Арнольд Орвилл Бекман - Arnold Orville Beckman

Арнольд Орвилл Бекман
Ранний портрет Арнольда Бекмана 2.65.tif
Арнольд Бекман, ок. 1921 г.
Родившийся(1900-04-10)10 апреля 1900 г.
Умер18 мая 2004 г.(2004-05-18) (104 года)
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн,
Калифорнийский технологический институт
НаградыМедаль Гувера (1981)
Премия Толмана (1985)
Вермильская медаль (1987)
Национальная медаль технологий (1988)
Национальная медаль науки (1989)
Медаль Президента Гражданам (1989)
Награда Бауэра (1992)
Медаль общественного благосостояния (1999)
Золотая медаль Осмера (2000)
Научная карьера
ПоляФизическая химия
УчрежденияКалтех,
Инструменты Beckman
ДокторантРоско Дж. Дикинсон
Внешнее видео
Вакуумная трубка для pH-метра Beckman 2006.519.jpg
значок видео Ученые, которых вы должны знать: Арнольд О. Бекман, «Самое интересное - это технические аспекты», Институт истории науки
значок видео Химик-инструментальщик: невероятное любопытство Арнольда О. Бекмана (трейлер), Институт истории науки
значок видео Гарри Б. Грей, Как инструментальный голос Арнольда Бекмана повлиял на историю химии, Профили в химии, Институт истории науки

Арнольд Орвилл Бекман (10 апреля 1900 - 18 мая 2004) был американским химиком, изобретателем, инвестором и филантропом. В то время как профессор в Калифорнийский технологический институт, он основал Инструменты Beckman на основе его изобретения 1934 года pH метр, прибор для измерения кислотности, который позже считается «революционным в изучении химии и биологии».[1] Он также разработал Спектрофотометр ДУ, «вероятно, самый важный инструмент, когда-либо разработанный для развития бионауки».[2] Бекман профинансировал первую транзистор компании, что привело к Силиконовая долина.[3] После выхода на пенсию он и его жена Мэйбл (1900–1989) были причислены к ведущим филантропам США.[4]

Ранние годы

Четырнадцать недель химии (показана стр. 27) вдохновила Бекмана в возрасте 9 лет.

Бекман родился в Каллом, Иллинойс, деревня с населением около 500 человек в фермерском сообществе. Он был младшим сыном кузнеца Джорджа Бекмана и его второй жены Элизабет Эллен Джьюкс.[3]:5 Он интересовался миром с раннего возраста. Когда ему было девять, Бекман нашел старый учебник химии, Джоэл Дорман Стил с Четырнадцать недель химии, и начал опробовать эксперименты.[3]:9 Его отец поддержал его научные интересы, позволив ему превратить склад для инструментов в лабораторию.

Мать Бекмана, Элизабет, умерла от диабета в 1912 году. Отец Бекмана продал свою кузницу и стал коммивояжером кузнечных инструментов и материалов. За детьми Бекман была нанята экономка Хэтти Лэнг. Арнольд Бекман зарабатывал деньги как «практикующий пианист» в местной группе и как «официальный тестер сливок», управляя центрифугой для местного магазина.[3]:12–13

В 1914 году семья Бекман переехала в Нормал, расположенный к северу от Блумингтон, Иллинойс, чтобы молодые Бекманы могли присутствовать Высшая школа университета в Нормальный, "лабораторная школа", связанная с Государственный университет Иллинойса.[3]:16 В 1915 году они переехали в сам Блумингтон,[3]:17–18 но продолжал посещать университетскую среднюю школу, где Арнольд Бекман получил разрешение на занятия университетского уровня у профессора химии Говарда У. Адамса.[3]:17–18 Еще учась в старшей школе, Арнольд открыл свой собственный бизнес «Bloomington Research Laboratories», занимаясь аналитической химией для местной газовой компании.[3]:21–22 Он также выступал по вечерам как пианист в кинотеатре и играл с местными танцевальными коллективами.[3]:24–25 Он закончил прощальную речь своего класса со средним баллом 89,41 за четыре года, что является наивысшим из полученных результатов.[3]:27

Бекману разрешили бросить школу на несколько месяцев раньше, чтобы внести свой вклад в Первая мировая война усилия в начале 1918, работая химиком. В Keystone Steel and Iron он взял образцы расплавленного железа и протестировал их, чтобы определить, подходит ли химический состав углерода, серы, марганца и фосфора для разливки стали.[3]:26

Когда Бекману исполнилось 18 лет в августе 1918 года, он записался в Морские пехотинцы США. После трех месяцев в морском учебном лагере на Пэррис-Айленд, Южная Каролина,[3]:31 он был отправлен в Бруклинская военно-морская верфь, для перехода на войну в Европе. Из-за задержки поезда на место подразделения Бекмана встало другое подразделение. Затем, считая по группам в казармах, Бекмана не отправили в Россия на один пробел в строке.[3]:32 Вместо этого Арнольд потратил День Благодарения на местном YMCA, где он встретил 17-летнюю Мэйбл Стоун Мейнзер, которая помогала подавать еду. Мэйбл станет его женой.[3]:33 Через несколько дней перемирие был подписан, заканчивая войну.

высшее образование

Бекман посетил Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн начиная с осени 1918 года. На первом курсе он работал с Карл Шипп Марвел о синтезе органических соединений ртути, но оба мужчины заболели от воздействия токсичных веществ. Меркурий.[3]:42 В результате Бекман сменил специализацию с органической химии на физическую химию, где он работал с Уортом Родебушем, Т. А. Уайтом и Герхардом Дитрихсоном.[3]:50–51 Он заработал бакалавр получил степень кандидата химических наук в 1922 году и степень магистра физической химии в 1923 году.[5] Для получения степени магистра он изучал термодинамику водных растворов аммиака, предмет, который ему представил Т. А. Уайт.[3]:55

Вскоре после прибытия в Университет Иллинойса Бекман присоединился к Дельта Ипсилон братство.[3]:55 Он был посвящен в главу Зетов. Альфа Хи Сигма, химическое братство, 1921 г.[6] и Гамма Альфа Высшее научное братство в декабре 1922 г.

Бекман решил перейти на Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт) за его докторскую степень. Он пробыл там год, а затем вернулся в Нью-Йорк, чтобы быть рядом со своей невестой Мэйбл, которая работала секретарем в Общество справедливого страхования жизни. Он нашел работу с Western Electric инженерный отдел, предшественник Bell Telephone Laboratories. Работаю с Уолтер А. Шухарт,[3]:61 Бекман разработал контроль качества программы для изготовления вакуумные трубки и узнал о схемотехнике. Именно здесь Бекман обнаружил свой интерес к электроника.

Мэйбл и Арнольд Бекман

Бекман женился на Мэйбл 10 июня 1925 года.[3]:68 В 1926 году пара вернулась в Калифорнию, и Бекман возобновил учебу в Калифорнийском технологическом институте. Он заинтересовался ультрафиолетовым фотолизом и работал со своим научным руководителем, Роско Дж. Дикинсон, на приборе, чтобы найти энергию ультрафиолетового света. Он работал, направляя ультрафиолетовый свет на термопара, преобразовывая падающее тепло в электричество, которое приводило гальванометр. После получения докторской степени в фотохимии в 1928 г.[5] Для этого приложения квантовой теории к химическим реакциям Бекмана попросили остаться в Калифорнийском технологическом институте в качестве инструктора, а затем профессора.[7] Линус Полинг, другой из Роско Дж. Дикинсон аспирантов также попросили остаться в Калтехе.[3]:99

В 1933 году Бекман и его семья построили дом в Альтадена, Калифорния, в предгорьях и рядом с Пасаденой. Они прожили в Альтадене более 27 лет, воспитывая семью.[нужна цитата ]

Обучение и консультации в Калтехе

Лаборатория Арнольда Бекмана в Калтехе

Во время своего пребывания в Калифорнийском технологическом институте Бекман активно преподавал как на начальном, так и на продвинутом уровне выпускников. Бекман поделился своим опытом в области выдувания стекла, проводя занятия в механическом цехе. Он также вел классы по дизайну и использованию исследовательских инструментов. Бекман лично имел дело с потребностями химиков в хороших приборах в качестве менеджера инструментального цеха химического факультета.[3]:96–99 Интерес Бекмана к электронике сделал его очень популярным на химическом факультете Калифорнийского технологического института, поскольку он был очень искусен в строительстве. измерительные приборы.

За время, пока он работал в Калифорнийском технологическом институте, кафедра все больше и больше смещалась в сторону чистой науки, а не от химической инженерии и прикладной химии. Артур Амос Нойес, глава химического подразделения, призвал Бекмана и инженера-химика Уильяма Лейси поддерживать контакты с реальными инженерами и химиками, а также Роберт Эндрюс Милликен, Президент Caltech, передал Бекману технические вопросы от правительства и бизнеса.[3]:98–101 С их благословения Бекман начал работать на стороне в качестве научного и технического консультанта. Он также выступал в качестве научного эксперта в судебных процессах.

Национальная компания по производству красок

Оригинальный сайт National Inking Appliance Company, позже National Technical Laboratories

В 1934 году Милликен направил И. Х. Лайонса из Национальной почтовой метрологической компании к Арнольду Бекману. Лайонс хотел, чтобы чернила не забивались, чтобы почтовые расходы можно было печатать машинами, вместо того, чтобы клерки облизывали марки.[8] Бекман решил сделать чернила с Масляная кислота, зловонное вещество. Из-за этого ингредиента ни один производитель не хотел его производить. Бекман решил сделать это сам. Он основал компанию National Inking Appliance Company, получив место в гараже, принадлежащем производителю приборов Фреду Хенсону, и наняв двух студентов Калифорнийского технологического института, Роберта Бартона и Генри Фракера. Бекман разработал и получил несколько патентов на повторное нанесение краски. ленты для пишущей машинки, но маркетинг их не увенчался успехом. Это был первый опыт Бекмана в управлении компанией и маркетинге продукта, и, хотя этот первый продукт не удался, Бекман перепрофилировал компанию для создания другого продукта.[3]:124–129

pH метр

PH-метр Beckman Model M
Портативный pH-метр Beckman в использовании

Sunkist Growers были проблемы с собственным производственным процессом. Лимоны, которые не продавались как продукты, были превращены в пектин или же лимонная кислота, с диоксид серы используется как консервант. Санкисту нужно было знать кислотность продукта в любой момент времени, а также используемые колориметрические методы, такие как показания лакмусовая бумага, не работали, потому что диоксид серы мешал им. Химик Глен Джозеф из Sunkist пытался измерить концентрацию водородных ионов в лимонном соке электрохимически, но диоксид серы повредил водородные электроды, а нереактивные стеклянные электроды давали слабые сигналы и были хрупкими.

Джозеф подошел к Бекману, который предложил, чтобы вместо того, чтобы пытаться повысить чувствительность своих измерений, он усилил свои результаты. Бекман, знакомый со стеклодувом, электричеством и химией, предложил конструкцию лампового усилителя и в итоге построил для Джозефа рабочий аппарат. Стеклянный электрод, используемый для измерения pH, был помещен в электрическую цепь в вакуумной трубке, производя усиленный сигнал, который затем мог быть считан электронным измерителем. Прототип оказался настолько полезным, что Джозеф запросил второй блок.[3]:124–129

Бекман увидел возможность и, переосмыслив проект, решил создать законченный химический инструмент, который можно было бы легко транспортировать и использовать неспециалистам. К октябрю 1934 года он зарегистрировал патентную заявку США № 2,058,761 на свой «ациметр», позже переименованный в pH-метр.[3]:131[9] Компания Arthur H. Thomas, всемирно известный дилер научных приборов из Филадельфии, была готова попытаться продать его. Несмотря на то, что он стоил дорого - 195 долларов, что примерно соответствовало стартовой ежемесячной заработной плате профессора химии в то время, это было значительно дешевле, чем предполагаемая стоимость создания сопоставимого прибора из отдельных компонентов - около 500 долларов.[3]:134–135 Первоначальный pH-метр весил почти 7 кг, но был существенным улучшением по сравнению с набором хрупкого оборудования. Самый ранний измеритель имел конструктивную ошибку, заключающуюся в том, что показания pH менялись с глубиной погружения электродов, но Бекман решил проблему, закрыв стеклянную колбу электрода.

8 апреля 1935 года Бекман переименовал свою компанию. Национальные технические лаборатории, официально признавая его новый интерес к созданию научных инструментов.[3]:131–132 Компания арендовала помещения побольше по адресу 3330 Colorado Street,[3]:135 и начал производство pH-метров. PH-метр - важное устройство для измерения pH раствора, и к 11 мая 1939 года продажи были достаточно успешными, и Бекман покинул Калифорнийский технологический институт и стал президентом Национальной технической лаборатории на полную ставку.[3]:142–143 К 1940 году Бекман смог взять ссуду на строительство собственного завода площадью 12 000 квадратных футов в Южной Пасадене.[3]:147–148

Спектрофотометрия

Ультрафиолетовый

Ультрафиолетовый спектрофотометр Beckman DK1
Спектрофотометр Beckman DU в использовании

В 1940 году оборудование, необходимое для измерения энергии света в видимом спектре, могло стоить лаборатории до 3000 долларов, что по тем временам было огромной суммой. Также рос интерес к изучению ультрафиолетовых спектров за пределами этого диапазона. Подобно тому, как Бекман создал единый простой в использовании прибор для измерения pH, он поставил перед собой цель создать простой в использовании прибор для спектрофотометрии. Исследовательская группа Бекмана во главе с Говард Кэри, разработал несколько моделей.[3]:148–149

Новые спектрофотометры использовали призму для разделения света на его спектр поглощения и фототрубку для электрического измерения световой энергии по всему спектру. Они позволяли пользователю построить спектр поглощения света веществом, давая стандартизированный «отпечаток пальца», характерный для соединения.[3]:151 С моделью D Бекмана, позже известной как Спектрофотометр ДУ, Национальные технические лаборатории успешно предоставили первый простой в использовании единый прибор, содержащий как оптические, так и электронные компоненты, необходимые для спектрофотометрия ультрафиолетового поглощения.[3]:153 Пользователь мог вставить образец, набрать желаемую длину волны света и прочитать величину поглощения этой частоты с помощью простого измерителя. Он давал точные спектры поглощения как в ультрафиолетовой, так и в видимой областях спектра с относительной легкостью и воспроизводимой точностью.[10] Национальное бюро стандартов провело тесты, чтобы подтвердить, что результаты DU были точными и повторяемыми, и рекомендовало его использование.[3]:156

Спектрофотометр Beckman DU был назван «моделью T» научных инструментов: «Это устройство навсегда упростило и оптимизировало химический анализ, позволяя исследователям выполнять количественное измерение вещества с точностью 99,9% в течение нескольких минут, а не недель, которые требуются. ранее для результатов с точностью только 25% ».[11] Теодор Л. Браун отмечает, что он «произвел революцию в измерении световых сигналов от образцов».[12]:2 Нобелевский лауреат Брюс Меррифилд Цитируется, что спектрофотометр DU назван «вероятно, самым важным инструментом, когда-либо разработанным для развития бионауки».[2]

Разработка спектрофотометра также имела прямое отношение к военным действиям. Например, изучается роль витаминов для здоровья, и ученые хотели определить Витамин А -богатая пища для сохранения здоровья солдат. Предыдущие методы предусматривали кормление крыс в течение нескольких недель, а затем выполнение биопсии для оценки уровня витамина А. Спектрофотометр DU показал лучшие результаты за считанные минуты.[13] Спектрофотометр DU также был важным инструментом для ученых, изучающих и производящих новое чудо-лекарство пенициллин.[14] К концу войны американские фармацевтические компании производили 650 миллиардов единиц пенициллина каждый месяц.[15] Большая часть работы, проделанной в этой области во время Второй мировой войны, держалась в секрете до окончания войны.[16]

Инфракрасный

Бекман и его компания были вовлечены в ряд секретных проектов. Была критическая нехватка резинка, который использовался в шинах джипов и самолетов, а также в танках. Природные источники с Дальнего Востока были недоступны из-за войны, и ученые искали надежный синтетический заменитель. Бекман обратился в Управление резерва резерва по поводу разработки инфракрасный спектрофотометр для помощи в изучении химических веществ, таких как толуол и бутадиен. Офис Rubber Reserve тайно встретился в Детройте с Роберт Браттейн из компании Shell Development, Арнольд О. Бекман и Р. Боулинг Барнс из American Cyanamid. Бекману было предложено тайно изготовить сотню инфракрасных спектрофотометров для использования уполномоченными государственными учеными на основе конструкции однолучевого спектрофотометра, которая уже была разработана Робертом Браттейном для Shell.[3]:163 Результатом стал спектрофотометр Beckman IR-1.

К сентябрю 1942 года первые инструменты были отправлены. Примерно 75 IR-1 были изготовлены в период с 1942 по 1945 год для использования в синтетических каучуках США. Исследователям не разрешалось публиковать или обсуждать что-либо, связанное с новыми машинами, до окончания войны.[17] Другие исследователи, которые независимо занимались развитием инфракрасной спектрометрии, смогли публиковать и разрабатывать инструменты в это время, не подвергаясь ограничениям секретности.

Бекман продолжил разработку инфракрасного спектрофотометра после выпуска IR-1. Столкнувшись с жесткой конкуренцией, в 1953 году он решил радикально переработать инструмент. Результатом стал IR-4, который мог работать как с одинарным, так и с двойным пучком инфракрасного света.[3]:165 Это позволяло пользователю одновременно выполнять как эталонное измерение, так и измерение образца.[3]:163

Другие секретные проекты

Вертолетная площадка

Потенциометр Beckman Helipot SA1400A
Микросхемы Helipot, 1966 год

В то же время, когда к Бекману обратились по поводу инфракрасной спектрометрии, с ним связался Пол Розенберг. Розенберг работал в Массачусетском технологическом институте Радиационная лаборатория. Лаборатория была частью секретной сети исследовательских институтов в Соединенных Штатах и ​​Великобритании, которые работали над разработкой радар, «Радиолокация». Проект заинтересовал Бекмана из-за высокого качества ручек настройки или «потенциометров», которые использовались на его pH-метрах. Beckman зарегистрировал дизайн ручек pH-метра под названием «вертолет», что означает «винтовой потенциометр». Розенберг обнаружил, что вертолетная площадка была в десять раз точнее, чем другие ручки. Тем не менее, для использования в постоянно движущихся самолетах, кораблях или подводных лодках, которые могут подвергаться атаке, потребуется модификация, чтобы ручки могли выдерживать удары и вибрации.

Бекману не разрешили сообщить своим сотрудникам причину изменения дизайна, и они не особо интересовались этой проблемой; в конце концов он сам придумал решение. Вместо того, чтобы использовать проволоку, намотанную вокруг катушки, с давлением небольшой пружины для создания единой точки контакта, он переделал ручку, чтобы она имела непрерывную канавку, в которой находилась точка контакта. Точка контакта могла тогда двигаться плавно и непрерывно, и ее нельзя было вывести из контакта. Модель A Helipot Бекмана пользовалась огромным спросом у военных. В течение первого года производства его продажи составили 40% доходов компании. Бекман выделила отдельную компанию, Helipot Corporation, чтобы взять на себя производство электронных компонентов.[3]:167–175

Кислородомер Pauling

Анализатор кислорода Beckman D2 используется с пациентом, прибл. 1950-е годы
Измеритель кислорода Beckman Model D, созданный на основе конструкции Полинга, используется с инкубатором для младенцев

Линус Полинг в Калтехе также выполнял секретную работу для военных. В Национальный комитет оборонных исследований 3 октября 1940 г. созвали собрание, желая получить прибор, который мог бы надежно измерять содержание кислорода в смеси газов, чтобы они могли измерять кислородный режим на подводных лодках и самолетах. Полинг разработал для них кислородный измеритель Pauling. Первоначально к Бекману обратился Холмс Стердивант, помощник Полинга, с предложением поставить корпуса для счетчика, но вскоре его попросили изготовить весь прибор.

В то время как правление Национальной технической лаборатории не желало поддерживать секретный проект, детали которого они не могли сообщить, они согласились, что Бекман может продолжить работу над ним самостоятельно. Бекман основал вторую дочернюю компанию, Arnold O. Beckman, Inc., для их производства.[3]:180–185 Создание измерителя кислорода было технической проблемой, связанной с созданием крошечных высокоточных стеклянных гантелей. Бекман создал крошечную машину для выдувания стекла, которая генерировала точно отмеренный поток воздуха для создания стеклянных шаров.[3]:185–186

После войны компания Beckman разработала анализаторы кислорода для другого рынка. Их использовали для мониторинга условий в инкубаторах для недоношенных детей. Врачи из Университета Джона Хопкинса использовали их, чтобы определить рекомендации по здоровому уровню кислорода в инкубаторах.[3]:185–186

Манхэттенский проект

Инструменты Бекмана также использовались Манхэттенский проект. Ученые проекта пытались разработать инструменты для измерения радиация в газонаполненном, электрически заряженном ионизационные камеры в ядерных реакторах. Получить надежные показания было сложно, потому что сигналы были слабыми. Бекман понял, что с помощью относительно незначительной настройки - замены стеклянного электрода резистором входной нагрузки - pH-метр можно адаптировать для выполнения этой работы. В результате компания Beckman Instruments разработала новый продукт - микроамперметр.[3]:175–177

Кроме того, Бекман разработал дозиметр для измерения воздействия радиации, чтобы защитить персонал Манхэттенского проекта. Дозиметр представлял собой миниатюрную ионизационную камеру, заряженную 170 вольт. Сверху у него была небольшая калиброванная шкала, игла которой представляла собой кварцевое волокно, покрытое платиной. Дозиметры были также произведены дочерней компанией Бекмана, Arnold O. Beckman, Inc.[3]:177–178

Борьба со смогом

В послевоенной Южной Калифорнии, в том числе в районе Пасадены, где жили Бекманы, смог становилась все более частой темой для разговоров, а также доставляла неприятный опыт. Впервые охарактеризованные как «газовые атаки» в 1943 году, подозрение упало на множество возможных причин, включая размазывать горшки используется производителями апельсинов, дым, производимый местными промышленными предприятиями, и автомобильные выхлопы. Торговая палата Лос-Анджелеса была одной из организаций, обеспокоенных возможными причинами и последствиями смога, поскольку он связан как с промышленностью (и рабочими местами), так и с качеством жизни в этом районе. Бекман был связан с Торговой палатой.

В 1947 году губернатор Калифорнии Эрл Уоррен подписал закон о контроле за загрязнением воздуха в масштабе штата, разрешающий создание районов контроля загрязнения воздуха (APCD) в каждом округе штата.[18] Торговая палата Лос-Анджелеса попросила Бекмана представлять их интересы при создании местного APCD. При создании нового APCD Бекман попросил стать научным консультантом сотрудника по контролю за загрязнением воздуха. Он занимал эту должность с 1948 по 1952 год.

Упомянутым сотрудником по контролю за загрязнением воздуха был Луи МакКейб, геолог с опытом работы в области химического машиностроения. МакКейб первоначально подозревал, что смог был результатом загрязнения диоксидом серы, и предложил округу преобразовать предполагаемый загрязнитель в удобрения с помощью дорогостоящего процесса. Бекман не был уверен, что диоксид серы был настоящим виновником смога в Лос-Анджелесе. Он посетил Гэри, штат Индиана, где предпринимались шаги по борьбе с загрязнением диоксидом серы, и был поражен характерным запахом серы в воздухе. Вернувшись, Бекман убедил МакКейба, что им нужно искать другую причину.

Патент 1071952, «Устройство для регистрации концентраций газов в атмосфере».

Бекман связался с профессором Калифорнийского технологического института, который работал над смогом. Ари Ян Хааген-Смит.[19] Они разработали устройство для сбора твердых частиц из воздуха Лос-Анджелеса, используя систему трубок, периодически охлаждаемых жидким азотом. Хааген-Смит идентифицировал собранное вещество как перокси-органический материал. Он согласился потратить год на изучение химии смога. Его результаты, представленные в 1952 году, определили, что озон и углеводороды из дымовых труб, нефтеперерабатывающих заводов и выхлопных газов автомобилей являются ключевыми ингредиентами в образовании смога.[3]:220–224

Пока Хааген-Смит выяснял происхождение смога, Бекман разработал прибор для его измерения. 7 октября 1952 года он получил патент на «кислородный самописец», который использовал колориметрические методы для измерения уровней соединений, присутствующих в атмосфере.[3]:224–226 Со временем компания Beckman Instruments разработала ряд инструментов для различных целей мониторинга и очистки выхлопных газов автомобилей и загрязнения воздуха. Они даже производили «фургоны для контроля качества воздуха», специализированные лаборатории на колесах для использования правительством и промышленностью.[3]:224–226

К самому Бекману обратился губернатор Калифорнии Гудвин Найт возглавить специальный комитет по загрязнению воздуха, чтобы предложить способы борьбы со смогом. В конце 1953 года комитет обнародовал свои выводы. «Библия Бекмана» рекомендует немедленно предпринять ключевые шаги:[3]:225

  • остановка утечки пара с нефтеперерабатывающих заводов и автозаправочных станций
  • установление стандартов для автомобильных выхлопов
  • перевод с дизельных грузовиков и автобусов на пропан
  • просить предприятия, загрязняющие окружающую среду, ограничить выбросы загрязнителей или уехать из городов
  • запрет открытого сжигания мусора
  • развитие регионального общественного транспорта

В июне 1955 года компания Beckman Instruments приобрела компанию Liston-Becker Instrument Company. Макс Д. Листон, Листон-Беккер добился успеха в разработке инфракрасные газоанализаторы.[3]:207–208 Листон разработал инструменты для измерения смог и выхлопных газов автомобилей, необходимых для попыток улучшить Лос-Анджелес качество воздуха в 1950-е годы.[20]

Бекман помог создать Фонд загрязнения воздуха, некоммерческую организацию для поддержки исследований по поиску решений проблемы смога и просвещения общественности по научным вопросам, связанным со смогом.[3]:225

В 1954 году он стал членом совета директоров Торговой палаты Лос-Анджелеса и председателем ее комитета по загрязнению воздуха. Он выступал за усиление полномочий APCD и призывал промышленность, бизнес и граждан поддерживать их работу.[3]:226 Он помог Торговой палате разработать единый подход к мониторингу смога, трансляции предупреждений о смоге и решению проблемы смога. 25 января 1956 года он стал президентом Торговой палаты Лос-Анджелеса. Он определил два ключевых вопроса своего срока: борьба со смогом и поддержка сотрудничества местной науки, технологий, промышленности и образования.[3]:227

Бекман признал, что качество воздуха не улучшится в одночасье. Его работа с качеством воздуха продолжалась годами и привлекла к нему внимание всей страны. В 1967 году президент назначил Бекмана членом Федерального совета по качеству воздуха сроком на четыре года. Ричард Никсон.[3]:228

Электроника

Джон Дж. Мердок владел значительными запасами в Национальных технических лабораториях. Он и Арнольд Бекман подписали опционное соглашение, по которому Бекман мог выкупить акции NTL Мердока в его имении после его смерти. Когда Мердок умер в 1948 году, Бекман смог получить контрольный пакет акций компании.[3]:195–196 27 апреля 1950 года Национальные технические лаборатории были переименованы в Beckman Instruments, Incorporated. В 1952 году Beckman Instruments стала публичной компанией на Нью-Йоркская биржа бордюров, генерируя новый капитал для расширения, в том числе за рубежом.[3]:197,232–233

Керметы

Helipot Corporation, дочерняя компания, созданная Бекманом, когда совет директоров NTL сомневался в электронике, была преобразована в Beckman Instruments и в 1958 году стала подразделением Helipot. Исследователи Helipot экспериментировали с металлокерамика, композитные материалы, полученные путем смешивания керамика и металлы. Потенциометры, изготовленные из металлокерамики, а не из металла, были более термостойкими, пригодными для использования при экстремальных температурах.[3]:211

Центрифуги

В 1954 году Beckman Instruments приобрела ультрацентрифуга производитель Spinco (Specialized Instruments Corp.), основанный Эдвардом Грейдоном Пикелсом в 1946 году. Это приобретение легло в основу Spinco Beckman. центрифуга разделение. Подразделение продолжило разработку и производство ряда препаративных и аналитических ультрацентрифуг.[3]

Полупроводники

В 1955 году с Бекманом связались Уильям Шокли. Шокли, который был одним из студентов Бекмана в Калифорнийском технологическом институте, возглавил Bell Labs программа исследований в полупроводниковая техника. Полупроводники в некотором роде были похожи на металлокерамику. Шокли хотел создать новую компанию и попросил Бекмана войти в совет директоров.После долгого обсуждения Бекман стал более активно участвовать в этом: он и Шокли подписали письмо о намерениях создать Полупроводниковая лаборатория Шокли как дочерняя компания Beckman Instruments под руководством Уильяма Шокли. Новая группа будет специализироваться на полупроводниках, начиная с автоматизированного производства транзисторы с диффузной базой.[3]:237–241[21]

Потому что стареющая мать Шокли жила в Пало-Альто, Шокли хотел основать лабораторию поблизости Маунтин-Вью, Калифорния. Фредерик Терман, ректор Стэндфордский Университет, предложила фирме место в новом промышленном парке Стэнфорда. Фирма была основана в феврале 1956 года, в том же году, когда Шокли получил награду. Нобелевская премия по физике вместе с Джон Бардин и Уолтер Хаузер Браттейн «За исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта».[22] Лаборатория Shockley Semiconductor была первым учреждением, работающим над кремниевыми полупроводниковыми приборами в месте, известном как Силиконовая долина.

Однако Шокли не хватало опыта в управлении бизнесом и промышленностью. Более того, он решил, что лаборатория будет исследовать его собственное изобретение, четырехслойный диод, а не разрабатывать диффузный кремниевый транзистор, о котором они договорились с Бекманом. Инженеры заверили Бекмана, что научные идеи проекта Шокли все еще верны. Когда к нему обратились сотрудники лаборатории Шокли, Бекман решил не вмешиваться в ее руководство.[21] В 1957 г. восемь ведущих ученых, в том числе Гордон Мур и Роберт Нойс покинул группу Шокли, чтобы создать конкурирующий стартап, Fairchild Semiconductor, который успешно разработал кремниевые транзисторы. В 1960 году Бекман продал дочернюю компанию Shockley компании Clevite Transistor Company, положив конец своей официальной связи с полупроводниками. Тем не менее Бекман был важным сторонником новой индустрии на ее начальных этапах.[3]:237–250

Компьютеры и автоматизация

Первый снимок Луны, сделанный американским космическим кораблем Ranger 7 31 июля 1964 года.

Бекман также увидел, что компьютеры и автоматизация открывают множество возможностей для интеграции в инструменты и разработки новых инструментов. Beckman Instruments приобрела Berkeley Scientific Company в 1950-х годах, а позже создала в рамках Инструменты Beckman «разрабатывать и строить промышленные информационные системы для автоматизации».[23] Беркли разработал EASE аналоговый компьютер, а к 1959 году у Бекмана были контракты с крупными компаниями в аэрокосмической, космической и оборонной промышленности, включая Boeing Aerospace, Локхид Самолет, Североамериканская авиация, и Лир Зиглер. Подразделение Beckman Systems также разработало специализированные компьютерные системы для обработки больших объемов телеметрический радиоданные со спутников и беспилотных космических аппаратов. Сюда входили системы для обработки фотографий Луны, сделанных космическим кораблем НАСА Рейнджер.[3]:252–258

Филантропия

1960-е были временем перемен для Бекманов. Мэйбл влюбилась в дом у моря в Корона-дель-Мар возле Ньюпорт Бич, Калифорния. Они купили дом в 1960 году, отремонтировали его и жили вместе до смерти Мэйбл в 1989 году.[3][24]

Бекман тоже решил уйти на пенсию. Он и его жена Мэйбл становились все более активными филантропами с заявленным намерением раздать свое личное состояние перед смертью.[9] В 1964 году Бекмана попросили стать председателем Попечительского совета Калифорнийского технологического института, и он принял эту должность.[3]:275 Он был членом правления с 1953 года.[3]:279 В 1965 году он ушел с поста президента Beckman Instruments и стал вместо этого председателем совета директоров.[3]:276 23 ноября 1981 года он согласился продать компанию, которая затем была объединена с SmithKline создать SmithKline Beckman.[3]:308–309

Первый крупный благотворительный подарок Бекманов был направлен в Калифорнийский технологический институт. Поддерживая Caltech, они расширили долгосрочные отношения, которые Бекман начал, будучи студентом Caltech, и продолжил в качестве учителя и попечителя. В 1962 году они профинансировали строительство концертного зала Beckman Auditorium по проекту архитектора. Эдвард Даррелл Стоун.[3]:289–290[25] На протяжении многих лет они также поддерживали Институт Бекмана, Beckman Auditorium, Лаборатория поведенческих наук Бекмана и Лаборатория химического синтеза Бекмана в Калифорнийском технологическом институте. По словам почетного президента Калифорнийского технологического института Дэвид Балтимор Бекман «сформировал судьбу Калифорнийского технологического института».[3] Бекманы также упоминаются в Институт передовых наук и технологий Бекмана и четырехугольник Бекмана на Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн.[3]

Фонд Арнольда и Мейбл Бекман был учрежден в сентябре 1977 года.[3]:317 На момент смерти Бекмана Фонд передал более 400 миллионов долларов различным благотворительным организациям и организациям.[26] В 1990 году он считался одним из десяти лучших фондов Калифорнии по ежегодным пожертвованиям.[27] Пожертвования в основном шли ученым и научным организациям, а также альма матерс. Его цитируют: «Я накопил свое богатство, продав инструменты ученым ... поэтому я подумал, что было бы целесообразно внести свой вклад в науку, и это было моим правилом номер один для благотворительности».[28]

В 1980-х они финансировали пять крупных центров:[29][30]

Бекманы также дали:

  • Центр истории химии Арнольда и Мейбл Бекман при Фонде химического наследия (ныне Институт истории науки ), Филадельфия, Пенсильвания
  • Центр Арнольда и Мейбл Бекман Национальных академий Наука и Инженерное дело в Ирвине, Калифорния (1988)
  • Программа MBA Школы бизнеса и менеджмента Университета Пеппердайн (1988)[36]

После смерти Мэйбл в 1989 году Арнольд Бекман реорганизовал фонд, чтобы он продолжал действовать бессрочно, и разработал новые инициативы для пожертвований фонда.[29]

Основное внимание уделялось совершенствованию естественнонаучного образования. Начиная с 1998 года Фонд выделил более 23 миллионов долларов на поддержку практического научного образования K-6, основанного на исследованиях, в школьных округах округа Ориндж, Калифорния, стимулируя школы к включению естественных наук в учебную программу K-6 в качестве основного предмета.[37][38][39][40]

Арнольд Бекман предвидел ученых Бекмана и Beckman Young Investigators программы поддержки молодых ученых на университетском уровне. Каждый год Фонд Бекмана выбирает список университетов и колледжей, каждый из которых отбирает студентов из своего учреждения для участия в программе стипендий Бекмана.[41] Программа молодых исследователей Beckman обеспечивает исследовательскую поддержку перспективным преподавателям на ранних этапах академической карьеры в области химических наук и наук о жизни, особенно тем, чья работа связана с методами, инструментами и материалами, которые могут открыть новые возможности для научных исследований.[42]

Фонд Арнольда и Мейбл Бекман также поддерживает исследования зрения через свою инициативу Бекмана в области исследования макулы и премию Бекмана-Аргироса в области исследований зрения.[43] Поддерживаемые мероприятия включают исследования в области лазерной хирургии.[44] и дегенерация желтого пятна.[45]

Арнольд Бекман умер 18 мая 2004 года в возрасте 104 лет в больнице в Ла-Хойе, Калифорния.[29][46] Мэйбл и Арнольд Бекман похоронены под простым надгробием на кладбище West Lawn в Калломе, штат Иллинойс, маленьком городке, где он родился.[47]

Награды и отличия

Национальная медаль технологии, присужденная Бекману президентом Джорджем Бушем, 1989 г.
Мэйбл и Арнольд Бекман

В 1971 году Бекману была присуждена степень почетного доктора наук (Sc.D.) от Whittier College.[48]

Арнольд Бекман был избран членом Американская академия искусств и наук в 1976 г.[49] В 1982 году он получил премию «Золотая тарелка» Американская академия достижений.[50] Бекман был занесен в Зал деловой славы США за достижения в области юношества в 1985 году.[51] В 1987 году он был введен в должность Национальный зал славы изобретателей в Акрон, Огайо.[52] В 2004 году он получил Премию за выслугу.[6]

В 1989 году Бекман получил Премия Чарльза Латропа Парсонса для государственной службы от Американское химическое общество.[53]Он был введен в должность Альфа Хи Сигма Зал славы 1996 года.[6] В 2000 году он получил специальное издание «Миллениум». Золотая медаль Осмера от Фонд химического наследия в знак признания его многогранного вклада в химическое и научное наследие.[54]

Бекман был награжден Национальная медаль технологий в 1988 г.[55] Это высшая награда, которую Соединенные Штаты могут вручить гражданину США за достижения, связанные с техническим прогрессом. Президент Джордж Буш вручил Бекману награду. Национальная медаль науки Премия 1989 г. «за его лидерство в разработке аналитического оборудования и за его глубокую и неизменную заботу о жизнеспособности национального научного предприятия».[55][56] Ранее он был признан администрацией Рейгана одним из примерно 30 граждан, получивших награду 1989 г. Медаль Президента Гражданам за образцовую службу.[57]

Бекман был награжден Орденом Линкольна, высшей наградой штата Иллинойс, по Академия Линкольна в Иллинойсе, в 1991 году.[12]:74

Бекман был награжден Медаль общественного благосостояния от Национальная Академия Наук в 1999 году.[58]

Астероид 3737 Бекман был назван в честь Арнольда О. Бекмана в 1983 году.

В Средняя школа Арнольда О. Бекмана в Ирвин, Калифорния который специализируется на естественнонаучном образовании, был назван в честь Арнольда О. Бекмана. Однако это не финансировалось Бекманом.

Выставка «Наследие Бекмана Коултера», на которой обсуждаются работы ученых Арнольда Бекмана и Уоллеса Коултера, расположена в Бекман Коултер штаб-квартира в Бреа, Калифорния.

Смотрите также

  • Fairchild Semiconductor (более подробная история роли Бекмана в основании Кремниевой долины)

Примечания

  1. ^ Галлвас, Джерри (2004). «Люди: Арнольд Орвилл Бекман (1900–2004)». Аналитическая химия. 76 (15): 264 А – 265 А. Дои:10.1021 / ac041608j.
  2. ^ а б Симони, Роберт Д.; Хилл, Роберт Л .; Воан, Марта; Табор, Герберт (5 декабря 2003 г.). «Классический прибор: спектрофотометр Beckman DU и его изобретатель, Арнольд О. Бекман». Журнал биологической химии. 278. Получено 6 марта 2014.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак аль являюсь ан ао ap водный ар в качестве в au средний ау топор ай az ба bb до н.э bd быть парень bg бх би Ъ bk бл бм млрд бо бп бк Арнольд Текрей и Майнор Майерс-младший (2000). Арнольд О. Бекман: ​​сто лет мастерства. предисловие Джеймса Д. Уотсона. Филадельфия, Пенсильвания: Фонд химического наследия. ISBN  978-0-941901-23-9.
  4. ^ "Чепмен вспоминает доктора Арнольда О. Бекмана". Университет Чепмена. 5 мая 2005 г.. Получено 13 сен 2016.
  5. ^ а б Стурчио, Джеффри Л .; Текрей, Арнольд (23 апреля 1985 г.). Арнольд О. Бекман, стенограмма интервью, проведенного Джеффри Л. Стурчио и Арнольдом Текреем в Пенсильванском университете 23 апреля 1985 г. (0014A) (PDF). Филадельфия, Пенсильвания: Центр истории химии.
  6. ^ а б c "Зал славы Alpha Chi Sigma". Альфа Хи Сигма Братство. Получено 4 марта 2014.
  7. ^ Бекман, А. О. (1928). Фотохимическое разложение азида водорода (докторская диссертация, Калифорнийский технологический институт) | URL =http://caltech.tind.io/record/571245
  8. ^ Джениг, Кентон Г. В поисках помощи исторической коллекции Бекмана 1911 - 2011 (Bulk 1935 - 2004). Институт истории науки. Получено 30 октября 2015. Щелкните «Beckman Historical Collection Finding Aid», чтобы просмотреть весь документ.
  9. ^ а б Лютер, Клаудия (19 мая 2004 г.). "Арнольд О. Бекман, 104". Новости Чикаго Трибьюн. Получено 8 марта 2014.
  10. ^ «Спектрофотометр Beckman DU». Национальный музей американской истории. Получено 6 марта 2014.
  11. ^ "Арнольд О. Бекман". Массачусетский Институт Технологий. Получено 9 марта 2017.
  12. ^ а б Браун, Теодор Л. (2009). Преодоление разногласий: истоки института Бекмана в Иллинойсе. Урбана: Университет Иллинойса. ISBN  978-0252034848. Получено 11 декабря 2014.
  13. ^ Марк, Эндрю (21 сентября 2007 г.). «Лидер в области химического приборостроения». Новости лаборатории. Архивировано из оригинал 6 марта 2014 г.. Получено 6 марта 2014.
  14. ^ Смутцер, Грегори (15 октября 2001 г.). «Спектрофотометры: увлекательная история». Ученый. Получено 6 марта 2014.
  15. ^ Маркел, Ховард (27 сентября 2013 г.). «Настоящая история пенициллина». 27 сентября 2013 г.. PBS Newshour. Получено 6 марта 2014.
  16. ^ Снидер, Уолтер (2005). Открытие лекарств: история. Чичестер: Джон Вили. п. 294. ISBN  9780470359297.
  17. ^ «Инфракрасный спектрометр Бекмана». Фонд химического наследия. Архивировано из оригинал 4 февраля 2015 г.. Получено 24 июн 2013.
  18. ^ Тяньцзя Тан, Боб О'Лафлин, Майк Робертс, Эдвард Данкосс. «Обзор федерального законодательства о качестве воздуха» (PDF). Федеральное управление автомобильных дорог. Получено 2012-08-27.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  19. ^ «Борьба со смогом в Лос-Анджелесе», Дистилляции Подкаст, 2018, Институт истории науки
  20. ^ "Анализатор выхлопных газов Liston-Becker Model 28". Институт истории науки. 2016-08-02. Получено 20 марта 2018.
  21. ^ а б Брок, Дэвид К. (29 ноября 2013 г.). «Как мечта Уильяма Шокли о роботах помогла запустить Кремниевую долину». IEEE Spectrum. Получено 10 апреля 2014.
  22. ^ "Нобелевская премия по физике 1956 г.". Нобелевский фонд. Получено 2008-10-09.
  23. ^ "Beekman Instruments Data Systems". Wall Street Journal. 9 июля 1957 г. с. 12.
  24. ^ Беркман, Лесли (3 июня 1989 г.). "Мейбл Бекман, известный филантроп, умерла в возрасте 88 лет". Лос-Анджелес Таймс. Получено 7 марта 2014.
  25. ^ «Официально начинается работа над Caltech Auditorium». Индепендент (Пасадена, Калифорния). 9 января 1962 г.
  26. ^ Паско, Жан О. (12 июня 2004 г.). "Бекман запомнился как" Больше, чем жизнь "'". Лос-Анджелес Таймс. Получено 8 марта 2014.
  27. ^ "Лучшие фонды Калифорнии". Лос-Анджелес Таймс. 1 июля 1990 г.. Получено 7 марта 2014.
  28. ^ Уильямс, Джек (20 мая 2004 г.). "Арнольд О. Бекман, 104; изобрел pH-метр в 1934 году". Сан-Диего Юнион Трибьюн. Архивировано из оригинал 12 марта 2017 г.. Получено 9 марта 2017.
  29. ^ а б c Гочман, Н. (2004). "Арнольд О. Бекман, доктор философии (1900–2004)" (PDF). Клиническая химия. 50 (8): 1486. Дои:10.1373 / Clinchem.2004.037861. Получено 7 марта 2014.
  30. ^ Аракал, Байрон де (1992). "Лечение". Журнал Orange Coast. Август: 86–95. Получено 4 августа 2015.
  31. ^ Накви, Ройя (21 марта 2006 г.). «Подарок в размере 20 миллионов долларов от Фонда Арнольда и Мейбл Бекман создает новую модель иммунотерапии рака». Деловой провод. Получено 7 марта 2014.
  32. ^ Салиба, Джейми (29 октября 2012 г.). "Irvine Biomedical Engineering Nets Грант NSF на 3 миллиона долларов для программы PhD по биофотонике". Новости научного рынка. Получено 8 марта 2014.
  33. ^ «История института Бекмана». Институт Бекмана. Получено 8 марта 2014.
  34. ^ "История центра Бекмана". Стэнфордская школа медицины. Архивировано из оригинал 18 октября 2013 г.. Получено 8 марта 2014.
  35. ^ Браун, Дуг (20 ноября 1987 г.). «Калтех получил 40 миллионов долларов, поскольку обещание Бекмана выполнено». Лос-Анджелес Таймс. Получено 8 марта 2014.
  36. ^ Уильямс, Линда (11 апреля 1988 г.). «Программа MBA Pepperdine получила большой подарок от Бекмана». Лос-Анджелес Таймс. Получено 8 марта 2014.
  37. ^ Дэвис-младший, Мартин А. (июль 2003 г.). «Изобретая новые способы обучения науке». Журнал Филантропии. Получено 16 октября 2014.
  38. ^ Нгуен, Тина (15 сентября 1998 г.). «Научный проект Бекмана стоимостью 14,4 миллиона долларов». Получено 8 марта 2014.
  39. ^ Мартель, Скотт (21 сентября 1998 г.). «Радостный ученый: дитя эпохи Эйнштейна, Арнольд Бекман сеет образовательные семена для другого». Лос-Анджелес Таймс. Получено 8 марта 2014.
  40. ^ «Впечатляющий помощник для школ». Лос-Анджелес Таймс. 1998-09-20. Получено 7 марта 2014.
  41. ^ "Программа стипендий Бекмана". Фонд Арнольда и Мейбл Бекман. Получено 9 марта 2017.
  42. ^ "Программа молодых исследователей Beckman". Фонд Арнольда и Мейбл Бекман. Получено 9 марта 2017.
  43. ^ «Фонд Арнольда и Мейбл Бекман объявляет о присуждении премии Бекмана-Аргироса в области исследования зрения». Пресс-релиз. 21 февраля 2013 г.. Получено 10 апреля 2014.
  44. ^ Сэмюэлс, Эллисон (12 января 1990 г.). «Beckman жертвует 6,2 миллиона долларов лазерной клинике UCI: Филантропия: это самый крупный подарок в истории университета. Он запускает кампанию по всему кампусу, чтобы увеличить свой вклад до 200 миллионов долларов». Лос-Анджелес Таймс. Получено 7 марта 2014.
  45. ^ «Фонд Арнольда и Мейбл Бекман присуждает Глазному институту Гэвина Герберта UCI $ 3 миллиона за исследования дегенерации сетчатки». Новости UCI Irvine. 12 февраля 2013 г.. Получено 7 марта 2014.
  46. ^ Саксон, Вольфганг (20 мая 2004 г.). "А. О. Бекман, 104 года, благотворитель науки, умирает". Нью-Йорк Таймс. Получено 7 марта 2014.
  47. ^ Хан, Барбара (2012-10-29). «Мальчик из маленького городка, который нашел книгу - Арнольд Бекман». Блог Барбары Хан. Получено 8 марта 2014.
  48. ^ "Почетная степень | Колледж Уиттиера". www.whittier.edu. Получено 2020-02-26.
  49. ^ "Книга членов, 1780–2010: Глава B" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 29 мая, 2011.
  50. ^ "Золотые медали Американской академии достижений". www.achievement.org. Американская академия достижений.
  51. ^ "Зал деловой славы США". Журнал Fortune. 15 апреля 1985 г.
  52. ^ «Бекман вошел в Зал славы изобретателей». Лос-Анджелес Таймс. 9 февраля 1987 г.. Получено 4 марта 2014.
  53. ^ "Премия Чарльза Латропа Парсонса". Американское химическое общество. Получено 2016-01-14.
  54. ^ "Золотая медаль Осмера". Институт истории науки. Получено 8 марта 2014.
  55. ^ а б "Арнольд О. Бекман". Национальный фонд медалей науки и техники. Получено 9 марта 2017.
  56. ^ "Бекману присвоена научная медаль президента". Лос-Анджелес Таймс. 19 октября 1989 г.. Получено 8 марта 2014.
  57. ^ Беркман, Лесли (24 января 1989 г.). "Медицинский". Лос-Анджелес Таймс. Получено 8 марта 2014.
  58. ^ «Арнольд О. Бекман получил медаль общественного благосостояния 1999 г., высшая награда Академии». Национальные академии наук, инженерии и медицины. Получено 9 марта, 2017.

внешняя ссылка