Cottrell, Alan

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 oktober 2017; kontroller kräver 6 redigeringar .
Alan Cottrell
engelsk  Alan Cottrell
Födelsedatum 17 juli 1919( 17-07-1919 ) [1] [2]
Födelseort
Dödsdatum 15 februari 2012( 2012-02-15 ) [1] [2] (92 år)
En plats för döden
Land
Vetenskaplig sfär fysik och metallurgi
Arbetsplats Cambridge universitetet
Alma mater Birmingham universitet
Utmärkelser och priser Hughes-medalj (1961) 
Rumfoord-medalj (1974) 
Harvey Award (1974) 
Copley-medalj (1996)

Sir Alan Cottrell [3] ( eng.  Alan Cottrell ; 17 juli 1919 - 15 februari 2012) - brittisk fysiker och metallurg, medlem av Royal Society of London .

Familj och tidiga år

Alan Cottrell föddes i Birmingham den 17 juli 1919, äldste son till Albert och Elizabeth Cottrell. Hans bror, Stanley, också en metallurg, föddes 1925. Hans farfar byggde upp en framgångsrik skobutik i staden och sålde den i slutet av första världskriget och investerade i ett fastighetskvarter på Moseley och Balsall Heath med butiker, hus och mark. Alans far tog över utvecklingen och förvaltningen av fastigheten och de bodde i ett av husen fram till 1932.

Hans grundutbildning ägde rum på en grundskola tre minuters promenad från hemmet. Uppmuntrad av en underbar lärare vann han en uppsatstävling i de tidiga betygen och klarade sedan antagningsprovet till Moseley Gymnasium. Vid 15 års ålder erbjöds han att flytta till huvudskolan i staden, men valde att stanna i Moseley. I skolan hade han utvecklat logiskt tänkande, hans intressen vände sig till vetenskap, inte till konst, särskilt till astronomi, elektricitet och teknik. Intresset för radioteknik och mekanik skapades av hans far. Från sin mamma utvecklade han en musiksmak och lärde sig spela piano, vilket han utmärkte sig senare i livet. Han tyckte också om att fiska.

I mitten av 30-talet av förra seklet, efter att ha lämnat skolan, var det traditionella sättet till en viss grad inom vetenskapsområdet att arbeta inom industrin eller gå specialkurser. Följaktligen fick Alan 1936 jobb på ICI Metals, Witton, som laboratorieassistent och tog en kurs på den lokala tekniska högskolan. Sedan, efter ett erbjudande om att arbeta vid University of Birmingham , besökte han fakulteterna för fysik, maskinteknik, men valde fakulteten för metallurgi .

Karriär och vetenskaplig verksamhet

University of Birmingham och krigsåren, 1936-45

När Alan Cottrell började arbeta vid University of Birmingham, utöver de enklaste metoderna för analys och provbearbetning, hade metallurgiavdelningen introducerat några av de vetenskapliga aspekterna av ämnet, inklusive metallografi, röntgendiffraktion, kemin av ämnet. Hume-Rother-legeringen och begreppet dislokationer utvecklat av Jeffrey Taylor , blev det ett visst steg mot att förstå den grundläggande vetenskapen om metaller och legeringar.

I juni 1939 tog Alan examen med utmärkelser från det första året och fick ett stipendium för att undersöka återvinningen av metaller från effekterna av deformation. Kriget förhindrade dock dessa studier, och efter att han fått i uppdrag att träna med Royal Armored Corps, överfördes han till reserven för att bedriva militär forskning på metallurgiavdelningen. Många av högskolornas utexaminerade skickades dit och utförde viktig forskning.

Alans uppgift var att studera problemet med sprickbildning i samband med bågsvetsning av legerade stål för tankar. Stålet, särskilt i tjocka sektioner, orsakade omfattande sprickbildning längs de värmepåverkade zonerna som gränsade till svetsarna. Man misstänkte att detta berodde på bildandet av en hård, spröd martensitisk fas i dessa zoner, men det fanns få bevis. Det var nödvändigt att lösa detta viktiga praktiska problem för att undvika denna effekt och skapa starka, sprickfria svetsfogar. Till en början stod Alan under ledning av professor E.C. Rollanson, men senare ledde han laget, som inkluderade K. Winterton, P.D. Crowther och J.A. Wheeler. De etablerade en fungerande förståelse för de vetenskapliga processer som är involverade och utvecklade metoder för att förhindra sprickbildning genom förvärmning. De erhållna resultaten accepterades av ministeriet, men deras ansökan förblev hemlig. Ändå gjordes några intressanta vetenskapliga upptäckter i arbetet, i synnerhet fann de att metastabil austenit kan sönderdelas till martensit och bainit på grund av plastisk deformation. De kunde publicera några av resultaten och Alan tog sin doktorsexamen 1942.

1944 ombads Alan av fakulteten att förbereda en ny kurs i metallfysik. Han började undervisa 1945. Några år senare blev denna kurs grunden för hans bok Theoretical Structural Metallurgy [4] . Dess huvudsakliga mål var att lära eleverna att tänka på metaller och legeringar i termer av "vad atomer gör" snarare än i de semi-empiriska metoderna för traditionella metoder.

Efterkrigsåren, 1945-55

I slutet av kriget fick fakulteten ett anslag, varav en del tilldelades Alan för att studera metallers styrka och duktilitet. Efter samråd med Egon Orovan på Cambridge började Alans lilla grupp växa och deformera enkristaller från rena metaller, till en början zink och kadmium. Den första bedriften var att verifiera Andrades kryplag med pålitlig noggrannhet.

Vintern 1946-47 inträffade en nationell bränslekris, som förvandlade Alans arbete till en teoretisk riktning. Fakulteten tvingades avbryta alla experiment i flera veckor. Det aktiva vetenskapliga arbetet fortsatte dock. Fakulteten blev snart känd som ett ledande centrum för vetenskapen om metaller och lockade många framstående forskare. Seminarier hölls varje vecka för studenter för att involvera dem i fakultetens nuvarande aktiviteter. Föreläsningar hölls av kända forskare och vetenskapliga representanter för ledande tekniska företag. 1949, som Cottrell utnämndes till professor i fysikalisk metallurgi.

Efter en artikel där Frank Nabarro diskuterade möjligheten av "fasta" dislokationslinjer på främmande atomer fördelade slumpmässigt genom en legeringskristall, övervägde Cottrell en situation där atomerna var rörliga och kunde diffundera. Han föreslog en hypotes om möjligheten av övergången av atomer till kärnan av dislokationen och "fixa" den. Han insåg att sådan segregation kunde upptäckas genom kemisk etsning, men det var inte förrän en tid senare som en av hans elever, Neil McKinnon från Australien, löste problemet. Vid den tiden hade dislokationstekniken "dekoration" utvecklats av P. Lacombe, J.W. Mitchell och andra.

1955 valdes Alan in i Royal Society för sitt arbete med dislokationer. Han blev sedan inbjuden till Atomic Energy Research Establishment i Harwell för att bli biträdande chef för metallurgiavdelningen. Efter 19 år i Birmingham avgick Alan från sin post för att ta en ny position. Jobbet på Harwell verkade idealiskt för Alan, genom att använda sin tidigare vetenskapliga erfarenhet för att förstå "strålningsskador" av metaller och hjälpa till att utveckla strålningsbeständiga material för att bygga kärnkraftsreaktorer. Därmed började nästa fas av hans karriär.

Atomic Energy Research Establishment at Harwell, 1955-58

Cottrell flyttade till Harwell våren 1955. Efter den vänliga atmosfären i Birmingham blev han chockad när han upptäckte att institutionen var fylld av separata grupper, rivaliteter och en "klass"-struktur. Den "översta" klassen definierades av fysiker, särskilt kärnfysiker, som vanligtvis utförde politiska och planerade experiment, och sedan fanns det "andra", bland annat metallurger, som främst tillverkade utrustning och material för experiment. Cottrell anslöt sig till den nybildade divisionen av fasta tillståndets fysik, som bildades från divisionen av metallurgin, som handlade om strålningsskador, från neutrondiffraktionsgruppen och en annan liten grupp fysiker. Alan samlade snart runt sig flera forskare från hela divisionen, såväl som flera forskare från Central Electricity Generation Board (CEGB) utstationerade vid den tidpunkt då kärnkraftslaboratorierna i Berkeley och andra produktionsbolag byggdes.

Målet med Alans forskning vid Harwell var att fokusera på den vetenskapliga förståelsen av strålningsskador i områden som är mest användbara för utvecklingen av kärnkraftsreaktorer [5] [6] [7] . Mycket av forskningen runt om i världen har varit att fastställa bildnings- och migrationsenergierna för vakanser och mellanrum och att identifiera de olika glödgningsstegen. Även om det var viktigt, fokuserade Alan istället på två problem: beteendet hos uran under bestrålning och härdning och sprödhet (försprödhet) hos det strukturella stålet som används för tryckkärl i reaktorn. Problemet med uran som bränslematerial är "svällning" på grund av bildandet av gasbubblor eller fickor av vakanser och fissionsprodukter av krypton och xenon. Dessa två viktiga problem löste Cottrell under dessa tre års arbete.

Cottrell gjorde utan tvekan ett viktigt bidrag till det brittiska kärnkraftsprogrammet. Utan det skulle Magnox-reaktorprogrammet ha stått inför allvarliga operativa problem inom några veckor efter lanseringen. Förutom problemet med att ta bort böjda stavar från kanalerna, skulle sannolikt överhettning och sprängning av bränsletankarna ha inträffat.

Cambridge, 1958-64

Den 18 januari 1958 skrev rektor vid University of Cambridge , Lord Adrian, till Cottrell och erbjöd honom Goldsmiths säte och ledning av metallurgiavdelningen. När Cottrell tillträdde i oktober 1958 insåg Cottrell hur mycket han behövde göra för att skapa fakultetens status och rykte.Mekaniska egenskaper, korrosion, och började tillämpa metoden för transmissionselektronmikroskopi för att studera legeringar, men Cottrells ursprungliga idé var att den allmänna forskningsnivån krävde betydande förbättringar.

Central Electricity Generating Board (CEGB) och Atomic Energy Authority (AEA) har tillhandahållit betydande forskningsfinansiering, och Scientific Research Board har gett bidrag för inköp av ny utrustning, särskilt ett toppmodernt elektronmikroskop.

Cottrell skapade forskarlag inom två nya forskningsområden: fältjonmikroskopi (FIM) och supraledning . Fältjonmikroskopi (FIM) erkändes av Cottrell som en teknik som kan undersöka strålningsskador och defekter som dislokationer på atomnivå. Dessutom trodde Cottrell att supraledning var på väg ut ur den rena fysikens rike till ett tvärvetenskapligt ämne som kräver materialvetenskap. Supraledningsforskningen vid Cambridge skulle ständigt utvidgas: från utvecklingen av begreppen "intrassling" av virvelflöden på defekter (nästan analogt med dislokationsintrassling) till omfattande forskning om högtemperatursupraledare och tunnfilmsteknologi, som producerar en bred utbud av enheter och nanomaterial.

Cottrells egen forskning fokuserade på tre ämnen: (i) elastoplastisk deformation och fraktur vid vassa sprickspetsar; (II) experimentella observationer av deformation och brott i tandade stålstänger; och (III) fiberförstärkta kompositer [8] . Det första ämnet inkluderade teorin om kontinuerliga fördelningar av dislokationer: "riktiga" dislokationer utanför sprickan och "virtuella" dislokationer inuti sprickan. De första resultaten erhölls i början av 1960, och konceptet med sprickinitiering, som bestämdes av uppnåendet av kritisk sprickförskjutning, användes av Cottrell vid ett möte med Iron and Steel Institute i december 1960 för att förklara effektens storlek på fraktur.

Utanför universitetet agerade Alan som konsult för både Atomic Energy Authority (AEA) och Central Electricity Generation Board (CEGB), och blev deltidsmedlem i Atomic Energy Authority (AEA) styrelse. Han blev vicepresident i Royal Society och, som nämnts ovan, höll han Baker Lecture 1963, bland många andra föreläsningar. Han blev också medlem i Science Policy Advisory Committee där han först träffade Sir Solly Zuckerman .

Arbete i regeringen, 1964-74

1964 kontaktade Zuckerman Cottrell med ett erbjudande att bli en av hans två deputerade i försvarsdepartementet (den andra var Sir William Cook). Detta förslag upprepades mer eftertryckligt lite senare vid högskolan vid Christ 's College , av Lord Louis Mountbatten , som var en hederskollega vid kollegiet. Den främsta anledningen till detta drag var att han var djupt intresserad av nationell vetenskaps- och industripolitik, särskilt av behovet av att stärka och återuppliva den brittiska industrin, genom att ingjuta den med modern vetenskaplig teknologi.

I slutet av 1967 accepterade Cottrell Zuckermans inbjudan att flytta till regeringen som biträdande chefsvetenskaplig rådgivare (CSA) till regeringen. Han var redan Zuckermans ställföreträdare som ordförande för Central Advisory Council for Science and Technology. Hans arbete har täckt ett imponerande utbud av ämnen, inklusive kompetensflykt, nationell statistik för FoU, överföring av offentliga resurser från försvar till civil industri, europeiskt samarbete inom vetenskap och teknik, miljöföroreningar, livsmedelsforskning och jordbruk, Advanced Passenger Train (APT) ), Storbritanniens deltagande i CERN (Centre Européenne de la Recherche Nucléaire, CERN) och, viktigast av allt, nationella prioriteringar inom vetenskap och teknik. Han hade många andra frågor att ta upp också, inklusive regeringens nedtoning av rymd- och miljöfrågor: han representerade Storbritannien vid FN :s miljökonferens i Stockholm. I januari 1971 fick Cottrell en riddarstatus i New Year Honours List.

Men Cottrells ledarskap förändrades snart, och en mindre gynnsam period för arbete började. Victor Rothschild anställdes av Edward Heath som chef för det nyskapade Center for Policy Review (CPRS), som fungerade som en oberoende arm inom kabinettet (allmänt känd som en "tankesmedja"). Han började ta på sig några av rollerna som Chief Science Advisor (CSA), inklusive att ge råd till premiärministern om vetenskap, datapolitik och kärnkraft. Zuckerman var nu oinflytelserik och oförmögen att behålla kontrollen över de fall han tidigare hade hanterat. Cottrell tvingades meddela att han skulle avgå om inte tjänsten som Chief Scientific Advisor (CSA) behölls och gavs till honom efter Zuckermans avgång. Hans krav accepterades, och så småningom avgick Zuckerman, Cottrell blev Chief Scientific Advisor (CSA) den 1 april 1971. Den har fått i uppdrag att arbeta i nära samarbete med Center for Policy Review (CPRS). Dessutom, även om Zuckerman officiellt gick i pension, behöll han en plats i regeringen med särskilt ansvar för kärnvapenpolitiken. Cottrell lämnades med rymdpolitik, miljö och kommunikation. Mycket tid spenderades med Europeiska ekonomiska gemenskapen för att försöka samordna europeisk forskning och utveckling. Detta ledde till skapandet av kommittén för vetenskaplig och teknisk forskning (CREST) ​​i Bryssel.

Jesus College, 1974-86

Cottrell fick en konfidentiell förfrågan om huruvida han var intresserad av att gå med i Jesus College , Cambridge. Cottrell gick med på det och flyttade till Masters våren 1974.

Cottrells uppgifter som mästare har delats upp i fyra huvudområden: (i) hantering av kollegiets formella angelägenheter genom dess råd och kommittéer; (ii) representerar högskolan vid universitetet; (III) att "så gott som möjligt" hantera personliga relationsproblem som uppstod på college; och (iv) tillhandahålla och delta i ett brett spektrum av sociala funktioner.

Han hoppades kunna fokusera på någon "seriös vetenskaplig forskning", men fann att all fritid han hade splittrades upp i korta perioder, så att han inte kunde ägna sig åt ett djupt, koncentrerat arbete. Han höll flera offentliga föreläsningar, fortsatte att intressera sig för tryckvattenreaktorsäkerhet (PWR) och skrev ytterligare två böcker riktade till en allmän publik: Ekologisk ekonomi [9] och How Safe Is Nuclear Energy? [10] . Bland andra utmärkelser under denna period fick han Acta Metallurgicas guldmedalj.

Kort efter att han blivit mästare frågade Cottrell om han skulle vara önskvärd för posten som rektor vid universitetet (då valdes rektorn bland "husets chef" som tjänstgjorde i två år). Kollegiet stödde fullt ut hans kandidatur. Cottrell var förvald och blev vice vicekansler 1975. Cottrell slog sig snabbt in i rollen som vicekansler, som liknade den som Mästare men i större skala. Han blev förvånad över hur mycket tid som behövdes läggas på "dolda frågor" angående personliga klagomål, "verkliga eller inbillade", som personal eller forskarkollegor kände.

Cottrell gick i pension som Master of Jesus College 1986. Det har varit händelserika 12 år: högskoleantagning för kvinnor; posten som rektor vid universitetet, arbeta med Prince Edward som ungkarl. 

Cambridge, 1986-2012

Pensionering innebar inte slutet på verksamheten inom det vetenskapliga och tekniska området. Han fick en position vid institutionen för materialvetenskap och metallurgi och återvände till sina vetenskapliga intressen för metallers elektroniska struktur och egenskaper, och skrev An Introduction to Modern Theory of Metals (Institute of Metals, Book 403) 1988, The Theory of Electrons i Alloy Design med David Pettifor 1992 och "Chemical bonding in transition metal carbides" (Institute of Materials bok 613) 1995; dessutom skrev han flera artiklar i "Materials Science and Technology" 1993 och 1994 om bindningsenergier, sammanhållning och kornbindningsstyrka.

Som Master gjorde han en del konsultarbete med Atomic Energy Administration (AEA), Nuclear Inspectorate och Rolls-Royce, och han började ägna mer tid åt dem. En aktivitet hänför sig till hans oro angående förekomsten och upptäckten av små defekter i PWR-tryckkärl. Vid varje produktions- och tillverkningsled planerades olika "kvalitetskontroller", men även efter att det hydrauliska tryckprovet genomförts måste "beviset" vara ultraljudstestning för att fungera som ett "fingeravtryck" för jämförelse med periodiska ultraljudskontroller vid underhåll. De måste utföras på distans med hjälp av speciella sammansättningar. Alla föreslagna inspektionsprocedurer, utrustning och personal måste certifieras och detta har uppnåtts genom Inspection Verification Center (IVC) som finns vid Risley Atomic Energy Authority (AEA). För att ge ytterligare försäkran inrättade IVC en oberoende Management Advisory Committee (MAC), ledd av Sir Alan, från 1983 till 1993. Den första av slutsatserna i slutrapporten från Atomic Energy Administration (AEA) 1993 angav: påbörjade arbetet utan betydande defekter. Dessa försäkringar var en viktig faktor för att övertala Cottrell att ge sin välsignelse till Sewewell PWR. IAC träffades inte bara regelbundet som en kommitté, utan gjorde också ett minnesvärt besök i Sizewell B när kraftverket var under uppbyggnad.

1988 skapade Brian Eyre, verkställande direktör för Atomic Energy Administration (AEA), en kommitté - den tekniska rådgivande gruppen för strukturell integritet (TAGSI) - för att fortsätta arbeta med Marshall/Hirsch-studiegrupperna och ge råd om strukturella integritetsfrågor i kärnkraftsindustrin. Cottrell blev en av grundarna av TAGSI och har varit en aktiv deltagare i dess överväganden i mer än ett decennium. Han gick i pension den 21 juni 1999.

Sir Alans intressen i strukturell integritet var inte begränsade till kärnkraftsindustrin. Från 1988 till 1995 var han ordförande i Rolls-Royce Materials and Processes Advisory Board. Även om ämnena huvudsakligen handlade om komponenttillverkning och materialegenskaper, resulterade säkerställandet av lämplighet för långsiktiga underhållsändamål i ökad livslängd för turbinskivor, blad och värmesköldar. Egenskaperna hos organiska matrisfiberkompositer och keramiska matriskompositer beaktades också. Sir Alan lade grunden för vad som nu är Rolls-Royce Materials, Manufacturing and Structures Advisory Board, som täcker hela skalan av material och strukturella integritetsfrågor.

I början av 1990-talet fortsatte Cottrell att vara aktiv på många fronter [11] . 1991 blev han inbjuden av Materials Institute för att hålla Finniston invigningsföreläsning (till minne av sin tidigare kollega på Harwell, Monty Finniston), och han tackade ja utan vidare, trots att han inte alltid var på bästa fot med honom. I sin föreläsning med titeln "Sunshine and Shadow in Applied Science" pratade han om att använda utvecklingen av uranbränslecellen som ett exempel för att beskriva hur lösa praktiska frågor ("applied science") innebär så många komplexa, tidigare odokumenterade vetenskapliga utmaningar, på vilka forskarna svarar. Han efterlyste att denna typ av vetenskap skulle förstås av allmänheten, industrin och politikerna och få bättre stöd på nationell nivå. Han uppmanade ingenjörsinstituten att spela en aktiv roll i detta, även om han inte var säker på att budskapet skulle nå nationen.

1996 präglades Cottrell av framgång många gånger. I december 1995 blev Cottrell inbjuden av rektor till Cambridge för att ta emot en hedersdoktor i juridik, och denna beviljades den 28 juni 1996. Den 18 juli 1996 fick han ett brev från Royal Society som tillkännagav att han hade tilldelats Copley-medaljen (den första fysiska metallurgen som någonsin fick det här priset), och han nominerades för det den 29 november.

Personligt liv

1943 var Alan Cottrell förlovad med Jean Harber. Hon delade också Alans kärlek till musik och spelade fiol, så de var ofta värdar för hemmakonserter. Den 7 oktober 1951 föddes sonen till Alan och Jean Jeffrey. Jean följde med Alan överallt och hjälpte honom i allt hon kunde, till exempel med att organisera kvällar och möten.

I början av 1996 började Jean först uppleva tecken på Parkinsons sjukdom. Alan ägnade sig åt att ta hand om henne på heltid för att hålla henne hemma. Under åren som följde fortsatte hennes tillstånd att förvärras och Cottrell blev mer och mer fysiskt utmattad när han kämpade för att klara sig. Tyvärr dog hon 1999. Under denna period blev hans hörsel också mycket sämre, och det var slutet på hans njutning av musik och föreläsningar. Men hans sinne förblev lika skarpt som någonsin, och han fortsatte att publicera artiklar om metallers duktilitet under de senaste åren.

Hans hängivenhet till Jean och omsorg om henne under hennes sjukdom var förståelig för alla, och förlusten han upplevde när hon dog var extremt svår att övervinna. Alan Cottrell var en lysande man, hängiven sin familj. Sir Alans begravning ägde rum den 27 februari 2012 i Jesus College Chapel, Cambridge. 

Utmärkelser och titlar

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Oxford Dictionary of National Biography  (engelska) / C. Matthew - Oxford : OUP , 2004.
  2. ↑ 1 2 Sir Alan Cottrell // Encyclopædia Britannica 
  3. ↑ Rybakin A.I. Cottrell // Ordbok över engelska efternamn: ca. 22 700 namn / recensent: Dr. philol. Sciences A. V. Superanskaya . - 2:a uppl., raderad. - M  .: Astrel: AST , 2000. - S. 129. - ISBN 5-271-00590-9 (Astrel). - ISBN 5-17-000090-1 (AST).
  4. ↑ Alan Cottrell. Teoretisk strukturmetallurgi. — 1948.
  5. ↑ Alan Cottrell, AC Roberts. Krypning av α-uran under bestrålning med neutroner. // Phil. Mag.. - 1956.
  6. ↑ Alan Cottrell, D. Hull. Extrudering och intrång genom cyklisk glidning i koppar // The Royal Society. — 1957.
  7. ↑ Alan Cottrell. Effekten av kärnstrålning på tekniska material // Institution of Mechanical Engineers. — 1960.
  8. ↑ Alan Cottrell. Materiens mekaniska egenskaper. — 1964.
  9. ↑ Alan Cottrell. miljöekonomi. — 1978.
  10. ↑ Alan Cottrell. Hur säker är kärnkraft? — 1981.
  11. ↑ Alan Cottrell. Unified theory of effects of segregated interstitials on korn boundary cohesion // Mater. sci. Technol. — 1990.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk