Beckman, Arnold
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 september 2021; kontroller kräver 10 redigeringar .| Arnold Orville Beckman | |
|---|---|
| engelsk Arnold Orville Beckman | |
| Födelsedatum | 10 april 1900 |
| Födelseort |
|
| Dödsdatum | 18 maj 2004 (104 år) |
| En plats för döden |
|
| Land | USA |
| Vetenskaplig sfär | fysisk kemi |
| Arbetsplats | |
| Alma mater | University of Illinois , Caltech |
| vetenskaplig rådgivare | Roscoe Dickinson [d] |
| Utmärkelser och priser |
US National Medal of Technology and Innovation ( 1988 )  Tolmanpriset [d] US National Inventors Hall of Fame Hoover-medalj ( 1981 ) Public Welfare Medalj ( 1999 ) medlem av American Academy of Arts and Sciences NAE Founders Award ( 1987 ) Bower Prize ( 1992 ) Charles Lathrop Parsons pris [d] |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Arnold Orville Beckman ( född Arnold Orville Beckman ; 10 april 1900 , Cullom , Livingston , Illinois - 18 maj 2004 , La Jolla , Kalifornien , USA ) är en amerikansk kemist , uppfinnare av pH-mätaren , grundare av Beckman Instruments . Även känd för att finansiera den första kiselhalvledarverksamheten i Silicon Valley 1956 .
Tidiga år
Beckman föddes i Cullom, Illinois , som var ett bondesamhälle på den tiden, son till en smed. Vid nio års ålder hittade Beckman en gammal lärobok, Joel Dorman Steele's Fourteen Weeks of Chemistry, och började replikera experimenten. Hans far stödde hans vetenskapliga intressen, så att han kunde förvandla verktygslagret till ett laboratorium.
1912 dog Beckmanns mor, Elisabeth. Hans far, George Beckman, bytte yrke och blev en resande säljare.
År 1914 flyttade familjen Beckman till Normal , så att barnen kunde gå på en gymnasieskola som var ansluten till University of Illinois . 1915 flyttade de till Bloomington , där Arnold fick möjlighet att studera kemi på universitetsnivå. Han var bland de bästa eleverna, och i början av 1918 fick han slutföra sin skolgång före schemat, på grund av första världskriget . Han var involverad i den kemiska analysen av järnprover för Keystone Steel and Iron .
I augusti 1918 tog Beckman värvning i United States Marine Corps . Medan han väntade i New York på att bli skickad till fronten träffade han Mabel Stone Meinzer, som senare blev hans fru. Några dagar senare undertecknades ett vapenstillestånd , så Arnold kom inte in i kriget.
Universitetsutbildning och undervisning
Från 1918 studerade Arnold vid University of Illinois . Han fick en kandidatexamen i kemiteknik 1922 och en magisterexamen i fysikalisk kemi 1923 [1] . För sin doktorsexamen bestämde han sig för att gå på Caltech . Han tillbringade ett år där men återvände sedan till New York för att vara med sin fästmö Mabel. Han tog ett jobb på Western Electrics ingenjörsavdelning . Tillsammans med Walter Shewhart utvecklade han ett tekniskt kontrollsystem för vakuumrör . Under denna period fick Beckman kunskap inom kretsdesign och utvecklade först ett intresse för elektronik .
Beckman gifte sig med Mabel den 10 juni 1925. 1926 återvände paret till Kalifornien och Beckman återupptog sina studier vid California Institute of Technology. Tillsammans med sin handledare Roscoe J. Dickinson arbetade Beckman på ett instrument för att bestämma energin hos ultraviolett ljus. Funktionsprincipen för enheten bestod i att värma termoelementet med värmen från ultraviolett strålning, följt av mätning av den elektromotoriska kraften . Efter att ha tagit sin doktorsexamen i fotokemi 1928 ombads Beckman att stanna kvar på Caltech som lektor och sedan professor. Förutom Beckman fick Linus Pauling , en annan doktorand till Roscoe J. Dickinson, ett liknande erbjudande .
Under undervisningen på Caltech delade Beckman sin erfarenhet av glasblåsning med kollegor, och hans erfarenhet av elektronik hjälpte kemister att utveckla mätinstrument . Med tillstånd från ledningen började Beckman acceptera externt arbete som vetenskaplig och teknisk konsult till statliga organisationer och privata företag.
pH-mätare
På order av citrusföretaget Sunkist Growers tog Beckman upp problemet med att mäta surheten i bearbetade produkter. Detta ledde så småningom till att Beckman skapade en patenterad elektronisk enhet som kallas acidimetern . Därefter döpte Beckman sin uppfinning om till pH-mätaren.
De första kopiorna av enheten vägde 7 kg och var ganska dyra - $ 195. Trots detta sålde de framgångsrikt. Beckman lämnade California Institute of Technology och blev president för sitt eget företag, kallat National Technical Laboratories (nu Beckman Coulter ).
Spektrofotometri
Beckmans företag var inte bara engagerat i produktionen av mätinstrument, utan också i utvecklingen av nya. År 1940 skapade Beckmans personal ett instrument som heter DU Spectrophotometer . Det gjorde det möjligt att mäta strålning i det synliga och ultravioletta området. Denna enhet förenklade och strömlinjeformade provanalyser, vilket gjorde det möjligt för forskare att utföra en biologisk bedömning av ett ämne med 99,9 % noggrannhet på minuter, i motsats till veckor som tidigare krävdes för att få resultat med endast 25 % noggrannhet [1] .
Hemliga krigstida utvecklingar
Infraröd spektrofotometer
Framgången med den ultravioletta spektrofotometern ledde till att Beckman fick en hemlig order att designa och tillverka en infraröd spektrofotometer. I samband med kriget stod USA inför problemet med brist på råvaror för tillverkning av gummi, och apparaten behövdes för att studera egenskaperna hos toluen och butadien som en del av syntetgummiprojektet. Baserat på designen utvecklad av Robert Brattain för Shell Development Company . Som ett resultat skapades Beckman IR-1 spektrofotometer [2] . I september 1942 fick forskare de första enheterna.
Fram till slutet av andra världskriget var enheten hemligstämplad och under efterkrigstiden började Beckman sälja infraröda spektrofotometrar. 1953 bestämde han sig för att radikalt göra om instrumentet. Resultatet blev IR-4- modellen , som hade stora möjligheter.
helipotpotentiometer
En annan hemlig utveckling av den tiden var en potentiometer för militärt bruk. Potentiometern Beckman tidigare hade utvecklat för en pH-mätare var noggrann nog för användning inom radarteknik , men militären behövde en modell med förbättrat stöt- och vibrationsmotstånd. Model A Helipot visade sig vara mycket framgångsrik och gav betydande inkomster. Beckman skapade ett separat företag, Helipot Corporation , dedikerat till produktion av elektroniska komponenter.
Paulings syremätare
Den 3 oktober 1940 insåg USA:s nationella försvarsforskningskommitté behovet av att utveckla ett instrument för tillförlitlig bestämning av syrehalten i en blandning av gaser för att kunna använda den för kontroll i ubåtar och flygplan. Enheten utvecklades av Linus Pauling , Beckman fick snart en order på sin serieproduktion. För att göra detta grundade Beckman ett andra dotterbolag, Arnold O. Beckman, Inc.
Efter kriget utvecklade Beckmans företag syreanalysatorer för en annan marknad. De har använts för att övervaka förhållandena i prematura kuvöser. I synnerhet användes de av medicinsk personal vid Johns Hopkins University .
Manhattan Project
För forskarna i Manhattan-projektet utvecklade Beckman en anordning för att mäta strålningsnivån i joniseringskammare . Den skapades på basis av en pH-mätare. Dessutom utvecklade Beckman en strålningsexponeringsdosimeter för att skydda Manhattan Projects personal. Tillverkningen av dosimetrar beställdes också från Beckmans företag, Arnold O. Beckman, Inc.
Bekämpa smog
I efterkrigstidens södra Kalifornien, inklusive i området Pasadena där Beckmans bodde, blev smog föremål för allmän uppmärksamhet. 1947 undertecknade Kaliforniens guvernör Earl Warren lagen om statlig luftföroreningskontroll. På den tiden fanns det inga allmänt accepterade idéer om orsakerna och metoderna för att förhindra smog. Detta problem togs upp av Beckman på begäran av Los Angeles Chamber of Commerce . Från 1948 till 1952 tjänstgjorde han som vetenskaplig rådgivare till Commissioner of Air Pollution.
Air Pollution Control Officer som nämns ovan var Louis McCabe, en geolog med en bakgrund inom kemiteknik. Till en början trodde McCabe att svaveldioxidutsläppen var den främsta orsaken till smog, men Beckman övertygade honom om att problemet krävde vetenskaplig forskning.
Beckman och Arieh Jean Hagen-Smith , professor vid California Institute of Technology, har tillsammans utvecklat en anordning för att samla upp partiklar från luften. Hagen-Smith analyserade proverna som samlades in i Los Angeles och drog slutsatsen att de var organiska peroxider . Under ett år studerade Hagen-Smith smogs kemi. Han fastställde att ozon och kolväten från skorstenar, raffinaderier och bilavgaser var nyckelingredienser i bildandet av smog. Hagen-Smith presenterade resultaten av sin forskning 1952. Samma år fick Beckman patent på en "syreregistrator" som använde kolorimetriska metoder för att mäta halterna av föreningar som finns i atmosfären.
Sedan dess har Beckman Instruments utvecklat en rad instrument för olika användningsområden för övervakning av fordonsutsläpp och luftföroreningar. Företaget producerade också "skåpbilar för övervakning av luftkvalitet", specialiserade laboratorier på hjul för statlig och industrianvändning.
På förslag av Kaliforniens guvernör ledde Beckman en särskild kommitté för luftföroreningar. I slutet av 1953 publicerade kommittén sina rekommendationer:
- förhindrande av läckage av avdunstning från oljeraffinaderier och bensinstationer;
- fastställa standarder för bilutsläpp;
- omvandling av diesellastbilar och bussar till propan;
- begränsning av utsläpp av föroreningar från industriföretag eller överföring av deras industriområden från stadens territorium;
- ett förbud mot öppen eldning av sopor;
- utveckling av regional kollektivtrafik [3] .
1954 blev Beckman styrelseledamot för Los Angeles handelskammare och ordförande i dess kommitté för luftföroreningar. Den 25 januari 1956 blev han president för Los Angeles handelskammare. Han identifierade två nyckelfrågor för sin mandatperiod: att bekämpa smog och stödja lokalt samarbete inom vetenskap, teknik, industri och utbildning.
Halvledare
1955 kontaktades Beckman av William Shockley , som var hans elev vid Caltech. Shockley ledde Bell Labs halvledarforskningsprogram. Shockley ville starta ett nytt företag och bad Beckman att gå med i styrelsen. Efter långa diskussioner nådde Beckman och Shockley en avsiktsöverenskommelse om att etablera Shockley Semiconductor Laboratory som ett dotterbolag till Beckman Instruments . Det var tänkt att börja med automatiserad produktion av transistorer med en diffus bas.
Shockleys äldre mamma bodde i Palo Alto , så Shockley ville öppna ett laboratorium i närliggande Mountain View , Kalifornien. Frederick Terman, kansler vid Stanford University , erbjöd företaget en plats i Stanfords nya industripark. Företaget grundades i februari 1956, samma år som Shockley fick Nobelpriset i fysik tillsammans med John Bardeen och Walter Houser Brattain "för deras forskning om halvledare och upptäckten av transistoreffekten." Shockley Semiconductor Laboratory var den första institutionen som arbetade med kiselhalvledarenheter i vad som blev känt som Silicon Valley .
Shockleys företag var inte särskilt framgångsrikt - nyckelmedarbetare lämnade honom och skapade Fairchild Semiconductor .
Välgörenhet
Litteratur
- Thackray, A., Myers, M. Arnold O. Beckman: hundra år av excellens . — Chemical Heritage Foundation-serien inom innovation och entreprenörskap. - Chemical Heritage Foundation, 2000. - Vol. 3. - S. 238-250. — 379 sid. — ISBN 9780941901239 .
Anteckningar
- ↑ 1 2 Arnold Beckman | Lemelson (engelska) . lemelson.mit.edu . Hämtad 2 november 2021. Arkiverad från originalet 2 november 2021.
- ↑ Beckman infraröd spektrometer . Chemical Heritage Foundation. Hämtad 2 november 2021. Arkiverad från originalet 4 februari 2015.
- ↑ 50 år av framsteg . aqmd.gov. Hämtad 2 november 2021. Arkiverad från originalet 2 november 2021.
| Mottagare av U.S. National Medals of Science and Technology (samtidigt) | |
|---|---|
| Naturvetenskap | |
| Teknisk vetenskap | |
 Ordböcker och uppslagsverk | ||||
|---|---|---|---|---|
| Släktforskning och nekropol | ||||
| ||||