stringtranslate.com

Теодор Майман

Теодор Гарольд Мейман (11 июля 1927 г. — 5 мая 2007 г.) — американский инженер и физик , которому широко приписывают изобретение лазера . [ 1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Лазер Меймана привёл к последующей разработке многих других типов лазеров. [8] [9] Лазер был успешно запущен 16 мая 1960 года. На пресс-конференции 7 июля 1960 года в Манхэттене [10] Мейман и его работодатель, Hughes Aircraft Company , объявили о лазере всему миру. [11] Мейман получил патент на своё изобретение, [12] и получил множество наград и почестей за свою работу. Его опыт разработки первого лазера и последующие связанные с этим события изложены в его книге «Лазерная одиссея » [13], которая позднее была переиздана в 2018 году под новым названием «Изобретатель лазера: мемуары Теодора Х. Маймана » [14] .

Ранняя и студенческая жизнь

Мейман и его отец Эйб

Мейман родился в Лос-Анджелесе в еврейской семье. Авраам «Эйб» Мейман, инженер-электрик [10] и изобретатель, и Роуз Абрамсон. В молодом возрасте его семья переехала в Денвер , штат Колорадо, где он помогал отцу с экспериментами в домашней лаборатории электроники . Мейман говорит в своей автобиографии, что «как и большинство гиперактивных детей, я был худым, около 10–15 фунтов недовеса», и считает себя целью для Риталина , если бы он существовал в то время. [15] В подростковом возрасте Мейман зарабатывал деньги , ремонтируя электроприборы и радиоприемники [16] и после окончания средней школы был нанят младшим инженером в National Union Radio Company в возрасте 17 лет. [17]

После года службы в ВМС США в конце Второй мировой войны [18] он получил степень бакалавра наук в области инженерной физики в Университете Колорадо в Боулдере . Затем Мейман поступил в аспирантуру Стэнфордского университета , где в 1951 году получил степень магистра наук в области электротехники, а в 1955 году — степень доктора наук в области физики .

Докторская диссертация Маймана по экспериментальной физике , написанная под руководством физика Уиллиса Лэмба , [10] включала подробные микроволново-оптические измерения тонких структурных расщеплений в возбужденных атомах гелия. Он также разработал лабораторные приборы для экспериментов Лэмба. Майман опубликовал две статьи совместно с Лэмбом в Physical Review , вторая из которых была основана на его собственном диссертационном исследовании. [19] [20] Его диссертационный эксперимент сыграл важную роль в разработке лазера. [14] : 43 

Карьера

В 1956 году Майман начал работать в Отделе атомной физики компании Hughes Aircraft Company (позже Hughes Research Laboratories или HRL Laboratories ) в Калифорнии, где он руководил проектом по модернизации рубинового мазера для Корпуса связи армии США , уменьшив его вес с 2,5-тонного криогенного устройства до 4 фунтов (1,8 кг) и одновременно улучшив его производительность. [5] : 88  [21] В результате этого успеха Майман убедил руководство компании Hughes использовать средства компании для поддержки его лазерного проекта, начиная с середины 1959 года. Имея общий бюджет в 50 000 долларов, Майман обратился к разработке лазера на основе собственной конструкции с синтетическим рубиновым кристаллом, который, по мнению других ученых, пытающихся создать лазер, не работал. [22] [23] [24]

Мейман со своим лазером в июле 1960 года.

16 мая 1960 года в лабораториях Хьюза в Малибу, Калифорния , твердотельный розовый рубиновый лазер Меймана излучил первый в истории человечества когерентный свет с лучами одинаковой длины волны и полностью в фазе. [16] Мейман задокументировал свое изобретение в журнале Nature [10] [17] [25] 6 августа 1960 года после двух отказов Сэмюэля А. Гоудсмита в Physical Review Letters , [15] кроме того, он опубликовал другие научные статьи, описывающие науку и технологию, лежащую в основе его лазера. [26] [25] [27] [28]

Мейман начал разрабатывать концепцию твердотельного лазера еще до того, как приступил к проекту мазера в Хьюзе. [5] : 45  [14] : 59  Для того чтобы поднять микроволновую частоту мазеров в электромагнитном спектре в 50 000 раз до частоты света, необходимо было найти подходящую лазерную среду и источник возбуждения , а также разработать систему. [5] : 34–37  [29] Другие крупные исследовательские группы в IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA и Колумбийском университете , среди прочих, также работали над проектами по разработке лазера. [5] : 7  [14] : 78 

Первый в мире лазер

Их работа была стимулирована статьей 1958 года Артура Л. Шавлова и Чарльза Х. Таунса, предлагающей теоретический анализ и предложение для газовой системы, использующей пары калия, возбуждаемые калиевой лампой. [3] : 216  [5] : 92  [30] Однако Майман выявил множество недостатков в предложении Шавлова-Таунса и причину их отклонения твердотельной конструкции, включая существенное различие в природе запрещенной зоны розовых и красных рубинов, и продолжил следовать своему собственному видению: [5] : 111  [14] : 159–164  [31] [15] «Я был единственным, кто проанализировал рубин достаточно подробно, чтобы иметь уверенность придерживаться его». Его успешная конструкция использовала синтетический розовый рубиновый кристалл, выращенный подразделением Linde компании Union Carbide [15], в качестве активной лазерной среды и спиральную ксеноновую лампу-вспышку в качестве источника возбуждения. [3] : 226–234  [5] : 170–182  [32] Как позже писал Таунс, «лазер Меймана имел несколько аспектов, которые не рассматривались в нашей теоретической статье и не обсуждались другими до демонстрации рубина». [4] : 108  Одним из доказательств, убедивших Меймана (а позже и весь мир) в том, что он получил лазер на розовом рубине, было то, что «когда кристалл был поднят выше порогового значения, мы наблюдали соотношение яркостей» двух красных линий «более чем в 50 раз». [15]

После изобретения лазера в 1961 году Майман покинул Hughes, чтобы присоединиться к недавно созданной компании Quantatron, которая выращивала внутренние кристаллы рубина для лазеров. [ требуется ссылка ] Майман был назначен вице-президентом Лаборатории прикладной физики, и он нанял семерых коллег из Hughes. [15] Вместе они открыли завод Verneuil для выращивания синтетических рубинов, которые в то время были доступны внутри страны только в Linde, который был выбран правительством США для получения технологии Второй мировой войны, переданной из Швейцарии. «Швейцарцы в течение многих лет использовали эту технологию Verneuil для изготовления подшипников драгоценных камней в своих знаменитых прецизионных часах». Братья Рик и Тони Пастор были наняты Майманом из Hughes, чтобы открыть завод синтетических рубинов Quantatron. Рик разработал методы для производства порошка сверхвысокой чистоты, в то время как Тони усовершенствовал горелку и процесс обработки порошка. [15]

Один из оригинальных лазеров Маймана на синтетическом рубине, размер 9x18 мм [15]

К 1962 году, когда Смуллин и Фиокко уже отразили луч 50-джоулевого 0,5-миллисекундного рубинового лазера от Луны, и Советы тоже, [33] Мейман нанял 35 человек для своей лаборатории APL в Квантатроне. Когда его средства иссякли из-за поглощения венчурного капиталиста, Мейман нашел ревностного партнера в Union Carbide, с которым он выхаживал свой усовершенствованный завод по производству синтетических рубинов, [15] и в 1962 году Мейман основал и стал президентом Korad Corporation, которая производила мощные рубиновые лазеры. [10] [18] Среди других разработок, пока он был в Korad, Мейман поддерживал Хеллварта в его патентном судебном разбирательстве против Гулда по поводу Q-переключателя . [15] После того, как в 1968 году компания Korad была полностью приобретена компанией Union Carbide, [16] когда они воспользовались опционом, прописанным в контракте на венчурный капитал, [15] Майман ушел, чтобы основать Maiman Associates, свою собственную венчурную фирму.

14 ноября 1967 года Майман получил патент США под номером 3,353,115 на свои «Рубиновые лазерные системы» и заплатил за него 300 долларов от правопреемника Hughes Aircraft Company. Это оказался самый прибыльный патент Хьюза. [15]

В 1971 году Майман основал Laser Video Corporation, а с 1976 по 1983 год он работал вице-президентом по передовым технологиям в TRW Electronics (теперь Northrop Grumman ). [3] : 232  Позже он работал консультантом в Laser Centers of America, Inc. (теперь LCA-Vision Inc.) и директором Control Laser Corporation. Майман продолжил свое участие в разработках и применении лазеров. В дополнение к своему патенту на первый работающий лазер, Майман является автором ряда патентов на мазеры, лазеры, лазерные дисплеи, оптическое сканирование и модуляцию. [34]

До своей смерти Майман занимал должность внештатного профессора в Школе инженерных наук в Университете Саймона Фрейзера , где он работал над разработкой учебных программ по биофотонике, фотонике и оптической инженерии. [35]

Награды и признание

Мейман получил множество призов, наград и почестей за годы своей работы над первым лазером. Он был удостоен членства в Национальной академии наук и Инженерной академии . [21] Он стал членом Американского физического общества , Оптического общества Америки (OSA) и Общества инженеров фотооптических приборов (SPIE). [17] В 1962 году Мейман был награжден медалью Стюарта Баллантайна Института Франклина по физике. [36]

Ширли Рич Мейман, Теодор Гарольд Мейман (1927–2007) и дочь Шери Мейман в Вашингтоне, округ Колумбия, 27 апреля 1966 года.

В 1966 году Мейман получил премию Оливера Э. Бакли за вклад в развитие конденсированного состояния Американского физического общества и премию Фонда Фанни и Джона Герца за выдающийся вклад в области науки [36] , врученную на церемонии в Белом доме президентом Линдоном Б. Джонсоном [37] .

В 1976 году Майман был награжден премией RW Wood Prize Оптического общества Америки за «Пионерскую разработку первого лазера». В 1980 году он получил премию Golden Plate Award Американской академии достижений . [38] Он был удостоен премии Вольфа 1983/84 по физике [16] и также был включен в Национальный зал славы изобретателей в том же году. [10] [39] В 1987 году Майман был награжден премией Японии [16] по электрооптике за «создание первого в мире лазера». [40]

В 1994 году он был избран почетным членом Королевского колледжа хирургов Англии , единственным не врачом и не королевским членом. Журнал Time назвал изобретение Мейманом лазера одним из двадцати важнейших технологических достижений XX века. [41] Многие университеты присудили Мейману почетные степени, последняя из которых была присуждена в 2002 году Университетом Саймона Фрейзера . [42]

Признание Меймана и его изобретения лазера продолжалось и посмертно. В некрологе 2007 года соавтор мазера Чарльз Х. Таунс описал статью Меймана в Nature 1960 года о его лазере как «вероятно, более важную на слово, чем любая из статей, опубликованных Nature за последнее столетие». [43] Ежегодный конкурс студенческих работ Теодора Меймана был учрежден в 2008 году, финансируется крупными лазерными группами и администрируется Фондом OSA. [44] В 2010 году по всему миру были организованы многочисленные мероприятия крупными научными и промышленными фотонными организациями, чтобы отпраздновать 50-ю годовщину первого лазера Меймана и последующих лазеров под эгидой LaserFest. [45]

Конгресс США принял резолюцию, отмечающую изобретение лазера и ссылающуюся на Меймана. [46] Также в 2010 году лазерное достижение Меймана было признано вехой IEEE , [42] а Американское физическое общество вручило исследовательским лабораториям Хьюза мемориальную доску в память об историческом месте создания первого в мире лазера. [47]

В 2011 году Стэнфордский университет признал Меймана «героем инженерии Стэнфорда», отметив его «редкое сочетание передовой подготовки в области физики и инженерии в сочетании со значительным лабораторным опытом». [48] В 2014 году Национальная академия наук опубликовала биографические мемуары Меймана, включающие дань уважения Ника Холоньяка-младшего . [49]

В 2017 году ЮНЕСКО объявило 16 мая Международным днем ​​света, который ежегодно отмечается многочисленными мероприятиями, связанными с лазерами и светом, по всему миру. [50] Эта дата ознаменована первым успешным запуском лазера Маймана.

Смерть

Мейман умер от системного мастоцитоза 5 мая 2007 года в Ванкувере , Британская Колумбия, Канада, где он жил со своей второй женой Кэтлин, [10] [51], с которой он познакомился 13 февраля 1984 года. У него была одна дочь по имени Шери от его первой жены Ширли, на которой он женился в 1956 году. Шери Мейман умерла от рака в 1988 году в возрасте 30 лет. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Лендьел, Бела А. (1962). Лазеры: генерация света путем вынужденного излучения . John Wiley & Sons. С. 22–28.
  2. ^ Бромберг, Джоан Лиза (1991). Лазер в Америке, 1950–1970 . MIT Press. С. 86–92.
  3. ^ abcd Бертолотти, Марио (2005). История лазера. Издательство Института физики. С. 226–234. ISBN 0750309113.
  4. ^ ab Townes, Charles H. (2003). Лора Гарвин и Тим Линкольн (ред.). «Первый лазер». Век природы: двадцать одно открытие, изменившее науку и мир . Издательство Чикагского университета. С. 107–12.
  5. ^ abcdefgh Хехт, Джефф (2005). Луч: гонка за создание лазера . Oxford University Press. С. 106–15, 169–82.
  6. ^ Джонсон, Джон-младший (11 мая 2008 г.). «Теодор Х. Мейман в возрасте 32 лет; ученый создал первый ЛАЗЕР». Los Angeles Times
  7. ^ "Maiman Builds First Working Laser". История физики: 16 мая 1960 г. APS News 19. Май 2010 г.
  8. ^ "Первый рубиновый лазер". LaserFest . Получено 31 декабря 2013 г.
  9. ^ "Вуаля. Вот и всё! Лазер родился! Празднование 50-летия лазерной технологии, 1960–2010". HRL Laboratories LLC . Получено 31 декабря 2013 г. .
  10. ^ abcdefg Мартин, Дуглас (11 мая 2007 г.). «Теодор Мейман, 79 лет, умер; продемонстрирован первый лазер». The New York Times .
  11. ^ «Речь доктора Теодора Х. Меймана, Hughes Aircraft Company, на пресс-конференции в отеле Delmonico» (PDF) . Нью-Йорк. 7 июля 1960 г. Получено 31 декабря 2013 г.
  12. ^ Мейман, Теодор Х. (1961) «Рубиновые лазерные системы» патент США 3,353,115
  13. ^ Мейман, Теодор Х. (2000). Лазерная одиссея. Laser Press. ISBN 978-0-9702927-0-4. Получено 2 декабря 2015 г. .
  14. ^ abcde Maiman, Theodore H. (2018). Изобретатель лазера: Мемуары Теодора Х. Маймана. Springer. ISBN 978-3-319-61939-2. Получено 9 июля 2020 г. .
  15. ^ abcdefghijklm Изобретатель лазера . Springer Biographies. 2018. doi :10.1007/978-3-319-61940-8. ISBN 978-3-319-61939-2.
  16. ^ abcde "Теодор Мейман". The Telegraph. 11 мая 2007 г.
  17. ^ abc "Изобретатель лазера, биография Теодора Маймана с laserinventor.com" . Получено 31 декабря 2013 г.
  18. ^ ab Waters, Rod (2013). Изобретение лазера Мейманом: как научная фантастика стала реальностью. CreateSpace Independent Publishing . Получено 31 декабря 2013 г.
  19. ^ Maiman, TH; Lamb, WE Jr. (май 1955). "Триплетная тонкая структура гелия". Physical Review . 98 (4): 1194. Bibcode :1955PhRv...98.1144.. doi :10.1103/PhysRev.98.1144.
  20. ^ Lamb, WE Jr.; Maiman, TH (15 января 1957 г.). «Измерение разделения тонкой структуры 3 3 3P 1 – 3 3 P 2 для атома гелия». Physical Review . 105 (2): 573–79. Bibcode :1957PhRv..105..573L. doi :10.1103/physrev.105.573.
  21. ^ ab Bromberg, Joan (5 февраля 1985 г.). «Устная запись истории – д-р Ирне Д'Хаененс – Интервью». Американский институт физики, Библиотека и архив Нильса Бора. Архивировано из оригинала 12 января 2015 г. Получено 31 декабря 2013 г.
  22. ^ Смит, Джордж Ф. (июнь 1984 г.). «Ранние годы лазера в компании Hughes Aircraft Company» (PDF) . Журнал квантовой электроники IEEE . QE-20 (6). выдержка из «Работы Меймана» HRL Laboratories: 577–84. Bibcode :1984IJQE...20..577S. doi :10.1109/JQE.1984.1072445 . Получено 2 декабря 2015 г. .
  23. ^ Мейман, Теодор Х. (1985). «Первый лазер». Интервью с пионерами лазерной техники . High Tech Publications. стр. 85–99. ISBN 9780936551005 
  24. ^ Оукс, Элизабет Х. (2009). «Теодор Мейман». От А до Я ученых STS . Информационная база. стр. 189. ISBN 978-1-4381-0925-1.
  25. ^ ab Maiman, Theodore (6 августа 1960 г.). "Вынужденное оптическое излучение в рубине" (PDF) . Nature . 187 (4736): 493–94. Bibcode :1960Natur.187..493M. doi :10.1038/187493a0. S2CID  4224209.
  26. ^ Maiman, TH (1 июня 1960 г.). «Оптические и микроволново-оптические эксперименты в рубине». Physical Review Letters . 4 (11): 564–66. Bibcode : 1960PhRvL...4..564M. doi : 10.1103/physrevlett.4.564.
  27. ^ Maiman, TH (15 августа 1961 г.). «Вынужденное оптическое излучение во флуоресцентных твердых телах I: Теоретические соображения». Physical Review . 123 (4): 1145–1150. Bibcode :1961PhRv..123.1145M. doi :10.1103/physrev.123.1145.
  28. ^ Maiman, TH; Hoskins, RH; D'Haenens, IJ; Asawa, CK & Evtuhov, V. (15 августа 1961 г.). «Вынужденное оптическое излучение во флуоресцентных твердых телах II: спектроскопия и вынужденное излучение в рубине». Physical Review . 123 (4): 1151–1157. Bibcode :1961PhRv..123.1151M. doi :10.1103/physrev.123.1151.
  29. ^ Лендьел, Бела А. (1971). Лазеры (2-е изд.). Уайли-Интерсайенс. стр. 41–42. ISBN 978-0-471-52620-9.
  30. ^ Шавлов, AL; Таунс, CH (декабрь 1958 г.). «Инфракрасные и оптические мазеры». Physical Review . 112 (6): 1940–1949. Bibcode : 1958PhRv..112.1940S. doi : 10.1103/physrev.112.1940 .
  31. ^ D'Haenens, IJ (октябрь 2007 г.). "Некролог: Теодор Гарольд Мейман". Physics Today . 60 (10): 72. Bibcode : 2007PhT....60j..72D. doi : 10.1063/1.2800106 .
  32. ^ Лендьел, Бела А. (1966). Введение в лазерную физику . John Wiley & Sons. С. 90–101.
  33. ^ Смуллин, Луис Д.; Фиокко, Джорджио (1962). «Оптические эхо от Луны». Nature . 194 (4835): 1267. Bibcode :1962Natur.194.1267S. doi : 10.1038/1941267a0 . S2CID  4145783.
  34. ^ "Пионер лазерной техники Тед Майман умер в возрасте 79 лет". LaserFocusWorld. 15 мая 2007 г. Получено 31 декабря 2013 г.
  35. ^ «Измеритель Луны и изобретатель лазера вспоминают в Международный день света – Новости SFU – Университет Саймона Фрейзера».
  36. ^ ab Day, Lance; McNeil, Ian (1996). Lance Day; Ian McNeil (ред.). Биографический словарь истории технологий. Routledge. стр. 796. ISBN 978-1-134-65020-0.
  37. ↑ Линдон Б. Джонсон (27 апреля 1966 г.). «Замечания о вручении премии Fannie and John Hertz Foundation Award доктору Оллу Джавану и доктору Теодору Х. Майману». Проект американского президентства . Онлайн Герхарда Петерса и Джона Т. Вулли . Получено 31 декабря 2013 г.
  38. ^ "Лауреаты Золотой пластины Американской академии достижений". www.achievement.org . Американская академия достижений .
  39. ^ "Профиль изобретателя: Теодор Гарольд Мейман". Национальный зал славы изобретателей. Архивировано из оригинала 7 января 2014 года . Получено 31 декабря 2013 года .
  40. ^ "Лауреаты". Фонд премии Японии . Получено 31 декабря 2013 г.
  41. ^ "Технологии 20-го века". Время . Получено 2 февраля 2015 г.
  42. ^ ab "Список вех IEEE". IEEE Global History Network . IEEE . Получено 3 августа 2011 г.
  43. ↑ Таунс, Чарльз Х. (7 июня 2007 г.). «Некролог: Теодор Х. Мейман (1927–2007), создатель первого лазера». Nature . 447 (7145): 654. Bibcode :2007Natur.447..654G. doi : 10.1038/447654a . PMID  17554298. S2CID  4388584.
  44. ^ "Конкурс студенческих работ имени Меймана". OSA . Получено 31 декабря 2013 г.
  45. ^ "LaserFest: празднование 50-летия лазерных инноваций" . Получено 2 декабря 2015 г.
  46. ^ «Признание 50-й годовщины лазера». Резолюция Палаты представителей 1310, 111-й Конгресс . Получено 31 декабря 2013 г.
  47. ^ "Теодор Мейман: Исследовательские лаборатории Хьюза, Малибу, Калифорния". Исторические места APS . Получено 31 декабря 2013 г.
  48. ^ "2011 Stanford Engineering Heroes". Стэнфордский университет. Архивировано из оригинала 7 января 2014 года . Получено 31 декабря 2013 года .
  49. ^ Эндрю Х. Равич (2014). "Теодор Х. Мейман (1927–2007)" (PDF) . Национальная академия наук : 23–31 . Получено 2 февраля 2015 г. .
  50. ^ "Международный день света" . Получено 8 июля 2020 г.
  51. ^ Kilbane, Doris (7 декабря 2009 г.). «Теодор Мейман: профессиональный фокус, личное тепло». Electronic Design . Получено 31 декабря 2013 г. .

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Теодором Мейманом .