внутри передающей ТВ трубки, описанной Зворыкиным, имеется пластина, состоящая из слоев металлического алюминия, оксида алюминия и фоточувствительного материала. Алюминиевые слои должны быть при этом тонкими настолько, чтобы сканирующий электронный луч мог проникать сквозь них, достигая фоточувствительного слоя. Последний слой представляет собой фоточувствительную мозаику, состоящую из мелких изолированных глобул щелочного металла, например гидрата калия. Следует заметить, что в ряде статей, в частности известного историка телевидения А. Абрамсона, ошибочно утверждается, что описание мозаики из глобул появилось в более поздней заявке Зворыкина от 25 ноября 1925 г. [10].

Первая страница патентного описания телевизионной системы В.К. Зворыкина 1923 года

Видимое изображение проецировалось на мозаику через сетку, являющуюся коллектором. Каждый фотоэлемент мозаики получает при этом электрический заряд, пропорциональный освещенности данного участка картинки. Под воздействием электронного луча, сканирующего пластину с обратной стороны, заряд превращается в ток сигнала.