Theodore Maiman - Theodore Maiman

Theodore Maiman
Maiman s prvním laser.jpg
Theodore Maiman s prvním laserem na světě v roce 1985
narozený
Theodore Harold Maiman

( 1927-07-11 )11. července 1927
Zemřel 05.05.2007 (2007-05-05)(ve věku 79)
Státní občanství Spojené státy
Alma mater University of Colorado Boulder
Stanford University
Známý jako Vynález laseru
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Fyzika , elektrotechnika
Instituce Hughes Research Laboratories
Quantatron
Korad Corporation
Teze Mikrovlnno-optické zkoumání jemné struktury 3³P v héliu  (1955)
Doktorský poradce Willis Lamb

Theodore Harold Maiman (11. července 1927 - 5. května 2007) byl americký inženýr a fyzik, který je široce uznáván za vynález laseru . Maimanův laser vedl k následnému vývoji mnoha dalších typů laserů. Laser byl úspěšně odpálen 16. května 1960. Na tiskové konferenci 7. července 1960 na Manhattanu Maiman a jeho zaměstnavatel Hughes Aircraft Company oznámili laser světu. Maiman získal patent na svůj vynález a za svou práci získal mnoho ocenění a vyznamenání. Jeho zkušenosti s vývojem prvního laseru a následných souvisejících událostí jsou popsány v jeho knize The Laser Odyssey , publikované nedávno pod novým názvem The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman .

Raný a studentský život

Maiman a jeho otec Abe

Maiman se narodil v Los Angeles Abrahamovi „Abe“ Maimanovi, elektrotechniku ​​a vynálezci, a Rose Abramsonové. V mladém věku se jeho rodina přestěhovala do Denveru v Coloradu , kde pomáhal svému otci s experimentováním v laboratoři domácí elektroniky . Maiman ve své autobiografii říká, že „jako u většiny hyperaktivních dětí jsem byl hubený, měl jsem asi 10–15 liber podváhu“, a považuje se za cíl pro Ritalin, kdyby v té době existoval. V jeho mladistvém věku Maiman vydělával peníze opravou elektrických spotřebičů a rádií a poté, co opustil střední školu, byl ve věku 17 let zaměstnán jako juniorský inženýr u National Union Radio Company.

Po roční službě v americkém námořnictvu na konci druhé světové války získal titul BS v inženýrské fyzice na University of Colorado Boulder . Maiman poté pokračoval v postgraduálním studiu na Stanfordské univerzitě, kde v roce 1951 získal titul MS v elektrotechnice a titul Ph.D. ve fyzice v roce 1955.

Maimanova disertační práce v experimentální fyzice pod vedením fyzika Willise Lamba zahrnovala podrobná mikrovlnně-optická měření jemných strukturálních štěpení v excitovaných atomech helia. Pro Lambovy experimenty také vymyslel laboratorní přístroje. Maiman publikoval dva články společně s Beránkem ve Physical Review , druhý z nich byl založen na výzkumu vlastní diplomové práce. Jeho teze experiment byl pomocný v jeho vývoji laseru.

Kariéra

V roce 1956 Maiman zahájil spolupráci s oddělením atomové fyziky Hughes Aircraft Company (později Hughes Research Laboratories nebo HRL Laboratories ) v Kalifornii, kde vedl projekt redesignu rubínového maseru pro US Army Signal Corps , čímž jej snížil z 2,5tunového kryogenního zařízení na 1,8 kg (4 libry) při současném zlepšení výkonu. V důsledku tohoto úspěchu Maiman přesvědčil Hughesovo vedení, aby použilo finanční prostředky společnosti na podporu svého laserového projektu začínajícího v polovině roku 1959. S celkovým rozpočtem 50 000 dolarů se Maiman obrátil na vývoj laseru založeného na jeho vlastním designu se syntetickým rubínovým krystalem, který by jiní vědci, kteří se snaží vyrobit laserový plst, nefungovali.

Maiman se svým laserem v červenci 1960.

16. května 1960 v laboratořích Hughes ' Malibu v Kalifornii vyzařoval Maimanův růžový rubínový laser v pevné fázi první koherentní světlo lidstva s paprsky se stejnou vlnovou délkou a plně ve fázi. Maiman zdokumentoval svůj vynález v Nature dne 6. srpna 1960 po dvou odmítnutích Samuela A. Goudsmita ve Physical Review Letters , kromě toho publikoval další vědecké články popisující vědu a technologii, která je základem jeho laseru.

Maiman začal konceptualizovat solid-state laserový design ještě předtím, než se ujal projektu maser v Hughes. Přesunout mikrovlnnou frekvenci masérů nahoru na elektromagnetické spektrum 50 000krát na frekvenci světla by vyžadovalo nalezení proveditelného laserového média a zdroje buzení a návrh systému. Jiné hlavní výzkumné skupiny v IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA a Columbia University , mimo jiné, se rovněž zabývaly projekty na vývoj laseru.

První laser na světě

Jejich práce byla stimulována papírem Arthura L. Schawlowa a Charlese H. Townese z roku 1958, který nabízí teoretickou analýzu a návrh plynného systému využívajícího páry draslíku excitované draslíkovou lampou. Nicméně Maiman identifikoval několik nedostatků v návrhu Schawlow-Townes a důvod jejich odmítnutí solid-state designu, včetně významného rozdílu v pásmové povaze růžových rubínů a červených rubínů, a sledoval svou vlastní vizi: „Byl jsem jediný, kdo analyzoval rubín dostatečně podrobně, aby měl jistotu, že se ho bude držet. " Jeho úspěšný návrh použil syntetický růžový rubínový krystal pěstovaný divizí Linde společnosti Union Carbide jako aktivní laserové médium a spirálovou xenonovou zábleskovou lampu jako zdroj buzení. Jak Townes později napsal: „Maimanův laser měl několik aspektů, které nebyly v naší teoretické práci zohledněny, ani nebyly diskutovány ostatními před demonstrací rubínu.“ Jeden důkaz, který Maimana (a později celý svět) přesvědčil, že položil růžový rubín, byl ten, že „když byl krystal vytlačen nad práh, pozorovali jsme poměr jasu“ dvojčervených čar „více než 50krát“.

Po jeho vynálezu laseru v roce 1961 Maiman opustil Hughese, aby se připojil k nově vytvořené společnosti Quantatron, která pěstovala vlastní krystaly rubínu pro lasery. Maiman byl instalován jako viceprezident laboratoře aplikované fyziky a najal sedm Hughesových kolegů. Společně založili závod Verneuil na pěstování syntetických rubínů, které byly v té době na domácím trhu k dispozici pouze u společnosti Linde, která byla vybrána americkou vládou, aby obdržela technologii 2. světové války přenesenou ze Švýcarska. „Švýcaři po mnoho let používali tuto technologii Verneuil k výrobě ložisek šperků ve svých slavných přesných hodinkách.“ Bratři Rick a Tony Pastorovi byli najati Maimanem z Hughes, aby založili závod syntetického rubínu Quantatron. Rick vymyslel metody výroby prášku o velmi vysoké čistotě, zatímco Tony vylepšil proces manipulace s hořákem a práškem.

Jeden z Maimanových originálních syntetických rubínových laserů, rozměr 9x18 mm

V roce 1962, kdy Smullin a Fiocco již odrazili paprsek od 50J 0,5 milisekundového rubínového laseru z Měsíce, a Sověti také, Maiman najal 35 lidí pro svou laboratoř APL v Quantatronu. Když jeho prostředky vyschly, protože byl převzat rizikový kapitalista, Maiman našel v Union Carbide dychtivého partnera, s nímž by ošetřoval jeho vylepšenou syntetickou rubínovou továrnu, a v roce 1962 Maiman založil a stal se prezidentem Korad Corporation, která vyráběla vysoce výkonné rubínové lasery. Kromě jiného, ​​když byl v Korad, Maiman podporoval Hellwartha v jeho patentovém sporu proti Gouldovi ohledně Q-switch . Poté, co společnost Korad v roce 1968 plně získala společnost Union Carbide, když uplatnili opci zapsanou ve smlouvě o rizikovém kapitálu, Maiman odešel založit Maiman Associates, vlastní firmu pro rizikový kapitál.

Maiman získal 14. listopadu 1967 americký patent číslo 3 353 115 za „Ruby Laser Systems“ a zaplatil za něj 300 dolarů nabyvatel Hughes Aircraft Company. Ukázalo se, že to byl Hughesův nejziskovější patent.

V roce 1971 Maiman založil společnost Laser Video Corporation a v letech 1976 až 1983 pracoval jako viceprezident pro pokročilé technologie ve společnosti TRW Electronics (nyní Northrop Grumman ). Později působil jako konzultant společnosti Laser Centers of America, Inc. (nyní LCA-Vision Inc.) a ředitel Control Laser Corporation. Maiman pokračoval ve svém zapojení do vývoje laserů a aplikací. Kromě svého patentu na první pracovní laser Maiman je autorem řady patentů na masery, lasery, laserové displeje, optické skenování a modulaci.

Před svou smrtí zastával Maiman místo profesora na Fakultě inženýrských věd Univerzity Simona Frasera , kde pracoval na vývoji osnov v biofotonice, fotonice a optickém inženýrství.

Ocenění a uznání

Za svůj vývoj prvního laseru získal Maiman v průběhu let řadu cen, ocenění a ocenění. Získal členství v Národních akademiích věd a inženýrství . Byl jmenován Fellow na American Physical Society , Optical Society of America (OSA) a Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). V roce 1962 byl oceněn Maiman Franklin Institute ‚s Stuart Ballantine medaili za fyziku.

Shirley Rich Maiman, Theodore Harold Maiman (1927-2007) a dcera Sheri Maiman ve Washingtonu dne 27. dubna 1966

V roce 1966 Maiman přijata American Physical Society ‚s cenou Oliver E. Buckley kondenzovaných látek a Fannie a Nadace John Hertz cenu za význačný přínos v oblasti vědy, který byl předložen v Bílém domě ceremoniálu prezident Lyndon B. Johnson .

V roce 1976 byla Maimanovi udělena cena RW Wood Optical Society of America za „Pioneer Development of the First Laser“. V roce 1980 získal Cenu Golden Plate od American Academy of Achievement . Byl držitelem Vlčí ceny za fyziku 1983/84 a toho roku byl také uveden do Síně slávy národních vynálezců . V roce 1987 byla Maimanovi udělena Japonská cena za elektrooptiku za „realizaci prvního laseru na světě“.

V roce 1994 byl uveden jako čestný člen Royal College of Surgeons of England , jediný nelékař a nekrálovský člen. Časopis Time citoval Maimanův vynález laseru jako jeden z dvaceti nejdůležitějších technologických vývojů 20. století. Mnoho univerzit udělilo Maimanovi čestné tituly, poslední z Univerzity Simona Frasera v roce 2002.

Uznání Maimana a jeho laserového vynálezu pokračovalo posmrtně. V nekrologickém svědectví z roku 2007 spoluzakladatel maseru Charles H. Townes popsal Maimanův článek o přírodě z roku 1960 o jeho laseru jako „pravděpodobně důležitější pro každé slovo než kterýkoli z článků publikovaných Nature za poslední století“. Každoroční soutěž Theodore Maiman Student Paper Competition byla založena v roce 2008, je vybavena velkými laserovými skupinami a je spravována Nadací OSA. V roce 2010 pořádaly významné vědecké a průmyslové fotonické organizace po celém světě řadu akcí k oslavě 50. výročí prvního Maimanova laseru a dalších laserů pod záštitou LaserFestu.

Kongres USA schválil rezoluci oslavující vynález laseru a citující Maimana. Také v roce 2010 byl Maimanův laserový úspěch uznán jako milník IEEE a Americká fyzikální společnost předala Hughes Research Laboratories plaketu na památku historického místa prvního laseru na světě.

V roce 2011 byl Maiman Stanfordskou univerzitou uznán jako „Stanfordský inženýrský hrdina“ s odvoláním na jeho „vzácnou kombinaci pokročilého výcviku ve fyzice a strojírenství v kombinaci s významnými laboratorními zkušenostmi“. V roce 2014 vydala Národní akademie věd životopisnou monografii Maimana včetně pocty Nicka Holonyaka, Jr.

V roce 2017 UNESCO vyhlásilo 16. květen za Mezinárodní den světla, který každoročně slaví řada akcí spojených s laserem a světlem po celém světě. Toto datum připomíná Maimanovo první úspěšné vypálení jeho laseru.

Smrt

Maiman zemřel na systémovou mastocytózu 5. května 2007 ve Vancouveru , Britská Kolumbie , Kanada, kde žil se svou druhou manželkou Kathleen, kterou potkal 13. února 1984. S první manželkou Shirley měl jednu dceru jménem Sheri , kterého si vzal v roce 1956. Sheri Maiman zemřela na rakovinu v roce 1988 ve věku 30 let.

Viz také

Reference

externí odkazy