Теодор Майман - Theodore Maiman

Теодор Майман
Майман с первым laser.jpg
Теодор Майман с первым в мире лазером в 1985 году
Родился
Теодор Гарольд Мейман

( 1927-07-11 )11 июля 1927 г.
Умер 5 мая 2007 г. (2007-05-05)(79 лет)
Гражданство Соединенные Штаты
Альма-матер Колорадский университет Стэнфордского университета в Боулдере
Известен Изобретение лазера
Награды
Научная карьера
Поля Физика , электротехника
Учреждения Исследовательские лаборатории Хьюза,
Quantatron
Korad Corporation
Тезис Микроволново-оптическое исследование тонкой структуры 3³P в гелии  (1955 г.)
Докторант Уиллис Лэмб

Теодор Гарольд Мейман (11 июля 1927 - 5 мая 2007) был американским инженером и физиком, которому широко приписывают изобретение лазера . Лазер Маймана привел к последующему развитию многих других типов лазеров. Лазер был успешно запущен 16 мая 1960 года. 7 июля 1960 года на пресс-конференции в Манхэттене Мейман и его работодатель, Hughes Aircraft Company , объявили о лазере всему миру. Майман получил патент на свое изобретение, и он получил множество наград и наград за свою работу. Его опыт разработки первого лазера и последующие связанные с ним события описаны в его книге «Лазерная одиссея» , недавно переизданной под новым названием «Изобретатель лазера: мемуары Теодора Х. Маймана» .

Ранняя и студенческая жизнь

Майман и его отец Абэ

Майман родился в Лос-Анджелесе в семье Авраама «Эйба» Маймана, инженера-электрика и изобретателя, и Роуз Абрамсон. В молодом возрасте его семья переехала в Денвер , штат Колорадо , где он помогал своему отцу экспериментировать в лаборатории домашней электроники . Мэйман говорит в своей автобиографии, что «как и большинство гиперактивных детей, я был худым, примерно на 10–15 фунтов меньше веса», и считает себя мишенью для риталина, если бы он существовал в то время. В подростковом возрасте Майман зарабатывал деньги ремонтом электроприборов и радиоприемников , а после окончания средней школы в 17 лет работал младшим инженером в National Union Radio Company.

После года службы в ВМС США в конце Второй мировой войны он получил степень бакалавра инженерной физики в Университете Колорадо в Боулдере . Затем Майман поступил в аспирантуру Стэнфордского университета, где в 1951 году получил степень магистра электротехники и докторскую степень. по физике в 1955 г.

Докторская диссертация Маймана по экспериментальной физике под руководством физика Уиллиса Лэмба включала подробные микроволново-оптические измерения тонких структурных расщеплений в возбужденных атомах гелия. Он также разработал лабораторное оборудование для экспериментов Лэмба. Майман опубликовал две статьи совместно с Лэмбом в Physical Review , вторая из которых была основана на его собственном диссертационном исследовании. Его дипломный эксперимент сыграл важную роль в разработке лазера.

Карьера

В 1956 году Майман начал работать с отделом атомной физики компании Hughes Aircraft Company (позже Hughes Research Laboratories или HRL Laboratories ) в Калифорнии, где он возглавил проект модернизации рубинового мазера для сигнального корпуса армии США , уменьшив его с 2,5-тонного криогенного устройства. до 4 фунтов (1,8 кг) при улучшении его характеристик. В результате этого успеха Майман убедил руководство Хьюза 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 его собственной конструкции с синтетическим кристаллом рубина , который другие ученые, пытающиеся создать лазерный войлок, не сработают.

Майман со своим лазером в июле 1960 года.

16 мая 1960 года в лабораториях Хьюза в Малибу, Калифорния , твердотельный лазер Маймана на розовом рубине излучил первый когерентный свет человечества с лучами одинаковой длины волны и полностью синфазными. Мейман задокументировал свое изобретение в журнале Nature 6 августа 1960 года после двух отказов Сэмюэля А. Гоудсмита в Physical Review Letters , помимо которых он опубликовал другие научные статьи, описывающие науку и технологии, лежащие в основе его лазера.

Мэйман начал концептуальную разработку твердотельного лазера еще до того, как он приступил к мазерному проекту в Hughes. Перемещение микроволновой частоты мазеров вверх по электромагнитному спектру в 50 000 раз до частоты света потребует поиска подходящей среды для генерации и источника возбуждения, а также проектирования системы. Другие крупные исследовательские группы в IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA и Колумбийском университете , среди прочих, также занимались проектами по разработке лазера.

Первый в мире лазер

Их работа была стимулирована статьей Артура Л. Шавлоу и Чарльза Х. Таунса 1958 года, в которой был предложен теоретический анализ и предложение для газовой системы, использующей пары калия, возбуждаемые калиевой лампой. Однако Майман выявил множество недостатков в предложении Шавлоу-Таунса и причину их отказа от твердотельной конструкции, включая существенное различие в природе запрещенной зоны розовых и красных рубинов, и преследовал свое собственное видение: «Я был единственный, кто проанализировал рубин достаточно подробно, чтобы с уверенностью придерживаться его ". В его успешной конструкции в качестве активной лазерной среды использовался синтетический кристалл розового рубина, выращенный в Linde Division of Union Carbide, а в качестве источника возбуждения - спиральная ксеноновая лампа-вспышка. Как позже писал Таунс, «у лазера Маймана было несколько аспектов, которые не рассматривались в нашей теоретической статье и не обсуждались другими до демонстрации рубина». Одно свидетельство, которое убедило Маймана (а позже и весь мир) в том, что он использовал лазеры на розовом рубине, заключалось в том, что «когда кристалл поднимался выше порогового значения, мы наблюдали соотношение яркости« двойных красных линий »более чем в 50 раз».

После изобретения лазера в 1961 году Мейман покинул Хьюза и присоединился к недавно созданной компании Quantatron, которая выращивала собственные кристаллы рубина для лазеров. Мейман был назначен вице-президентом Лаборатории прикладной физики и нанял семерых коллег Хьюза. Вместе они основали завод Verneuil по выращиванию синтетических рубинов, которые в то время были доступны на внутреннем рынке только в Linde, который был выбран правительством США для получения технологии времен Второй мировой войны, переданной из Швейцарии. «Швейцарцы на протяжении многих лет использовали эту технологию Верней для изготовления ювелирных подшипников в своих знаменитых точных часах». Братья Рик и Тони Пастор были наняты Майманом из компании Hughes для открытия завода по производству синтетических рубинов Quantatron. Рик разработал методы производства порошка сверхвысокой чистоты, а Тони усовершенствовал горелку и процесс обработки порошка.

Один из оригинальных синтетических рубиновых лазеров Maiman, размер 9x18 мм.

К 1962 году, когда Смуллин и Фиокко уже отразили луч 50 Дж 0,5 миллисекундного рубинового лазера от Луны, а также от Советов, Майман нанял 35 человек для своей лаборатории APL на Quantatron. Когда его фонды иссякли из-за того, что венчурный капиталист был поглощен, Мэйман нашел заинтересованного партнера в Union Carbide, с которым можно было ухаживать за своим улучшенным заводом по производству синтетических рубинов, а в 1962 году Мэйман основал и стал президентом Korad Corporation, которая производила мощные двигатели. рубиновые лазеры. Помимо прочего, во время работы в Korad Майман поддержал Хеллварта в его судебном разбирательстве по патенту Q-switch против Гулда. После того, как Korad был полностью приобретен Union Carbide в 1968 году, когда они реализовали опцион, прописанный в контракте с венчурным капиталом, Майман ушел, чтобы основать Maiman Associates, собственную фирму венчурного капитала.

14 ноября 1967 года Майман получил патент США № 3 353 115 на свои «Рубиновые лазерные системы» и заплатил за это 300 долларов от правопреемника Hughes Aircraft Company. Это оказался самый прибыльный патент Хьюза.

В 1971 году Майман основал Laser Video Corporation, а с 1976 по 1983 год он работал вице-президентом по передовым технологиям в компании TRW Electronics (ныне Northrop Grumman ). Позже он работал консультантом в Laser Center of America, Inc. (ныне LCA-Vision Inc.) и директором Control Laser Corporation. Майман продолжал заниматься разработками и применением лазеров. В дополнение к своему патенту на первый рабочий лазер Майман является автором ряда патентов на мазеры, лазеры, лазерные дисплеи, оптическое сканирование и модуляцию.

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

Награды и признание

За годы своей разработки первого лазера Майман получил множество призов, наград и похвал. Ему было предоставлено членство в Национальной академии наук и инженерии . Он стал членом Американского физического общества , Оптического общества Америки (OSA) и Общества инженеров по фотооптическому приборостроению (SPIE). В 1962 году Maiman был удостоен институт Франклина «s Стюарт Ballantine медали по физике.

Ширли Рич Мейман, Теодор Гарольд Мейман (1927-2007) и дочь Шери Мейман в Вашингтоне 27 апреля 1966 г.

В 1966 году Мейман получил Американского физического общества «s Оливер премии Е. Бакли конденсированных сред и Fannie и John Hertz Foundation Award за выдающийся вклад в области науки, представленной на церемонии в Белом доме президента Линдона Б. Джонсона .

В 1976 году Майман был награжден премией RW Wood от Оптического общества Америки за «Новаторскую разработку первого лазера». В 1980 году он получил премию «Золотая тарелка» Американской академии достижений . Он был лауреатом премии Вольфа по физике в 1983/84 году, а также в том же году был занесен в Национальный зал славы изобретателей . В 1987 году Майман был удостоен премии Японии в области электрооптики за «реализацию первого в мире лазера».

В 1994 году он был назначен почетным членом Королевского колледжа хирургов Англии , единственным членом, не являющимся врачом и не являющимся королевским. Журнал Time назвал изобретение лазера Майманом одним из двадцати самых важных технологических достижений 20-го века. Многие университеты присвоили Майману почетные степени, последняя из которых была получена в Университете Саймона Фрейзера в 2002 году.

Признание Маймана и его лазерного изобретения продолжилось посмертно. В некрологе 2007 года соавтор мазера Чарльз Х. Таунс описал статью Маймана в Nature 1960 года о своем лазере как «вероятно, более важную на слово, чем любая из статей, опубликованных Nature за последнее столетие». Ежегодный конкурс студенческих работ Теодора Маймана был учрежден в 2008 году, спонсируется крупными группами, занимающимися лазерной техникой, и проводится Фондом OSA. В 2010 году крупнейшие научные и промышленные организации в области фотоники по всему миру организовали многочисленные мероприятия, посвященные 50-летию первого лазера Maiman и последующих лазеров под эгидой LaserFest.

Конгресс США принял резолюцию, в которой отмечал изобретение лазера и ссылался на Маймана. Также в 2010 году лазерное достижение Маймана было признано вехой IEEE , и Американское физическое общество подарило исследовательским лабораториям Хьюза мемориальную доску в память об историческом месте первого в мире лазера.

В 2011 году Мэйман был признан Стэнфордским университетом «Стэнфордским инженером-героем», сославшись на его «редкое сочетание повышения квалификации в области физики и инженерии в сочетании со значительным лабораторным опытом». В 2014 году Национальная академия наук опубликовала биографические мемуары Маймана, в том числе дань уважения Нику Холоняку-младшему.

В 2017 году ЮНЕСКО объявила 16 мая Международным днем ​​света, который ежегодно отмечается многочисленными мероприятиями, связанными с лазером и светом, по всему миру. Эта дата знаменует собой первый успешный выстрел Меймана из своего лазера.

Смерть

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

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки