Theodore Maiman - Theodore Maiman

Theodore Maiman
Maiman med den första lasern.jpg
Theodore Maiman med världens första laser 1985
Född
Theodore Harold Maiman

( 1927-07-11 )11 juli 1927
Död 5 maj 2007 (2007-05-05)(79 år)
Medborgarskap Förenta staterna
Alma mater University of Colorado Boulder
Stanford University
Känd för Uppfinner lasern
Utmärkelser
Vetenskaplig karriär
Fält Fysik , elektroteknik
Institutioner Hughes Research Laboratories
Quantatron Korad
Corporation
Avhandling Mikrovågsoptisk undersökning av 3³P-finstrukturen i helium  (1955)
Doktorand Willis Lamb

Theodore Harold Maiman (11 juli 1927 - 5 maj 2007) var en amerikansk ingenjör och fysiker som är mycket känd för uppfinningen av lasern . Maimans laser ledde till den efterföljande utvecklingen av många andra typer av lasrar. Lasern avfyrades framgångsrikt den 16 maj 1960. Under en presskonferens den 7 juli 1960 på Manhattan meddelade Maiman och hans arbetsgivare, Hughes Aircraft Company , lasern för världen. Maiman fick patent på sin uppfinning, och han fick många utmärkelser och utmärkelser för sitt arbete. Hans erfarenheter av att utveckla den första lasern och efterföljande relaterade händelser återges i hans bok, The Laser Odyssey , som nyligen publicerades under en ny titel The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman .

Tidigt och studentliv

Maiman och hans far Abe

Maiman föddes i Los Angeles av Abraham "Abe" Maiman, en elingenjör och uppfinnare, och Rose Abramson. I ung ålder flyttade hans familj till Denver , Colorado , där han hjälpte sin far med att experimentera i ett hemelektroniklaboratorium . Maiman säger i sin självbiografi att "som med de flesta hyperaktiva barn var jag mager, cirka 10–15 kilo underviktig" och anser sig ha varit ett mål för Ritalin om det hade funnits på den tiden. I tonåren tjänade Maiman pengar på att reparera elektriska apparater och radioapparater , och efter att ha lämnat gymnasiet anställdes som junioringenjör hos National Union Radio Company vid 17 års ålder.

Efter ett års tjänst vid den amerikanska marinen i slutet av andra världskriget tog han en civilingenjörsexamen i ingenjörsfysik från University of Colorado Boulder . Maiman fortsatte sedan med att studera vid Stanford University där han tog en MS i elektroteknik 1951 och en doktorsexamen. i fysik 1955.

Maimans doktorsavhandling i experimentell fysik , under ledning av fysikern Willis Lamb , involverade detaljerade mikrovågsoptiska mätningar av fina strukturella splittringar i upphetsade heliumatomer. Han utarbetade också laboratorieinstrument för Lambs experiment. Maiman publicerade två artiklar tillsammans med Lamb in Physical Review , varav den andra baserades på hans egen avhandling. Hans examensarbete var avgörande för hans utveckling av lasern.

Karriär

1956 började Maiman arbeta med Atomic Physics Department i Hughes Aircraft Company (senare Hughes Research Laboratories eller HRL Laboratories ) i Kalifornien där han ledde ruby maser redesign-projektet för US Army Signal Corps , vilket reducerade det från en 2,5 ton kryogen enhet till 1,8 kg och förbättrar dess prestanda. Som ett resultat av denna framgång övertalade Maiman Hughes ledning att använda företagets medel för att stödja sitt laserprojekt från mitten av 1959. Med en total budget på 50 000 dollar vände sig Maiman till utvecklingen av en laser baserad på sin egen design med en syntetisk rubinkristall , som andra forskare som försöker göra en laservilt inte skulle fungera.

Maiman med sin laser i juli 1960.

Den 16 maj 1960, i laboratorierna i Hughes Malibu, Kalifornien , avgav Maimans rosa rubinlaser i fast tillstånd mänsklighetens första sammanhängande ljus , med strålar av samma våglängd och helt i fas. Maiman dokumenterade sin uppfinning i Nature den 6 augusti 1960 efter två avslag av Samuel A. Goudsmit vid Physical Review Letters , förutom att han publicerade andra vetenskapliga artiklar som beskriver vetenskap och teknik som ligger till grund för hans laser.

Maiman hade börjat konceptualisera en solid-state laserdesign redan innan han åtog sig maser-projektet på Hughes. Att flytta maskers mikrovågsfrekvens uppåt det elektromagnetiska spektrumet 50 000 gånger till ljusfrekvensen skulle kräva att hitta ett genomförbart lasermedium och excitationskälla och utforma systemet. Andra stora forskargrupper på bland annat IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA och Columbia University drev också projekt för att utveckla en laser.

Världens första laser

Deras arbete stimulerades av ett 1958 -papper av Arthur L. Schawlow och Charles H. Townes som erbjöd teoretisk analys och ett förslag om ett gasformigt system med kaliumånga som exciteras av en kaliumlampa. Men Maiman identifierade flera brister i Schawlow-Townes-förslaget och anledningen till att de avvisade en solid-state-design, inklusive en signifikant skillnad i bandgapskaraktären hos rosa rubiner och röda rubiner, och jagade sin egen vision: "Jag var den enda som analyserade rubin tillräckligt detaljerat för att ha förtroendet att hålla fast vid det. " Hans framgångsrika design använde syntetisk rosa rubinkristall odlad av Linde Division of Union Carbide som det aktiva lasermediet och en spiralformad xenon -blixtlampa som excitationskälla. Som Townes senare skrev, "Maimans laser hade flera aspekter som inte beaktades i vår teoretiska uppsats, och inte heller diskuterades av andra före rubin demonstrationen." Ett bevis som övertygade Maiman (och senare världen) om att han hade lasat rosa rubin var att "när kristallen trycktes över tröskeln såg vi ett ljusstyrka -förhållande" av de två röda linjerna "mer än 50 gånger".

Efter hans uppfinning av lasern lämnade Maiman 1961 Hughes för att gå med i det nybildade Quantatron-företaget, som odlade egna rubinkristaller för lasrar. Maiman installerades som vice president för Applied Physics Laboratory, och han anställde sju Hughes -kollegor. Tillsammans startade de en Verneuil -anläggning för att odla syntetiska rubiner, som då endast fanns tillgängliga på Linde, som hade valts av den amerikanska regeringen för att ta emot WW2 -tekniken överförd från Schweiz. "Schweizarna använde i många år denna Verneuil -teknik för att tillverka juvellagren i sina berömda precisionsklockor." Bröderna Rick och Tony Pastor anställdes av Maiman från Hughes för att starta den syntetiska rubianläggningen Quantatron. Rick utarbetade metoder för att göra pulver med extremt hög renhet, medan Tony förbättrade brännar- och pulverhanteringsprocessen.

En av Maimans ursprungliga syntetiska rubinlasrar, mått 9x18 mm

År 1962, när Smullin och Fiocco redan hade studsat strålen från en 50J 0,5 millisekunders rubinlaser från månen, och även sovjeterna, hade Maiman anställt 35 personer till sitt APL -laboratorium på Quantatron. När dess medel torkade upp eftersom riskkapitalisten togs över, hittade Maiman en ivrig partner i Union Carbide som han skulle sköta sin förbättrade syntetiska rubinanläggning med och 1962 grundade och blev Maiman president för Korad Corporation, som tillverkade högeffekt rubinlaser. Bland andra utvecklingar medan han var på Korad stödde Maiman Hellwarth i sin Q-switch patenttvist mot Gould. Efter att Korad förvärvades fullt ut av Union Carbide 1968, när de utnyttjade optionen som skrevs in i riskkapitalavtalet, lämnade Maiman för att grunda Maiman Associates, ett eget riskkapitalföretag.

Maiman tilldelades US patentnummer 3 353 115 för sina ”Ruby Laser Systems” den 14 november 1967 och betalade 300 dollar för det av innehavaren Hughes Aircraft Company. Det visade sig vara Hughes mest lönsamma patent.

År 1971 grundade Maiman Laser Video Corporation och från 1976 till 1983 arbetade han som vice president för avancerad teknik på TRW Electronics (nu Northrop Grumman ). Han fungerade senare som konsult för Laser Centers of America, Inc. (nu LCA-Vision Inc.) och chef för Control Laser Corporation. Maiman fortsatte sitt engagemang i laserutveckling och applikationer. Förutom sitt patent på den första arbetslasern författade Maiman ett antal patent på masrar, lasrar, laserskärmar, optisk skanning och modulering.

Före sin död innehade Maiman en adjungerad professorstjänst vid School of Engineering Science vid Simon Fraser University , där han arbetade med utvecklingen av läroplaner inom biofotonik, fotonik och optisk teknik.

Utmärkelser och erkännande

Maiman fick många priser, utmärkelser och utmärkelser under åren för sin utveckling av den första lasern. Han fick medlemskap i både National Academies of Sciences and Engineering . Han blev stipendiat i American Physical Society , Optical Society of America (OSA) och Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). År 1962 Maiman tilldelades Franklin Institute 's Stuart Ballantine medalj för fysik.

Shirley Rich Maiman, Theodore Harold Maiman (1927-2007) och dottern Sheri Maiman i Washington DC den 27 april 1966

År 1966 fick Maiman i American Physical Society 's Oliver E. Buckley kondenserade materiens Prize och Fannie och John Hertz Foundation Award för framstående bidrag inom vetenskap, som presenteras i en Vita huset ceremoni av president Lyndon B. Johnson .

1976 tilldelades Maiman Optical Society of America's RW Wood Prize för "Pioneer Development of the First Laser". 1980 fick han Golden Plate Award från American Academy of Achievement . Han mottog 1983/84 Wolf Prize in Physics och togs också upp i National Inventors Hall of Fame det året. 1987 tilldelades Maiman Japans pris i elektrooptik för "förverkligandet av världens första laser."

År 1994 invaldes han som hedersman vid Royal College of Surgeons of England , den enda icke-läkare, icke-kungliga medlemmen. Tidskriften Time citerade Maimans uppfinning av lasern som en av de tjugo viktigaste tekniska utvecklingen under 1900 -talet. Många universitet beviljade Maiman hedersgrader, det sista från Simon Fraser University 2002.

Erkännande för Maiman och hans laseruppfinning fortsatte postumt. I en 2007 dödsruna rekommendation, maser meduppfinnare Charles H. Townes beskrivs Maiman s 1960 Nature artikel på sin laser som "förmodligen viktigare per ord än någon av de artiklar som publicerats av naturen under det senaste århundradet." Den årliga Theodore Maiman Student Paper Competition inrättades 2008, utrustad av stora lasergrupper och administreras av OSA Foundation. Under 2010 arrangerades många evenemang världen över av stora vetenskapliga och industriella fotonikorganisationer för att fira 50 -årsjubileet för Maimans första laser och efterföljande lasrar under paraplyet LaserFest.

Den amerikanska kongressen antog en resolution som firade uppfinningen av lasern och hänvisade till Maiman. Även under 2010 erkändes Maimans laserprestation som en IEEE -milstolpe , och American Physical Society presenterade Hughes Research Laboratories en plakett för att fira den historiska platsen för världens första laser.

År 2011 erkändes Maiman av Stanford University som en "Stanford Engineering Hero", med hänvisning till hans "sällsynta blandning av avancerad utbildning i fysik och teknik kombinerat med betydande laboratorierfarenhet". År 2014 publicerade National Academy of Sciences en biografisk memoar om Maiman inklusive en hyllning av Nick Holonyak, Jr.

År 2017 förklarade UNESCO 16 maj den internationella ljusdagen, som varje år firas av många laser- och ljusrelaterade evenemang runt om i världen. Det datumet firar Maimans första framgångsrika avfyrning av sin laser.

Död

Maiman dog av systemisk mastocytos den 5 maj 2007 i Vancouver , British Columbia , Kanada, där han bodde tillsammans med sin andra fru, Kathleen, som han träffade den 13 februari 1984. Han hade en dotter, Sheri, med sin första fru, Shirley. , som han gifte sig med 1956. Sheri Maiman dog i cancer 1988 vid 30 års ålder.

Se även

Referenser

externa länkar