Beckman, Arnold

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. září 2021; kontroly vyžadují 10 úprav .
Arnold Orville Beckman
Angličtina  Arnold Orville Beckman
Datum narození 10. dubna 1900( 1900-04-10 )
Místo narození
Datum úmrtí 18. května 2004( 2004-05-18 ) (104 let)
Místo smrti
Země  USA
Vědecká sféra fyzikální chemie
Místo výkonu práce
Alma mater University of Illinois , Caltech
vědecký poradce Roscoe Dickinson [d]
Ocenění a ceny US National Medal of Technology and Innovation ( 1988 ) Americká národní medaile za vědu Tolmanova cena [d] Americká národní síň slávy vynálezců Hooverova medaile ( 1981 ) Medaile za veřejné blaho ( 1999 ) člen Americké akademie umění a věd NAE Founders Award ( 1987 ) Bowerova cena ( 1992 ) Charles Lathrop Parsons Award [d]
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Arnold Orville Beckman ( narozen jako  Arnold Orville Beckman ; 10. dubna 1900 , Cullom , Livingston , Illinois – 18. května 2004 , La Jolla , Kalifornie , USA ) je americký chemik , vynálezce pH metru , zakladatel společnosti Beckman Instruments . Také známý pro financování prvního křemíkového polovodičového podnikání v Silicon Valley v roce 1956 .

Raná léta

Beckman se narodil v Cullom, Illinois , což byla farmářská komunita v té době, syn kováře. V devíti letech našel Beckman starou učebnici Čtrnáct týdnů chemie Joela Dormana Steela a začal experimenty opakovat. Jeho otec podporoval jeho vědecké zájmy, což mu umožnilo přeměnit sklad nástrojů na laboratoř.

V roce 1912 zemřela Beckmannova matka Elisabeth. Jeho otec George Beckman změnil profesi a stal se obchodním cestujícím.

V roce 1914 se rodina Beckmanových přestěhovala do Normalu , aby děti mohly navštěvovat střední školu přidruženou k University of Illinois . V roce 1915 se přestěhovali do Bloomingtonu , kde Arnold dostal příležitost studovat chemii na univerzitní úrovni. Patřil mezi nejlepší studenty a na začátku roku 1918 mu bylo umožněno dokončit školní docházku v předstihu kvůli první světové válce . Podílel se na chemické analýze vzorků železa pro Keystone Steel and Iron .

V srpnu 1918 se Beckman přihlásil do námořní pěchoty Spojených států . Během čekání v New Yorku na poslání na frontu potkal Mabel Stone Meinzer, která se později stala jeho manželkou. O několik dní později bylo podepsáno příměří , takže se Arnold do války nedostal.

Univerzitní vzdělávání a výuka

Od roku 1918 studoval Arnold na University of Illinois . V roce 1922 získal bakalářský titul v oboru chemického inženýrství a v roce 1923 magisterský titul v oboru fyzikální chemie [1] . Pro svůj Ph.D. se rozhodl navštěvovat Caltech . Strávil tam rok, ale pak se vrátil do New Yorku za svou snoubenkou Mabel. Nastoupil do inženýrského oddělení Western Electric . Ve spolupráci s Walterem Shewhartem vyvinul technický řídicí systém pro elektronky . Během tohoto období získal Beckman znalosti v oblasti návrhu obvodů a nejprve se začal zajímat o elektroniku .

Beckman se 10. června 1925 oženil s Mabel. V roce 1926 se pár vrátil do Kalifornie a Beckman pokračoval ve studiu na California Institute of Technology. Spolu se svým nadřízeným Roscoem J. Dickinsonem pracoval Beckman na přístroji pro stanovení energie ultrafialového světla. Princip činnosti zařízení spočíval v zahřívání termočlánku teplem ultrafialového záření s následným měřením elektromotorické síly . Po získání doktorátu z fotochemie v roce 1928 byl Beckman požádán, aby zůstal na Caltechu jako přednášející a poté profesor. Kromě Beckmana dostal podobnou nabídku Linus Pauling , další postgraduální student Roscoe J. Dickinsona .

Během výuky na Caltechu se Beckman podělil o své zkušenosti s foukáním skla s kolegy a jeho zkušenosti v elektronice pomohly chemikům vyvinout měřicí přístroje . Se svolením vedení začal Beckman přijímat externí práci jako vědecký a technický konzultant pro vládní organizace a soukromé podniky.

pH metr

Na příkaz citrusové společnosti Sunkist Growers se Beckman ujal problému měření kyselosti zpracovaných produktů. To nakonec vedlo Beckmana k vytvoření patentovaného elektronického zařízení zvaného acidimeter . Následně Beckman přejmenoval svůj vynález na pH metr.

První kopie zařízení vážily 7 kilogramů a byly poměrně drahé - 195 dolarů. Navzdory tomu se úspěšně prodávaly. Beckman opustil California Institute of Technology a stal se prezidentem své vlastní společnosti s názvem National Technical Laboratories (nyní Beckman Coulter ).

Spektrofotometrie

Beckmanův podnik se zabýval nejen výrobou měřicích přístrojů, ale také vývojem nových. V roce 1940 vytvořili Beckmanovi zaměstnanci přístroj nazvaný DU spektrofotometr . Umožnil měřit záření ve viditelné a ultrafialové oblasti. Toto zařízení zjednodušilo a zefektivnilo analýzu vzorků a umožnilo výzkumníkům provést biologické hodnocení látky s přesností 99,9 % v minutách, na rozdíl od týdnů, které byly dříve nutné k získání výsledků s přesností pouze 25 % [1] .

Tajný válečný vývoj

Infračervený spektrofotometr

Úspěch ultrafialového spektrofotometru vedl Beckmana k tajné objednávce na návrh a výrobu infračerveného spektrofotometru. V souvislosti s válkou se Spojené státy potýkaly s problémem nedostatku surovin pro výrobu kaučuku a zařízení bylo potřeba pro studium vlastností toluenu a butadienu v rámci projektu syntetického kaučuku. Na základě návrhu vyvinutého Robertem Brattainem pro společnost Shell Development Company . V důsledku toho byl vytvořen spektrofotometr Beckman IR-1 [2] . V září 1942 obdrželi vědci první přístroje.

Do konce 2. světové války byl přístroj utajován a v poválečném období začal Beckman prodávat infračervené spektrofotometry. V roce 1953 se rozhodl nástroj radikálně předělat. Výsledkem byl model IR-4 , který měl skvělé schopnosti.

potenciometr helipot

Dalším tajným vývojem té doby byl potenciometr pro vojenské použití. Potenciometr, který Beckman dříve vyvinul pro pH metr, byl dostatečně přesný pro použití v radarové technologii , ale armáda potřebovala model se zlepšenou odolností proti nárazům a vibracím. Model A Helipot se ukázal jako velmi úspěšný a přinesl značné příjmy. Beckman vytvořil samostatnou společnost Helipot Corporation , která se věnuje výrobě elektronických součástek.

Paulingův kyslíkoměr

3. října 1940 uznal Výbor pro výzkum národní obrany USA potřebu vyvinout nástroj pro spolehlivé stanovení obsahu kyslíku ve směsi plynů, aby jej bylo možné použít pro řízení v ponorkách a letadlech. Zařízení vyvinul Linus Pauling , Beckman brzy dostal objednávku na jeho sériovou výrobu. Za tímto účelem Beckman založil druhou dceřinou společnost Arnold O. Beckman, Inc.

Po válce Beckmanova společnost vyvinula analyzátory kyslíku pro jiný trh. Používají se k monitorování podmínek v inkubátorech pro předčasně narozené. Používali je zejména lékaři z Univerzity Johnse Hopkinse .

Projekt Manhattan

Pro vědce projektu Manhattan vyvinul Beckman zařízení pro měření úrovně záření v ionizačních komorách . Byl vytvořen na základě pH metru. Kromě toho Beckman vyvinul dozimetr radiační expozice na ochranu personálu Manhattan Project. Výroba dozimetrů byla rovněž zadána Beckmanově společnosti Arnold O. Beckman, Inc.

Boj proti smogu

V poválečné jižní Kalifornii, včetně oblasti Pasadeny, kde žili Beckmanovi, se smog stal předmětem pozornosti veřejnosti. V roce 1947 kalifornský guvernér Earl Warren podepsal celostátní zákon o kontrole znečištění ovzduší. V té době neexistovaly žádné obecně uznávané představy o příčinách a způsobech prevence smogu. Tento problém převzal Beckman na žádost losangeleské obchodní komory .  Od roku 1948 do roku 1952 působil jako vědecký poradce komisaře pro znečištění ovzduší.

Výše  zmíněným důstojníkem pro kontrolu znečištění ovzduší byl Louis McCabe, geolog se zkušenostmi v chemickém inženýrství. McCabe se nejprve domníval, že hlavní příčinou smogu jsou emise oxidu siřičitého, ale Beckman ho přesvědčil, že problém vyžaduje vědecký výzkum.

Beckman a Arieh Jean Hagen-Smith , profesor na Kalifornském technologickém institutu, společně vyvinuli zařízení na sběr částic ze vzduchu. Hagen-Smith analyzoval vzorky odebrané v Los Angeles a dospěl k závěru, že se jedná o organické peroxidy . Rok studoval Hagen-Smith chemii smogu. Zjistil, že ozón a uhlovodíky z komínů, rafinérií a výfuků automobilů jsou klíčovými složkami při tvorbě smogu. Hagen-Smith představil výsledky svého výzkumu v roce 1952. Ve stejném roce získal Beckman patent na „zapisovač kyslíku“, který používal kolorimetrické metody k měření hladin sloučenin přítomných v atmosféře.

Od té doby společnost Beckman Instruments vyvinula řadu přístrojů pro různá použití při monitorování emisí vozidel a znečištění ovzduší. Společnost také vyráběla „dodávky pro monitorování kvality vzduchu“, specializované laboratoře na kolech pro vládní a průmyslové použití.

Na návrh kalifornského guvernéra Beckman předsedal zvláštní komisi pro znečištění ovzduší. Na konci roku 1953 výbor zveřejnil svá doporučení:

V roce 1954 se Beckman stal členem představenstva losangeleské obchodní komory a předsedou jejího výboru pro znečištění ovzduší. 25. ledna 1956 se stal prezidentem losangeleské obchodní komory. Ve svém funkčním období identifikoval dvě klíčové otázky: boj proti smogu a podpora místní spolupráce v oblasti vědy, technologie, průmyslu a vzdělávání.

Polovodiče

V roce 1955 Beckmana kontaktoval William Shockley , který byl jeho studentem na Caltechu. Shockley vedl výzkumný program polovodičů Bell Labs . Shockley chtěl založit novou společnost a požádal Beckmana, aby se připojil k představenstvu. Po dlouhých diskuzích dospěli Beckman a Shockley k dohodě o záměru založit Shockley Semiconductor Laboratory jako dceřinou společnost Beckman Instruments . Mělo se začít s automatizovanou výrobou tranzistorů s difuzní bází.

Shockleyho starší matka žila v Palo Alto , takže Shockley chtěl otevřít laboratoř v nedalekém Mountain View v Kalifornii. Frederick Terman, kancléř Stanfordské univerzity , nabídl firmě místo v novém průmyslovém parku Stanfordu. Firma byla založena v únoru 1956, ve stejném roce, kdy Shockley obdržel spolu s Johnem Bardeenem a Walterem Houserem Brattainem Nobelovu cenu za fyziku „za jejich výzkum polovodičů a objev tranzistorového jevu“. Shockley Semiconductor Laboratory byla první institucí, která pracovala na křemíkových polovodičových zařízeních v tom, co se stalo známým jako Silicon Valley .

Shockleyho podnik nebyl nijak zvlášť úspěšný - klíčoví zaměstnanci ho opustili a vytvořili Fairchild Semiconductor .

Charita

Literatura

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Arnold Beckman | Lemelson  (anglicky) . lemelson.mit.edu . Získáno 2. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 2. listopadu 2021.
  2. ↑ Infračervený spektrometr  Beckman . Nadace chemického dědictví. Získáno 2. listopadu 2021. Archivováno z originálu 4. února 2015.
  3. ↑ 50 let pokroku  . aqmd.gov. Získáno 2. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 2. listopadu 2021.
 Příjemci národních medailí za vědu a techniku ​​v USA (současně)
Přírodní vědy
Technická věda
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole