Teodor Maiman - Theodore Maiman

Teodor Maiman
Maiman z pierwszym laserem.jpg
Theodore Maiman z pierwszym na świecie laserem w 1985 roku
Urodzić się
Theodore Harold Maiman

( 11.07.1927 )11 lipca 1927
Zmarł 5 maja 2007 (2007-05-05)(w wieku 79 lat)
Obywatelstwo Stany Zjednoczone
Alma Mater University of Colorado Boulder
Stanford University
Znany z Wynalezienie lasera
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Fizyka , elektrotechnika
Instytucje Hughes Research Laboratories
Quantatron
Korad Corporation
Praca dyplomowa Mikrofalowo-optyczne badanie drobnej struktury 3³P w helu  (1955)
Doradca doktorski Willis Baranek

Theodore Harold Maiman (11 lipca 1927 – 5 maja 2007) był amerykańskim inżynierem i fizykiem, któremu powszechnie przypisuje się wynalezienie lasera . Laser Maimana doprowadził do późniejszego opracowania wielu innych rodzajów laserów. Laser został pomyślnie wystrzelony 16 maja 1960 r. Na konferencji prasowej 7 lipca 1960 r. na Manhattanie Maiman i jego pracodawca, Hughes Aircraft Company , ogłosili laser światu. Maiman otrzymał patent na swój wynalazek, a za swoją pracę otrzymał wiele nagród i wyróżnień. Jego doświadczenia w opracowywaniu pierwszego lasera i związanych z nim wydarzeniach są opisane w jego książce, The Laser Odyssey , wydanej niedawno pod nowym tytułem The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman .

Wczesne i studenckie życie

Maiman i jego ojciec Abe

Maiman urodził się w Los Angeles jako syn Abrahama „Abe” Maimana, inżyniera elektryka i wynalazcy, oraz Rose Abramson. W młodym wieku jego rodzina przeniosła się do Denver w Kolorado , gdzie pomagał ojcu w eksperymentach w laboratorium elektroniki domowej . Maiman pisze w swojej autobiografii, że „jak większość nadpobudliwych dzieciaków, byłem chudy, około 10–15 funtów niedowagi” i uważa się za cel Ritalinu, gdyby istniał w tym czasie. Jako nastolatek Maiman zarabiał na naprawie urządzeń elektrycznych i radia , a po ukończeniu szkoły średniej został zatrudniony jako młodszy inżynier w National Union Radio Company w wieku 17 lat.

Po rocznej służbie w Marynarce Wojennej Stanów Zjednoczonych pod koniec II wojny światowej uzyskał licencjat z fizyki inżynierskiej na University of Colorado Boulder . Maiman następnie ukończył studia na Uniwersytecie Stanforda, gdzie uzyskał tytuł magistra elektrotechniki w 1951 r. oraz doktorat. w fizyce w 1955 roku.

Praca doktorska Maimana z fizyki doświadczalnej , pod kierunkiem fizyka Willisa Lamba , obejmowała szczegółowe pomiary mikrofalowo-optyczne drobnych rozszczepień strukturalnych w wzbudzonych atomach helu. Opracował także oprzyrządowanie laboratoryjne do eksperymentów Lamba. Maiman opublikował wspólnie z Lambem dwa artykuły w Physical Review , z których drugi był oparty na jego własnych badaniach magisterskich. Jego eksperyment pracy dyplomowej odegrał kluczową rolę w opracowaniu lasera.

Kariera zawodowa

W 1956 Maiman rozpoczął współpracę z Wydziałem Fizyki Atomowej Hughes Aircraft Company (później Hughes Research Laboratories lub HRL Laboratories ) w Kalifornii, gdzie kierował projektem przeprojektowania rubinowego masera dla US Army Signal Corps , redukując go z 2,5-tonowego urządzenia kriogenicznego do 4 funtów (1,8 kg), jednocześnie poprawiając jego wydajność. W wyniku tego sukcesu Maiman przekonał zarząd Hughesa do wykorzystania funduszy firmy na wsparcie jego projektu laserowego, który rozpoczął się w połowie 1959 roku. Przy całkowitym budżecie w wysokości 50 000 dolarów, Maiman zainteresował się opracowaniem lasera opartego na jego własnym projekcie z syntetycznym kryształem rubinu , którego inni naukowcy, chcący wyprodukować filc laserowy, nie działałby.

Maiman ze swoim laserem w lipcu 1960 r.

16 maja 1960 r. w laboratoriach Hughesa w Malibu w Kalifornii różowy rubinowy laser na ciele stałym Maiman wyemitował pierwsze spójne światło o tej samej długości fali iw pełnej fazie. Maiman udokumentował swój wynalazek w Nature 6 sierpnia 1960 r. po dwóch odrzuceniach przez Samuela A. Goudsmita w Physical Review Letters , poza tym opublikował inne artykuły naukowe opisujące naukę i technologię leżącą u podstaw jego lasera.

Maiman zaczął konceptualizować projekt lasera na ciele stałym jeszcze przed podjęciem projektu maserowego w Hughes. Przesunięcie częstotliwości mikrofalowej maserów w górę widma elektromagnetycznego 50 000 razy do częstotliwości światła wymagałoby znalezienia możliwego do zastosowania medium laserowego i źródła wzbudzenia oraz zaprojektowania systemu. Inne duże grupy badawcze m.in. z IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA i Columbia University również prowadziły projekty mające na celu opracowanie lasera.

Pierwszy na świecie laser

Ich praca była stymulowana artykułem Arthura L. Schawlowa i Charlesa H. Townesa z 1958 roku, zawierającym analizę teoretyczną i propozycję układu gazowego wykorzystującego pary potasu wzbudzane lampą potasową. Jednak Maiman zidentyfikował wiele wad w propozycji Schawlow-Townes i powód odrzucenia przez nich projektu półprzewodnikowego, w tym znaczącą różnicę w naturze przerwy energetycznej różowych i czerwonych rubinów, i realizował własną wizję: „Byłem jedyny, który przeanalizował rubin wystarczająco szczegółowo, aby mieć pewność, że się go trzyma. Jego udany projekt wykorzystywał syntetyczny różowy rubinowy kryształ hodowany przez Linde Division of Union Carbide jako aktywne medium laserowe oraz spiralną ksenonową lampę błyskową jako źródło wzbudzenia. Jak później napisał Townes, „Laser Maimana miał kilka aspektów, które nie zostały uwzględnione w naszej pracy teoretycznej, ani omówione przez innych przed demonstracją rubinu”. Jednym z dowodów, które przekonały Maimana (a później cały świat), że użył różowego rubinu, było to, że „kiedy kryształ został przesunięty powyżej progu, zaobserwowaliśmy stosunek jasności” bliźniaczych czerwonych linii „ponad 50 razy”.

Po wynalezieniu lasera, w 1961 Maiman odszedł z Hughes, aby dołączyć do nowo utworzonej firmy Quantatron, która zajmowała się hodowlą kryształów rubinu do laserów. Maiman został wiceprezesem Laboratorium Fizyki Stosowanej i zatrudnił siedmiu kolegów Hughesa. Wspólnie założyli fabrykę Verneuil, aby uprawiać syntetyczne rubiny, które w tamtym czasie były dostępne w kraju tylko w Linde, która została wybrana przez rząd USA do odbioru technologii z czasów II wojny światowej przeniesionej ze Szwajcarii. „Szwajcarzy przez wiele lat wykorzystywali tę technologię Verneuil do produkcji łożysk klejnotowych w swoich słynnych zegarkach precyzyjnych”. Bracia Rick i Tony Pastor zostali zatrudnieni przez Maimana z Hughes do uruchomienia fabryki syntetycznych rubinów Quantatron. Rick opracował metody wytwarzania proszku o ultrawysokiej czystości, podczas gdy Tony ulepszył proces palnika i obsługi proszku.

Jeden z oryginalnych syntetycznych laserów rubinowych firmy Maiman o wymiarach 9x18mm

W 1962 roku, kiedy Smullin i Fiocco odbili już wiązkę lasera rubinowego 50J 0,5 milisekundy od Księżyca, a także Sowieci, Maiman zatrudnił 35 osób do swojego laboratorium APL w Quantatronie. Kiedy jego fundusze wyschły z powodu przejęcia kapitału wysokiego ryzyka, Maiman znalazł chętnego partnera w Union Carbide, z którym mógłby pielęgnować swoją ulepszoną fabrykę rubinów syntetycznych, aw 1962 roku Maiman założył i został prezesem Korad Corporation, która produkowała produkty o dużej mocy. lasery rubinowe. Wśród innych wydarzeń, gdy był w Korad, Maiman wspierał Hellwartha w jego sporze patentowym Q-switch przeciwko Gouldowi. Po tym, jak Korad został całkowicie przejęty przez Union Carbide w 1968 r., kiedy skorzystali z opcji zapisanej w kontrakcie venture capital, Maiman odszedł, by założyć Maiman Associates, własną firmę venture capital.

Maiman otrzymał patent USA nr 3353115 za „Ruby Laser Systems” w dniu 14 listopada 1967 roku i zapłacił za niego 300 dolarów przez cesjonariusza Hughes Aircraft Company. Okazało się, że jest to najbardziej dochodowy patent Hughesa.

W 1971 Maiman założył firmę Laser Video Corporation, a od 1976 do 1983 pracował jako wiceprezes ds. zaawansowanych technologii w TRW Electronics (obecnie Northrop Grumman ). Później pełnił funkcję konsultanta w Laser Centers of America, Inc. (obecnie LCA-Vision Inc.) i dyrektora Control Laser Corporation. Maiman kontynuował swoje zaangażowanie w rozwój i zastosowania laserów. Oprócz patentu na pierwszy działający laser, Maiman jest autorem wielu patentów dotyczących maserów, laserów, wyświetlaczy laserowych, skanowania optycznego i modulacji.

Przed śmiercią Maiman zajmował stanowisko adiunkta w School of Engineering Science na Uniwersytecie Simona Frasera , gdzie pracował nad opracowywaniem programów nauczania w zakresie biofotoniki, fotoniki i inżynierii optycznej.

Nagrody i uznanie

Na przestrzeni lat Maiman otrzymał wiele nagród, wyróżnień i wyróżnień za opracowanie pierwszego lasera. Otrzymał członkostwo w Narodowych Akademiach Nauk i Inżynierii . Został członkiem American Physical Society , Optical Society of America (OSA) i Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). W 1962 Maiman został wyróżniony Institute Franklin „s Stuart Medalem Ballantine dla fizyki.

Shirley Rich Maiman, Theodore Harold Maiman (1927-2007) i córka Sheri Maiman w Waszyngtonie w dniu 27 kwietnia 1966

W 1966 Maiman otrzymał amerykański Physical Society „s Oliver E. Buckley Skrócone Nagrodę Matter i Fannie i John Hertz Foundation Award za wybitny wkład w dziedzinie nauki, przedstawione w ceremonii w Białym Domu przez prezydenta Lyndona B. Johnsona .

W 1976 roku Maiman otrzymał nagrodę RW Wood przyznawaną przez Optical Society of America za „Pionierskie opracowanie pierwszego lasera”. W 1980 otrzymał nagrodę Złotej Płyty Amerykańskiej Akademii Osiągnięć . Był laureatem nagrody Wolfa 1983/84 w dziedzinie fizyki, a także w tym roku został wprowadzony do Galerii Sław Wynalazców Narodowych . W 1987 roku Maiman otrzymał japońską nagrodę w dziedzinie elektrooptyki za „zrealizowanie pierwszego na świecie lasera”.

W 1994 roku został powołany na honorowego członka Królewskiego Kolegium Chirurgów Anglii , jedynego nie-lekarza, nie-królewskiego członka. Magazyn Time wymienił wynalazek Maimana jako jeden z dwudziestu najważniejszych osiągnięć technologicznych XX wieku. Wiele uniwersytetów przyznało stopnie honorowe Maiman, z ostatnim z Uniwersytetu Simona Frasera w 2002 roku.

Uznanie dla Maimana i jego wynalazku laserowego trwało pośmiertnie. W nekrologu z 2007 r. współtwórca masera, Charles H. Townes, opisał artykuł Maimana w Nature z 1960 r. o swoim laserze jako „prawdopodobnie ważniejszy na słowo niż którykolwiek z artykułów opublikowanych przez Naturę w ciągu ostatniego stulecia”. Coroczny Konkurs Papierów Studenckich im. Theodore'a Maimana został ustanowiony w 2008 r., wspierany przez główne grupy laserowe i jest zarządzany przez Fundację OSA. W 2010 roku na całym świecie odbyły się liczne imprezy organizowane przez główne naukowe i przemysłowe organizacje fotoniczne, aby uczcić 50. rocznicę pierwszego lasera Maiman i kolejnych laserów pod patronatem LaserFest.

Kongres USA przyjął rezolucję upamiętniającą wynalezienie lasera i powołując się na Maimana. Również w 2010 roku laserowe osiągnięcie Maimana zostało uznane za kamień milowy IEEE , a Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne wręczyło Hughes Research Laboratories tablicę upamiętniającą historyczne miejsce pierwszego na świecie lasera.

W 2011 roku Maiman został uznany przez Uniwersytet Stanforda za „Bohatera Inżynierii Stanforda”, powołując się na jego „rzadką mieszankę zaawansowanego szkolenia z fizyki i inżynierii w połączeniu ze znacznym doświadczeniem laboratoryjnym”. W 2014 roku Narodowa Akademia Nauk opublikowała biograficzny pamiętnik Maimana zawierający hołd Nicka Holonyaka, Jr.

W 2017 roku UNESCO ogłosiło 16 maja Międzynarodowym Dniem Światła, który co roku jest obchodzony przez liczne wydarzenia związane z laserem i światłem na całym świecie. Ta data upamiętnia pierwsze udane odpalenie lasera Maimana.

Śmierć

Maiman zmarło mastocytozy układowej 5 maja 2007 roku w Vancouver , British Columbia , Kanada, gdzie mieszkał ze swoją drugą żoną, Kathleen, którą poznał w dniu 13 lutego 1984. Miał jedną córkę, imieniem Sheri, z pierwszą żoną, Shirley , którą poślubił w 1956 roku. Sheri Maiman zmarła na raka w 1988 roku w wieku 30 lat.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki