Arnold Orville Beckman - Arnold Orville Beckman

Arnold Orville Beckman
Arnold Beckman, n. 1921
Syntynyt	( 1900-04-10 )10. huhtikuuta 1900 Cullom, Illinois
Kuollut	18. toukokuuta 2004 (2004-05-18)(104 -vuotias) La Jolla, Kalifornia
Kansalaisuus	amerikkalainen
Alma mater
Palkinnot
Tieteellinen ura
Kentät	Fysikaalinen kemia
Toimielimet
Tohtorin neuvonantaja	Roscoe G.Dickinson

Ulkoinen video
Tiedemiehet, jotka sinun on tiedettävä: Arnold O. Beckman, "Hauskaa, asian ydin on teknisissä näkökohdissa" , Science History Institute
The Instrumental Chemist: The Incredible Curiosity of Arnold O.Beckman (traileri) , Tiedehistorian instituutti
Harry B.Grey , Kuinka Arnold O.Beckmanin instrumentaalinen ääni muotoili kemian historian , kemian profiilit, Tiedehistorian instituutti

Arnold Orville Beckman (10. huhtikuuta 1900 - 18. toukokuuta 2004) oli yhdysvaltalainen kemisti, keksijä, sijoittaja ja hyväntekijä. Kalifornian teknologiainstituutin professorina hän perusti Beckman Instrumentsin vuonna 1934 keksimänsä pH -mittarin , happamuuden mittauslaitteen, jonka katsottiin myöhemmin mullistaneen kemian ja biologian tutkimuksen. Hän kehitti myös DU -spektrofotometrin , "luultavasti tärkeimmän instrumentin, joka on koskaan kehitetty kohti biotieteen kehittymistä". Beckman rahoitti ensimmäisen transistoriyhtiön , jolloin syntyi Piilaakso . Eläkkeelle jäämisen jälkeen hän ja hänen vaimonsa Mabel (1900-1989) kuuluivat Yhdysvaltojen parhaiden hyväntekijöiden joukkoon.

Aikainen elämä

Beckman syntyi Cullomissa, Illinoisissa , noin 500 ihmisen kylässä viljelijäyhteisössä. Hän oli seppä George Beckmanin ja hänen toisen vaimonsa Elizabeth Ellen Jewkesin nuorin poika. Hän oli kiinnostunut maailmasta pienestä pitäen. Kun hän oli yhdeksän, Beckman löysi vanhan kemian oppikirjan, Joel Dorman Steele 's Fourteen Weeks in Chemistry , ja alkoi kokeilla kokeita. Hänen isänsä rohkaisi hänen tieteellisiä etujaan antamalla hänen muuntaa työkaluvarasto laboratorioksi.

Beckmanin äiti Elizabeth kuoli diabetekseen vuonna 1912. Beckmanin isä myi sepänsä ja hänestä tuli sepän työkalujen ja materiaalien matkustava myyjä. Taloudenhoitaja Hattie Lange oli sitoutunut hoitamaan Beckmanin lapsia. Arnold Beckman ansaitsi rahaa "harjoittajapianistina" paikallisen bändin kanssa ja "virallisena kerma -testaajana", joka käytti sentrifugia paikallisessa kaupassa.

Vuonna 1914, Beckman perhe muutti Normaali, joka sijaitsee hieman pohjoiseen Bloomington, Illinois , jotta nuoret Beckmans voisivat osallistua yliopiston High School in Normal , joka on "laboratorio koulu" liittyy Illinoisin osavaltion yliopisto . Vuonna 1915 he muuttivat itse Bloomingtoniin, mutta jatkoivat yliopiston korkeakoulua, jossa Arnold Beckman sai luvan osallistua yliopistotason opintoihin kemian professori Howard W. Adamsilta. Opiskellessaan Arnold aloitti oman yrityksensä "Bloomington Research Laboratories" ja teki analyyttistä kemiaa paikalliselle kaasuyhtiölle. Hän esiintyi myös yöllä elokuvateatterin pianistina ja soitti paikallisten tanssibändien kanssa. Hän valmistui luokkansa valediktoriksi, keskimäärin 89,41 neljän vuoden aikana, korkein saavutettu.

Beckman sai poistua koulusta muutamaa kuukautta aikaisemmin osallistuakseen ensimmäisen maailmansodan ponnisteluihin alkuvuodesta 1918 toimimalla kemistinä. Keystone Steelissä ja raudassa hän otti näytteitä sulasta raudasta ja testasi niitä nähdäkseen, sopiiko hiilen, rikin, mangaanin ja fosforin kemiallinen koostumus teräksen kaatamiseen.

Kun Beckman täytti 18 vuotta elokuussa 1918, hän värväytyi Yhdysvaltain merijalkaväkeen . Kolmen kuukauden merenkulkuleirillä Parris Islandilla, Etelä -Carolinassa , hänet lähetettiin Brooklyn Navy Yardille siirtymään Euroopan sotaan. Junan viivästymisen vuoksi Beckmanin yksikön tilalle nousi toinen yksikkö. Sitten kasarmin ryhmiin laskettuna Beckman jäi väliin lähettämällä yksi välilyönti Venäjälle . Sen sijaan Arnold vietti kiitospäivän paikallisessa YMCA: ssa , jossa hän tapasi 17-vuotiaan Mabel Stone Meinzerin, joka auttoi tarjoilemaan aterian. Mabelista tulisi hänen vaimonsa. Muutamaa päivää myöhemmin allekirjoitettiin aselepo , joka lopetti sodan.

yliopisto koulutus

Beckman osallistui Illinoisin yliopistoon Urbana-Champaigniin syksyllä 1918. Ensimmäisen vuoden aikana hän työskenteli Carl Shipp Marvelin kanssa orgaanisten elohopeayhdisteiden synteesissä, mutta molemmat miehet sairastuivat altistumisesta myrkylliselle elohopealle . Tämän seurauksena Beckman muutti pääaineensa orgaanisesta kemiasta fysikaaliseksi kemiaksi, jossa hän työskenteli Worth Rodebushin, TA Whitein ja Gerhard Dietrichsonin kanssa. Hän suoritti kandidaatin tutkinnon kemian tekniikassa vuonna 1922 ja maisterin tutkinnon fysikaalisessa kemiassa vuonna 1923. Maisteriksi hän opiskeli ammoniakin vesiliuoksien termodynamiikkaa, aiheen, jonka TA White esitteli hänelle.

Pian saapuessaan Illinoisin yliopistoon Beckman liittyi Delta Upsilonin veljeskuntaan. Hänet otettiin mukaan Zeta -lukuun Alpha Chi Sigmassa , kemian veljeskunnassa, vuonna 1921 ja Gamma Alpha Graduate Scientific Fraternity -järjestöön joulukuussa 1922.

Beckman päätti mennä Kalifornian teknilliseen instituuttiin (Caltech) tohtoriksi. Hän jäi sinne vuodeksi, ennen kuin palasi New Yorkiin ollakseen kihlattunsa Mabelin lähellä, joka työskenteli Equitable Life Assurance Societyn sihteerinä . Hän löysi työn Western Electricin insinööriosastolta, joka oli Bell Telephone Laboratoriesin edeltäjä . Yhteistyössä Walter A.Shewhartin kanssa Beckman kehitti laadunvalvontaohjelmia tyhjiöputkien valmistusta varten ja oppi piirien suunnittelusta. Täällä Beckman huomasi kiinnostuksensa elektroniikkaan .

Beckman meni naimisiin Mabelin kanssa 10. kesäkuuta 1925. Vuonna 1926 pari muutti takaisin Kaliforniaan ja Beckman jatkoi opintojaan Caltechissa. Hän kiinnostui ultraviolettivalopolyysistä ja työskenteli tohtorineuvojansa Roscoe G.Dickinsonin kanssa instrumentissa ultraviolettivalon energian löytämiseksi. Se toimi loistamalla ultraviolettivaloa lämpöparille , muuttamalla tulevan lämmön sähköksi, mikä ajoi galvanometriä . Tohtorin tutkinnon jälkeen Valokemiassa vuonna 1928 tätä kvanttiteorian soveltamista varten kemiallisiin reaktioihin Beckmania pyydettiin pysymään Caltechissa opettajana ja sitten professorina. Linus Paulingia , toista Roscoe G.Dickinsonin jatko -opiskelijaa, pyydettiin myös pysymään Caltechissa.

Vuonna 1933 Beckman ja hänen perheensä rakensivat kodin Altadenassa, Kaliforniassa , juurella ja Pasadenan vieressä. He asuivat Altadenassa yli 27 vuotta kasvattaen perhettään.

Opetusta ja konsultointia Caltechissa

Caltechilla ollessaan Beckman oli aktiivinen opettajana sekä johdanto- että jatkotutkinnon tasolla. Beckman jakoi asiantuntemuksensa lasinpuhalluksesta opettamalla luokat konepajassa. Hän opetti myös luokkia tutkimusvälineiden suunnittelussa ja käytössä. Beckman käsitteli omakohtaisesti kemistien tarvetta hyviin instrumentteihin kemian osaston instrumenttikaupan johtajana. Beckmanin kiinnostus elektroniikkaan teki hänestä erittäin suositun Caltechin kemian osastolla, koska hän oli erittäin taitava mittalaitteiden rakentamisessa .

Aikana, jonka hän oli Caltechissa, laitoksen painopiste siirtyi yhä enemmän puhtaaseen tieteeseen ja pois kemian tekniikasta ja sovelletusta kemiasta. Kemia-divisioonan johtaja Arthur Amos Noyes kannusti sekä Beckmania että kemian insinööri William Laceyä olemaan yhteydessä todellisiin insinööreihin ja kemisteihin, ja Caltechin presidentti Robert Andrews Millikan esitti Beckmanille hallituksen ja yritysten teknisiä kysymyksiä. Heidän siunauksellaan Beckman alkoi hyväksyä ulkopuolista työtä tieteellisenä ja teknisenä konsulttina. Hän toimi myös tieteellisenä asiantuntijana oikeudellisissa oikeudenkäynneissä.

Kansallinen mustelaiteyhtiö

Vuonna 1934 Millikan lähetti IH Lyonin National Post Meter Company -yrityksestä Arnold Beckmanille. Lyons halusi tukkeutumattoman musteen, jotta postikulut voitaisiin tulostaa koneilla sen sijaan, että virkailijat nuoisivat postimerkkejä. Beckmanin ratkaisu oli valmistaa mustetta voihapolla , joka on haiseva aine. Tämän ainesosan takia kukaan valmistaja ei halunnut valmistaa sitä. Beckman päätti tehdä sen itse. Hän perusti National Inking Appliance Companyn hankkien tilaa soitinvalmistaja Fred Hensonin omistamasta autotallista ja palkkaamalla kaksi Caltech -opiskelijaa, Robert Bartonin ja Henry Frackerin. Beckman kehitti ja otti pari patenttia kirjoituskoneen nauhojen uudelleenkirjoittamiseen , mutta niiden markkinointi ei onnistunut. Tämä oli Beckmanin ensimmäinen kokemus yrityksen johtamisesta ja tuotteen markkinoinnista, ja vaikka tämä ensimmäinen tuote epäonnistui, Beckman vaihtoi yrityksen toiseen tuotteeseen.

pH -mittari

Sunkist Growersilla oli ongelmia oman valmistusprosessin kanssa. Sitruunoista, joita ei voitu myydä tuotteina, valmistettiin pektiiniä tai sitruunahappoa , ja rikkidioksidia käytettiin säilöntäaineena. Sunkistin piti tietää tuotteen happamuus milloin tahansa, ja silloin käytetyt kolorimetriset menetelmät, kuten lakmuspaperin lukemat , eivät toimineet hyvin, koska rikkidioksidi häiritsi niitä. Sunkistin kemisti Glen Joseph yritti mitata sitruunamehun vetyionipitoisuutta sähkökemiallisesti, mutta rikkidioksidi vaurioitti vetyelektrodeja, ja ei-reaktiiviset lasielektrodit tuottivat heikkoja signaaleja ja olivat hauraita.

Joseph lähestyi Beckmania, joka ehdotti, että sen sijaan että hän yrittäisi lisätä mittaustensa herkkyyttä, hän vahvistaisi tuloksiaan. Beckman, joka tuntee lasinpuhalluksen, sähkön ja kemian, ehdotti tyhjiöputkivahvistimen suunnittelua ja päätyi rakentamaan Josephille toimivan laitteen. Lasielektrodi, jota käytettiin pH: n mittaamiseen, sijoitettiin alipaineputken ruudukkopiiriin, mikä tuotti vahvistetun signaalin, jonka sitten voitiin lukea elektronisella mittarilla. Prototyyppi oli niin hyödyllinen, että Joseph pyysi toista yksikköä.

Beckman näki tilaisuuden ja mietti projektia uudelleen ja päätti luoda täydellisen kemiallisen instrumentin, jonka asiantuntijat voisivat helposti kuljettaa ja käyttää. Lokakuuhun 1934 mennessä hän oli rekisteröinyt patenttihakemuksen US -patentti nro 2 058 761 "happamittarilleen", joka nimettiin myöhemmin uudelleen pH -mittariksi. Philadelphiassa toimiva kansallisesti tunnettu tieteellisten instrumenttien jälleenmyyjä Arthur H. Thomas Company oli valmis yrittämään myydä sitä. Vaikka se oli hinnoiteltu kalliiksi 195 dollariin, joka oli tuolloin kemiaprofessorin karkeasti alkava kuukausipalkka, se oli merkittävästi halvempi kuin vastaavan instrumentin rakentamisen arvioidut kustannukset yksittäisistä komponenteista, noin 500 dollaria. Alkuperäinen pH -mittari painoi lähes 7 kg, mutta parani huomattavasti verrattuna herkkään laitteeseen. Varhaisimmalla mittarilla oli suunnitteluhäiriö, koska pH -lukemat muuttuivat elektrodien upotussyvyyden myötä, mutta Beckman korjasi ongelman tiivistämällä elektrodin lasipolttimen.

8. huhtikuuta 1935 Beckman nimesi yrityksensä uudelleen National Technical Laboratoriesiksi ja tunnusti muodollisesti uuden keskittymisensä tieteellisten instrumenttien valmistukseen. Yhtiö vuokrasi suurempia huoneistoja osoitteesta 3330 Colorado Street ja aloitti pH -mittarien valmistuksen. PH-mittari on tärkeä laite liuoksen pH: n mittaamiseen, ja 11. toukokuuta 1939 mennessä myynti onnistui niin hyvin, että Beckman jätti Caltechin ja tuli National Technical Laboratoriesin kokopäiväiseksi johtajaksi. Vuoteen 1940 mennessä Beckman pystyi ottamaan lainan oman 12 000 neliömetrin tehtaan rakentamiseen Etelä -Pasadenaan.

Spektrofotometria

Ultravioletti

Vuonna 1940 valon energian mittaamiseen tarvittavat laitteet näkyvässä spektrissä saattoivat maksaa laboratorioon jopa 3000 dollaria, mikä oli valtava määrä tuolloin. Myös kiinnostus ultraviolettispektrien tutkimiseen tämän alueen ulkopuolella kasvoi. Aivan kuten Beckman oli luonut yhden helppokäyttöisen laitteen pH: n mittaamiseen, hän asetti tavoitteekseen luoda helppokäyttöisen instrumentin spektrofotometriaa varten. Beckmanin tutkimusryhmä Howard Caryn johdolla kehitti useita malleja.

Uudet spektrofotometrit käyttivät prismaa erottamaan valon sen absorptiospektriin ja valoputkea mittaamaan sähköisesti spektrin valon energiaa. Niiden avulla käyttäjä pystyi piirtämään aineen valon absorptiospektrin, jolloin saatiin yhdisteelle ominainen standardoitu "sormenjälki". Beckmanin mallilla D, joka myöhemmin tunnettiin nimellä DU-spektrofotometri , National Technical Laboratories toimitti onnistuneesti ensimmäisen helppokäyttöisen yksittäisen laitteen, joka sisälsi sekä ultraviolettiabsorptiospektrofotometriaan tarvittavat optiset että elektroniset komponentit . Käyttäjä voi lisätä näytteen, soittaa halutun valon aallonpituuden ja lukea taajuuden absorptiomäärän yksinkertaiselta mittarilta. Se tuotti tarkat absorptiospektrit sekä ultravioletti- että näkyvillä spektrin alueilla suhteellisen helposti ja toistettavasti. National Bureau of Standards suoritti testejä varmistaakseen, että DU: n tulokset olivat tarkkoja ja toistettavia, ja suositteli sen käyttöä.

Beckmanin DU -spektrofotometriä on kutsuttu tieteellisten instrumenttien "T -malliksi": "Tämä laite yksinkertaistaa ja virtaviivaistaa kemiallista analyysiä antamalla tutkijoille mahdollisuuden suorittaa 99,9% tarkka kvantitatiivinen mittaus aineesta minuuteissa, toisin kuin vaaditut viikot. aiemmin vain 25% tarkkuudella. " Theodore L.Brown huomauttaa, että se "mullisti näytteiden valosignaalien mittaamisen". Nobel -palkinnon saajan Bruce Merrifieldin sanotaan kutsuvan DU -spektrofotometriä "luultavasti tärkeimmäksi välineeksi, joka on koskaan kehitetty biotieteen edistämiseksi".

Spektrofotometrin kehittämisellä oli myös suora merkitys sotatoimille. Esimerkiksi vitamiinien roolia terveydessä tutkittiin, ja tutkijat halusivat tunnistaa A -vitamiinirikkaita ruokia sotilaiden terveyden ylläpitämiseksi. Aiemmat menetelmät koskivat rottien ruokintaa useiden viikkojen ajan ja biopsian suorittamista A -vitamiinipitoisuuksien arvioimiseksi. DU -spektrofotometri antoi parempia tuloksia muutamassa minuutissa. DU -spektrofotometri oli myös tärkeä työkalu tutkijoille, jotka tutkivat ja tuottavat uutta ihmelääkettä penisilliiniä. Sodan loppuun mennessä amerikkalaiset lääkeyhtiöt tuottivat 650 miljardia yksikköä penisilliiniä kuukaudessa. Suuri osa tällä alalla toisen maailmansodan aikana tehdystä työstä pidettiin salassa vasta sodan jälkeen.

Infrapuna

Beckman ja hänen yrityksensä olivat mukana useissa salaisissa projekteissa. Kumista oli kriittinen pula , jota käytettiin jeeppi- ja lentokoneenrenkaissa sekä säiliöissä. Luonnonlähteet Kaukoidästä eivät olleet käytettävissä sodan vuoksi, ja tutkijat etsivät luotettavaa synteettistä korviketta. Kumivarantovirasto otti Beckmanin yhteyttä infrapunaspektrofotometrin kehittämiseen avuksi kemikaalien, kuten tolueenin ja butadieenin, tutkimisessa . Office of Rubber Reserve tapasi salaa Detroitissa Robert Brattainin kanssa Shell Development Companyn, Arnold O.Beckmanin ja R. Bowling Barnesin American Cyanamidista. Beckmania pyydettiin salaa tuottamaan sata infrapunaspektrofotometriä valtuutettujen valtion tiedemiesten käytettäväksi perustuen yksisäteisen spektrofotometrin suunnitteluun, jonka Robert Brattain oli jo kehittänyt Shellille. Tuloksena oli Beckman IR-1 -spektrofotometri.

Syyskuuhun 1942 mennessä ensimmäinen soitin lähetettiin. Noin 75 IR-1: tä valmistettiin vuosien 1942 ja 1945 välisenä aikana Yhdysvaltojen synteettistä kumia varten. Tutkijat saivat julkaista tai keskustella mistään uusista koneista vasta sodan jälkeen. Muut tutkijat, jotka itsenäisesti jatkoivat infrapunaspektrometrian kehittämistä, pystyivät julkaisemaan ja kehittämään instrumentteja tänä aikana ilman, että salaisuusrajoitukset vaikuttaisivat niihin.

Beckman oli jatkanut infrapunaspektrofotometrin kehittämistä IR-1: n julkaisun jälkeen. Tiukan kilpailun edessä hän päätti vuonna 1953 jatkaa instrumentin radikaalia uudistamista. Tuloksena oli IR-4, jota voitiin käyttää joko yhdellä tai kahdella infrapunavalonsäteellä. Tämä antoi käyttäjälle mahdollisuuden suorittaa sekä vertailumittaus että näyte mittaus samanaikaisesti.

Muut salaiset projektit

Helipotti

Samaan aikaan, kun Beckmania lähestyttiin infrapunaspektrometriasta, Paul Rosenberg otti häneen yhteyttä. Rosenberg työskenteli MIT: n säteilylaboratoriossa . Laboratorio oli osa salaista tutkimuslaitosten verkostoa sekä Yhdysvalloissa että Britanniassa, jotka pyrkivät kehittämään tutkaa , "radion havaitsemista ja etäisyyden määrittämistä". Projekti oli kiinnostunut Beckmanista, koska hänen pH -mittarissaan käytettiin viritysnuppeja tai "potentiometrejä". Beckman oli tavaramerkinnyt pH -mittarin nupit, nimellä "helipot" "kierteiselle potentiometrille". Rosenberg oli havainnut, että helikopteri oli tarkempi, kymmenkertainen, kuin muut nupit. Kuitenkin käytettäväksi jatkuvasti liikkuvissa lentokoneissa, laivoissa tai sukellusveneissä, jotka saattavat olla hyökkäyksen kohteena, uudelleensuunnittelu olisi tarpeen sen varmistamiseksi, että nupit kestävät iskuja ja tärinää.

Beckman ei saanut kertoa henkilöstölleen uudistuksen syytä, eivätkä he olleet erityisen kiinnostuneita ongelmasta; lopulta hän keksi ratkaisun itse. Sen sijaan, että hän käyttäisi kelan ympärille käärittyä lankaa pienen jousen paineella yhden kosketuspisteen luomiseksi, hän suunnitteli nupin uudelleen siten, että siinä on jatkuva ura, johon kosketuspiste sisältyi. Yhteyspiste voisi tällöin liikkua sujuvasti ja jatkuvasti, eikä sitä voitu purkaa pois kosketuksesta. Beckmanin A -mallin helikopteri oli armeijan valtava kysyntä. Ensimmäisen tuotantovuoden aikana sen myynnistä tuli 40% yrityksen tuloista. Beckman erosi erillisestä yrityksestä, Helipot Corporationista, ottamaan vastaan ​​elektroniikkakomponenttivalmisteen.

Pauling -happimittari

Linus Pauling Caltechissa teki myös salaista työtä armeijan hyväksi. National Defense Research Committee kutsuttu kokoukseen 3. lokakuuta 1940 haluavat väline, joka voisi luotettavasti mitata happipitoisuus kaasuseos, jotta he voisivat mitata happitilanne sukellusveneitä ja lentokoneita. Pauling suunnitteli heille Pauling -happimittarin. Alun perin Paulingin avustaja Holmes Sturdivant lähestyi toimittamaan mittarin koteloita, ja Beckmania pyydettiin pian tuottamaan koko instrumentti.

Vaikka kansallisen teknisen laboratorion johtokunta ei halunnut tukea salaista hanketta, jonka yksityiskohtia ei voitu kertoa, he olivat yhtä mieltä siitä, että Beckman voi vapaasti seurata sitä itsenäisesti. Beckman perusti toisen spinoff -yrityksen, Arnold O.Beckman, Inc., valmistamaan niitä. Happimittarin luominen oli tekninen haaste, johon kuuluivat pienet, erittäin tarkat lasipainot. Beckman loi pienen lasinpuhalluskoneen, joka tuottaisi tarkasti mitatun ilmanpuhalluksen lasipallojen luomiseksi.

Sodan jälkeen Beckman kehitti happianalysaattoreita toisille markkinoille. Niitä käytettiin seuraamaan ennenaikaisten vauvojen olosuhteita inkubaattoreissa. Johns Hopkinsin yliopiston lääkärit käyttivät niitä suositusten määrittämiseen terveistä happipitoisuuksista inkubaattoreille.

Manhattan -projekti

Beckman -soittimia käytettiin myös Manhattan -projektissa . Projektin tutkijat yrittivät kehittää välineitä säteilyn mittaamiseksi kaasutäytteisissä, sähköisesti varatuissa ionisaatiokammioissa ydinreaktoreissa. Luotettavia lukemia oli vaikea saada, koska signaalit olivat heikkoja. Beckman huomasi, että suhteellisen pienellä säätämisellä-korvaamalla lasielektrodin syöttö-kuormitusvastuksen-pH-mittari voidaan sovittaa tekemään työtä. Tämän seurauksena Beckman Instruments kehitti uuden tuotteen, mikroampeerimittarin.

Lisäksi Beckman kehitti annosmittarin säteilyaltistuksen mittaamiseksi Manhattan -projektin henkilöstön suojelemiseksi. Dosimetri oli miniatyyri -ionisaatiokammio, ladattu 170 voltilla. Sen päällä oli pieni kalibroitu asteikko, jonka neula oli platinapäällystetty kvartsikuitu. Annosmittareita valmisti myös Beckmanin spinoff -yhtiö Arnold O.Beckman, Inc.

Taistelee savusumua vastaan

Sodanjälkeisessä Etelä -Kaliforniassa, mukaan lukien Pasadenan alue, jossa Beckmanit asuivat, savusumusta oli tulossa kasvava keskustelunaihe sekä epämiellyttävä kokemus. Ensimmäistä kertaa "kaasuhyökkäyksiksi" vuonna 1943 epäiltiin monia mahdollisia syitä, kuten appelsiinien viljelijöiden käyttämiä tahroja , paikallisten teollisuuslaitosten tuottamaa savua ja autojen pakokaasuja. Los Angelesin kauppakamari oli yksi organisaatioista, jotka olivat huolissaan savusumun mahdollisista syistä ja vaikutuksista, koska se liittyi sekä teollisuuteen (ja työpaikkoihin) että alueen elämänlaatuun. Beckman oli mukana kauppakamarin kanssa.

Vuonna 1947 Kalifornian kuvernööri Earl Warren allekirjoitti osavaltion laajuisen ilmansaasteiden torjuntaa koskevan lain, joka valtuutti luomaan ilmansaasteiden valvontapiirit (APCD) jokaiseen osavaltion lääniin. Los Angelesin kauppakamari pyysi Beckmania edustamaan heitä paikallisen APCD: n luomisessa. Uusi APCD, kun se perustettiin, pyysi Beckmania ryhtymään tieteelliseksi konsultiksi ilmansaasteiden valvojalle. Hän toimi tehtävässä 1948-1952.

Kyseinen ilmansaasteiden valvoja oli Louis McCabe, geologi, jolla on taustalla kemian tekniikka. McCabe epäili aluksi, että savusumu oli seurausta rikkidioksidipäästöistä, ja ehdotti, että lääni muuntaa epäillyn epäpuhtauden lannoitteeksi kalliilla prosessilla. Beckman ei ollut vakuuttunut siitä, että rikkidioksidi oli todellinen syyllinen Los Angelesin savusumun takana. Hän vieraili Garyssä, Indianassa, missä ryhdyttiin toimenpiteisiin rikkidioksidipäästöjen poistamiseksi, ja hämmästyi ilmassa esiintyvästä rikin hajusta. Palattuaan Beckman vakuutti McCaben, että heidän oli etsittävä eri syy.

Beckman otti yhteyttä Caltechin professoriin, joka työskenteli savusumun parissa, Arie Jan Haagen-Smitiin . He kehittivät laitteen keräämään hiukkaset Los Angelesin ilmasta käyttämällä letkujärjestelmää, joka jäähdytetään ajoittain nestemäisellä typellä. Haagen-Smit tunnisti keräämänsä aineen orgaaniseksi peroksimateriaaliksi . Hän suostui viettämään vuoden opiskellen savusumun kemiaa. Hänen vuonna 1952 esitetyt tulokset osoittivat, että otsoni ja hiilivedyt savupiippuista, jalostamoista ja autojen pakokaasuista ovat sudon muodostumisen keskeisiä ainesosia.

Vaikka Haagen-Smit selvitti savusumun syntyperää, Beckman kehitti laitteen sen mittaamiseksi. Hänelle myönnettiin 7. lokakuuta 1952 patentti "happitallentimelle", joka käytti kolorimetrisiä menetelmiä ilmakehässä olevien yhdisteiden tasojen mittaamiseen. Beckman Instruments kehitti lopulta joukon välineitä eri käyttötarkoituksiin autojen pakokaasujen ja ilmansaasteiden seurantaan ja hoitoon. He jopa tuottivat "ilmanlaadun seuranta -pakettiautoja", räätälöityjä laboratorioita pyörillä valtion ja teollisuuden käyttöön.

Kalifornian kuvernööri Goodwin Knight otti Beckmanin itsekseen johtamaan ilmansaasteiden erityiskomiteaa ehdottaakseen keinoja savusumun torjumiseksi. Vuoden 1953 lopussa komitea julkisti havaintonsa. "Beckman Raamattu" neuvoi tärkeimmät askeleet, jotka on otettava heti:

• pysäyttää höyryvuodot jalostamoilta ja huoltoasemilta
• standardien laatiminen autojen pakokaasuja varten
• siirtyminen dieselkuorma -autoista ja linja -autoista propaaniksi
• pyytää saastuttavia teollisuudenaloja rajoittamaan saasteita tai muuttamaan pois kaupungeista
• roskien avoimen polttamisen kieltäminen
• alueellisen joukkoliikenteen kehittäminen

Beckman Instruments osti myös Liston-Becker Instrument Companyn kesäkuussa 1955. Max D. Listonin perustama Liston-Becker menestyi menestyksekkäästi infrapunakaasuanalysaattoreiden kehittämisessä . Liston kehitti laitteita savusumun ja autojen pakokaasupäästöjen mittaamiseen, mikä on välttämätöntä Los Angelesin ilmanlaadun parantamiseksi 1950 -luvulla.

Beckman auttoi luomaan Air Pollution Foundation -säätiön, voittoa tavoittelemattoman organisaation, joka tukee tutkimusta savuratkaisujen löytämisestä ja kouluttaa yleisöä savusumuun liittyvistä tieteellisistä kysymyksistä.

Vuonna 1954 hänestä tuli Los Angelesin kauppakamarin johtokunnan jäsen ja sen ilmansaastekomitean puheenjohtaja. Hän kannatti vahvempia valtuuksia APCD: lle ja kannusti teollisuutta, yrityksiä ja kansalaisia ​​tukemaan työtä. Hän auttoi kauppakamaria kehittämään yhtenäisen lähestymistavan savusumun seurantaan, savuhälytysten lähettämiseen ja savuongelman ratkaisemiseen. 25. tammikuuta 1956 hänestä tuli Los Angelesin kauppakamarin presidentti. Hän piti toimikautensa kahta avainkysymystä taistelevana sumuna ja tuki paikallisen tieteen, teknologian, teollisuuden ja koulutuksen yhteistyötä.

Beckman myönsi, että ilmanlaatu ei parane yhdessä yössä. Hänen työnsä ilmanlaadun kanssa jatkui vuosia ja herätti hänelle kansallista huomiota. Vuonna 1967 presidentti Richard Nixon nimitti Beckmanin liittovaltion ilmanlautakuntaan nelivuotiskaudeksi .

Elektroniikka

John J. Murdockilla oli huomattavia osakkeita National Technical Laboratoriesissa. Hän ja Arnold Beckman allekirjoittivat optio -sopimuksen, jonka mukaan Beckman voi ostaa Murdockin NTL -osakkeen omaisuudeltaan kuolemansa jälkeen. Kun Murdock kuoli vuonna 1948, Beckman pystyi saamaan määräysvallan yhtiössä. 27. huhtikuuta 1950 National Technical Laboratories sai uuden nimen Beckman Instruments, Incorporated. Vuonna 1952 Beckman Instrumentsista tuli julkisesti noteerattu yhtiö New Yorkin Curb -pörssissä ja tuotti uutta pääomaa laajentumiseen, myös ulkomaille.

Kermetit

Helipot Corporation, spinoff -yritys, jonka Beckman oli luonut, kun NTL: n hallitus epäili elektroniikkaa, liitettiin uudelleen Beckman Instrumentsiin ja siitä tuli Helipot -osasto vuonna 1958. Helipot -tutkijat kokeilivat kermetit , komposiittimateriaalit, jotka on valmistettu sekoittamalla keramiikkaa ja metalleja . Metallin sijasta kermetistä valmistetut potentiometrit olivat lämmönkestävämpiä ja sopivat käytettäväksi äärimmäisissä lämpötiloissa.

Sentrifugit

Vuonna 1954 Beckman Instruments osti Edward Greydon Pickelsin vuonna 1946. perustaman ultrasentrifugin valmistajan Spincon (Specialized Instruments Corp.). Tämä hankinta oli Beckmanin Spinco -sentrifugidivisioonan perusta . Divisioona suunnitteli ja valmisti useita valmistavia ja analyyttisiä ultrasentrifugeja.

Puolijohteet

Vuonna 1955 William Shockley otti yhteyttä Beckmaniin . Shockley, joka oli ollut yksi Beckmanin opiskelijoista Caltechissa, johti Bell Labsin tutkimusohjelmaa puolijohdetekniikkaan . Puolijohteet olivat jollain tavalla samanlaisia ​​kuin kermetit. Shockley halusi perustaa uuden yrityksen ja pyysi Beckmania palvelemaan hallituksessa. Pitkän keskustelun jälkeen Beckman liittyi tiiviimmin: hän ja Shockley allekirjoittivat aiesopimuksen Shockley Semiconductor Laboratoryn perustamisesta Beckman Instrumentsin tytäryhtiönä William Shockleyn johdolla. Uusi ryhmä olisi erikoistunut puolijohteisiin alkaen hajautetun kantatransistorin automatisoidusta tuotannosta .

Koska Shockleyn ikääntyvä äiti asui Palo Altossa , Shockley halusi perustaa laboratorion läheiseen Mountain View'hin, Kaliforniaan . Stanfordin yliopiston provostori Frederick Terman tarjosi kiinteää tilaa Stanfordin uudessa teollisuuspuistossa. Yritys aloitti toimintansa helmikuussa 1956, samana vuonna, kun Shockley sai fysiikan Nobelin yhdessä John Bardeenin ja Walter Houser Brattainin kanssa "puolijohteita koskevista tutkimuksistaan ​​ja transistorivaikutuksen löytämisestä". Shockley Semiconductor Laboratory oli ensimmäinen piin puolijohdelaitteita käsittelevä laitos, joka tunnettiin nimellä Piilaakso.

Shockleyltä puuttui kuitenkin kokemusta liiketoiminnasta ja teollisesta johtamisesta. Lisäksi hän päätti, että laboratorio tutkii oman keksintönsä, nelikerroksisen diodin, sen sijaan, että kehittää hajautettua piitransistoria, josta hän ja Beckman olivat sopineet. Hänen insinöörit vakuuttivat Beckmanille, että Shockleyn projektin taustalla olevat tieteelliset ajatukset olivat edelleen hyviä. Kun Shockleyn laboratorion jäsenet vetosivat siihen, Beckman päätti olla puuttumatta sen hallintaan. Vuonna 1957 kahdeksan johtavaa tiedemiestä, mukaan lukien Gordon Moore ja Robert Noyce, jätti Shockleyn ryhmän muodostaen kilpailevan startupin, Fairchild Semiconductorin , joka kehitti onnistuneesti pii -transistoreita. Vuonna 1960 Beckman myi Shockleyn tytäryhtiön Clevite Transistor Companylle ja lopetti muodollisen yhteistyönsä puolijohteiden kanssa. Siitä huolimatta Beckman oli ollut uuden teollisuuden olennainen tukija sen alkuvaiheessa.

Tietokoneet ja automaatio

Beckman näki myös, että tietokoneet ja automaatio tarjoavat lukemattomia mahdollisuuksia integroida instrumentteihin ja kehittää uusia välineitä. Beckman Instruments osti Berkeley Scientific Companyn 1950 -luvulla ja kehitti myöhemmin Beckman Instrumentsissa Systems -divisioonan "kehittääkseen ja rakentaakseen teollisuuden tietojärjestelmiä automaatiota varten". Berkeley kehitti EASE -analogitietokoneen , ja vuoteen 1959 mennessä Beckmanilla oli sopimuksia ilmailu-, avaruus- ja puolustusteollisuuden suurten yritysten kanssa, kuten Boeing Aerospace , Lockheed Aircraft , North American Aviation ja Lear Siegler . Beckman Systems -yksikkö kehitti myös erikoistuneita tietokonejärjestelmiä suurten satelliittien ja miehittämättömien avaruusalusten telemetrisen radiodatan käsittelemiseksi . Näihin sisältyi järjestelmiä NASAn Ranger -avaruusaluksen ottamien kuun valokuvien käsittelyyn.

Hyväntekeväisyys

1960 -luku oli Beckmanille muutoksen aikaa. Mabel rakastui taloon meren rannalla Corona del Marissa Newport Beachin lähellä Kaliforniassa. He ostivat talon vuonna 1960, remontoivat sen ja asuivat siellä yhdessä Mabelin kuolemaan asti vuonna 1989.

Beckman päätti myös jäädä eläkkeelle. Hänestä ja hänen vaimostaan ​​Mabelista tuli yhä aktiivisempia hyväntekijöinä, ja he ilmoittivat aikovansa luovuttaa omaisuutensa ennen kuolemaansa. Vuonna 1964 Beckmania pyydettiin Caltechin johtokunnan puheenjohtajaksi, ja hän hyväksyi sen. Hän oli ollut hallituksen jäsen vuodesta 1953. Vuonna 1965 hän siirtyi eläkkeelle Beckman Instrumentsin toimitusjohtajana ja tuli sen sijaan hallituksen puheenjohtajaksi. 23. marraskuuta 1981 hän suostui myymään yrityksen, joka sitten yhdistettiin SmithKlineen SmithKline Beckmaniksi.

Beckmanien ensimmäinen suuri hyväntekeväisyyslahja meni Caltechille. Tukeessaan Caltechia he laajensivat pitkäaikaista suhdetta, jonka Beckman oli aloittanut Caltechin opiskelijana, ja jatkoi opettajana ja luottamusmiehenä. Vuonna 1962 he rahoittivat konserttisalin, Beckman Auditoriumin, rakentamisen, jonka on suunnitellut arkkitehti Edward Durrell Stone . Vuosien ajan he tukivat myös Beckman -instituuttia , Beckmanin auditoriota, Beckmanin käyttäytymistieteiden laboratoriota ja Beckmanin kemiallisen synteesin laboratoriota Kalifornian teknillisessä instituutissa. Caltechin emerituspäällikön David Baltimoren sanoin Beckman "on muotoillut Caltechin kohtalon". Beckmanit on nimetty myös Beckman Institute for Advanced Science and Technology -instituutissa ja Beckman-nelikulmassa Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignissa.

Arnold ja Mabel Beckmanin säätiö perustettiin syyskuussa 1977. Beckmanin kuoleman aikaan säätiö oli antanut yli 400 miljoonaa dollaria erilaisille hyväntekeväisyysjärjestöille ja järjestöille. Vuonna 1990 sitä pidettiin yhtenä Kalifornian kymmenestä säätiöstä vuosittaisten lahjojen perusteella. Lahjoitukset menivät pääasiassa tiedemiehille ja tieteellisille syille sekä Beckmanin alma -asioille . Hänen sanotaan sanoneen: "Olen kerännyt varallisuuttani myymällä välineitä tiedemiehille ... joten ajattelin, että olisi tarkoituksenmukaista osallistua tieteeseen, ja se on ollut suosikkini hyväntekeväisyyteen."

1980 -luvulla he rahoittivat viittä suurta keskustaa:

• Beckman tutkimuslaitos (BRI) on City of Hope National Medical Center vuonna Duarte, Kalifornia , Yhdysvallat .
• Beckman Laser Institute , Kalifornian yliopisto, Irvine , Irvine, Kalifornia
• Beckman Institute for Advanced Science and Technology Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignissa
• Beckman keskus Molecular and Genetic lääketieteen klo Stanfordin yliopistossa , Stanford, Kalifornia
• Beckman -instituutti , Kalifornian teknillinen instituutti , Pasadena, Kalifornia

Beckmanit antoivat myös:

• Arnold ja Mabel Beckman Center for the History of Chemistry at Chemical Heritage Foundation (nykyisin Science History Institute ), Philadelphia, Pennsylvania
• Arnold ja Mabel Beckman Center of National Academy of Science and Engineering , Irvine, CA (1988)
• Pepperdinen yliopiston kauppakorkeakoulun MBA -ohjelma (1988)

Mabelin kuoleman jälkeen vuonna 1989 Arnold Beckman järjesti säätiön jatkamaan ikuisesti ja kehitti uusia aloitteita säätiön antamiseksi.

Pääpaino oli luonnontieteellisen koulutuksen parantamisessa. Vuodesta 1998 lähtien säätiö on myöntänyt yli 23 miljoonaa dollaria tukemaan K-6: n käytännön tutkimukseen perustuvaa luonnontieteellistä koulutusta Orange Countyn koulupiireille Kaliforniassa, mikä on kannustanut kouluja sisällyttämään tieteen K-6-opetussuunnitelmaan ydinaineena.

Arnold Beckman suunnitteli Beckman Scholars ja Beckman Young Investigators -ohjelmat tukemaan nuoria tutkijoita yliopistotasolla. Beckmanin säätiö valitsee vuosittain luettelon yliopistoista ja korkeakouluista, joista kukin valitsee opiskelijan Beckman Scholars -ohjelmaa varten. Beckmanin nuorten tutkijoiden ohjelma tarjoaa tutkimustukea lupaaville tiedekunnan jäsenille kemian ja biotieteiden akateemisen uran alkuvaiheessa, erityisesti niille, joiden työhön liittyy menetelmiä, välineitä ja materiaaleja, jotka voivat avata uusia tieteellisen tutkimuksen mahdollisuuksia.

Arnoldin ja Mabel Beckmanin säätiö tukee myös näkötutkimusta Beckman Initiative in Macular Research ja Beckman-Argyros Award in Vision Research -ohjelmalla. Tuettuja toimintoja ovat laserkirurgian ja silmänpohjan rappeuman tutkimus.

Arnold Beckman kuoli 18. toukokuuta 2004, 104 -vuotiaana, sairaalassa La Jollassa, Kaliforniassa.

• 

  Beckmanin auditorio, Kalifornian teknillinen instituutti

• 

  Beckman Auditoriumin katto, joka on erityisesti suunniteltu sen akustisiin ominaisuuksiin

• 

  Beckman -instituutti Caltechissa, heijastuu veteen

• 

  Beckman -instituutissa Illinoisin yliopistossa Urbana -Champaignissa

• 

  Beckmanin konferenssikeskus, kansalliset akatemiat

Palkinnot ja kunnianosoitukset

Vuonna 1971 Beckmanille myönnettiin kunniatohtorin tutkinto Whittier Collegesta .

Arnold Beckman valittiin Yhdysvaltain taide- ja tiedeakatemian jäseneksi vuonna 1976. Vuonna 1982 hän sai American Achievementin Golden Plate -palkinnon . Beckman otettiin jäseneksi Junior Achievement USA Business Hall of Fameen vuonna 1985. Vuonna 1987 hän otettiin jäseneksi National Keksijät Hall of Fame on Akron . Vuonna 2004 hän sai sen elämäntyöpalkinnon.

Vuonna 1989 Beckman sai American Chemical Societyilta Charles Lathrop Parsons -palkinnon julkisesta palvelusta . Hän otettiin jäseneksi Alpha Chi Sigma Hall of Fameen vuonna 1996. Vuonna 2000 hän sai Special Millennium Edition Othmer kultamitalin päässä Chemical Heritage Foundation tunnustuksena hänen monipuolista panoksensa kemiallisia ja tiedeperintö.

Beckman sai kansallisen teknologiamitalin vuonna 1988. Se on suurin kunnia, jonka Yhdysvallat voi antaa Yhdysvaltain kansalaiselle tekniikan kehitykseen liittyvistä saavutuksista Presidentti George HW Bush antoi Beckmanille National Medal of Science Award -palkinnon vuonna 1989 " johtajuutta analyyttisten välineiden kehittämisessä ja hänen syvästä ja jatkuvasta huolestaan ​​kansakunnan tieteellisen yrityksen elinvoimaisuudesta. " Reaganin hallinto oli aiemmin tunnustanut hänet yhdeksi noin 30 kansalaisesta, jotka saivat vuoden 1989 presidentin kansalaisten mitalin esimerkillisistä palvelustehtävistä.

The Lincoln Academy of Illinois myönsi Beckmanille Lincolnin ritarikunnan, Illinoisin osavaltion korkeimman kunnian , vuonna 1991.

Beckman sai kansalaisten hyvinvointia mitali päässä National Academy of Sciences vuonna 1999.

Asteroidi 3737 Beckman nimettiin Arnold O.Beckmanin mukaan vuonna 1983.

Arnold O. Beckman High School in Irvine, Kalifornia joka on keskittyä tieteellisen koulutuksen nimettiin kunniaksi Arnold O. Beckman. Sitä ei kuitenkaan rahoittanut Beckman.

Beckman Coulter Heritage -näyttely, joka käsittelee tutkijoiden Arnold Beckmanin ja Wallace Coulterin työtä, sijaitsee Beckman Coulterin päämajassa Breassa, Kaliforniassa .

Katso myös

• Fairchild Semiconductor (tarkempi historia Beckmanin roolista Piilaakson perustamisessa)

Huomautuksia

Ulkoiset linkit

• Beckman Coulter -yhtiön verkkosivusto
• Arnoldin ja Mabel Beckmanin säätiön hyväntekeväisyyssäätiön verkkosivusto
• Arnold O.Beckmanin perintöprojekti , Science History Institute , mukaan lukien traileri The Instrumental Chemist: The Incredible Curiosity of Arnold O.Beckman
• Jaehnig, Kenton G.Etsintäapu Beckmanin historialliselle kokoelmalle, 1911-2011 (irtotavarana 1934-2004) . Tiedehistorian instituutti . Haettu 6. helmikuuta 2018 . Aloitussivun linkit siirtyvät täydellisiin asiakirjoihin.
• Suullisen historian keskus. "Arnold O. Beckman (osa A)" . Tiedehistorian instituutti .
• Sturchio, Jeffrey L .; Thackray, Arnold (23. huhtikuuta 1985). Arnold O.Beckman, Jeffrey L.Sturchion ja Arnold Thackrayn Pennsylvanian yliopistossa 23. huhtikuuta 1985 suorittaman haastattelun transkriptio (0014A) (PDF) . Philadelphia, PA: Kemian historian keskus .
• Suullisen historian keskus. "Arnold O. Beckman (osa B)" . Tiedehistorian instituutti .
• Sturchio, Jeffrey L .; Thackray, Arnold (23. heinäkuuta 1985). Arnold O.Beckman, Jeffrey L.Sturchion ja Arnold Thackrayn haastattelun transkriptio Pennsylvanian yliopistossa 23. heinäkuuta 1985 (0014B) (PDF) . Philadelphia, PA: Kemian historian keskus .
• Kemialliset Descent Tree Arnold Orville Beckman päässä Chemical Sukututkimus Tietokanta on Illinoisin yliopiston Urbana-Kemian laitos
• Arnold O.Beckmanin lukion verkkosivusto
• Beckmanin historiallinen kokoelma Tiedehistorian instituutin digitaaliset kokoelmat (Beckman Coulter, Incorporatedin digitoidut yritystiedot sekä amerikkalaisen tiedemiehen ja teollisuusmiehen Arnold Orville Beckmanin henkilökohtaiset asiakirjat)
• Opas Arnold O.Beckman Papersin Caltech -arkistoon, Kalifornian teknillinen instituutti
• Haastattelu Arnold O.Beckman Caltechin suullisen historian kanssa