Форрест Мимс - Forrest Mims

Форрест Мимс
Форрест Мимс с его ракетой 1970 года, оснащенной TX-1, первым телеметрическим передатчиком MITS. JPG
Мимс с ракетой модели 1970 года, оснащенной первым телеметрическим передатчиком MITS TX-1 в декабре 2005 года.
Родившийся1944 (75–76 лет)
Хьюстон, Техас, Соединенные Штаты
НациональностьАмериканец
Альма-матерТехасский университет A&M
ИзвестенАвтор, ученый-любитель, защитник разумного замысла.
Дети3[1]
Интернет сайтforrestmims.org

Форрест М. Мимс III американский ученый-любитель,[2] обозреватель журнала, автор Начало работы в электронике и Мини-ноутбук инженера серия учебных пособий, которые первоначально продавались в Radio Shack магазины электроники. Мимс окончила Техасский университет A&M в 1966 году со специализацией в правительстве и несовершеннолетними по английскому языку и истории. Он стал офицером в ВВС США.

Мимс не имеет формального академического образования в области науки,[2] но все же продолжил успешную карьеру в качестве научного автора, исследователя, лектора и синдицированного обозревателя. Его серия книг по электронике была продана тиражом более 7 миллионов экземпляров, и он широко известен как один из самых плодовитых ученых-граждан мира.[3] Мимс проводит научные исследования во многих областях, используя приборы, которые он проектирует и производит, и он был опубликован в ряде рецензируемых журналов, часто с профессиональными учеными в качестве соавторов. Большая часть его исследований посвящена экологии и наукам об окружающей среде. Простой инструмент, который он разработал для измерения озоновый слой принес ему премию Rolex в области предпринимательства в 1993 году. В декабре 2008 года Обнаружить назвал Мима одним из «50 лучших ученых-умников».[4]

Мимс отредактировал Гражданин ученый - журнал Общество ученых-любителей - с 2003 по 2010 гг. Он также является председателем секции наук об окружающей среде Техасской академии наук. Он также преподает электронику и атмосферные науки в Университет Наций, неаккредитованный Христианин университет в Гавайи.[5] Он является членом Институт инженеров по электротехнике и электронике, то Национальная ассоциация учителей естественных наук и несколько научных обществ. Мимс - защитник псевдонауки Умный дизайн и является членом Международное общество сложности, информации и дизайна и Институт открытий.[6][7] Он также скептически относится к антропогенным факторам. глобальное потепление.[8][9]

ранняя жизнь и образование

Форрест Мимс родился в 1944 году в Хьюстоне, штат Техас, в семье Форреста М. Мимса-младшего (1923–1996) и Оллиев Э. (Данн) Мимса (1924–1995).[10] Он был старшим из пяти детей, двух мальчиков и трех девочек. Отец Мимса был пилотом ВВС, семья жила на военных базах от Аляски до Флориды, но их родным штатом был Техас.[11]

Мимс интересовался наукой в ​​раннем возрасте, и он построил аналоговый компьютер в качестве проекта научной ярмарки в средней школе в 1960 году. Запоминая свои лексические слова на латыни, Мимс придумал компьютер, который мог переводить двадцать слов с одного языка на другой. На входе было шесть потенциометры (переменные резисторы), каждый из которых имеет циферблат с 26 буквами. Ввод первых шести букв слова на потенциометрах устанавливает общее электрическое сопротивление. Память известных слов представляла собой набор из 20 подстроечных резисторов, регулируемых отверткой. (Позже Мимс называл это «программируемой отверткой постоянным запоминающим устройством», SPROM.) Поиск в памяти осуществлялся переключателем с приводом от двигателя, который сравнивал сопротивление входного слова с каждым резистором памяти. При обнаружении совпадения двигатель останавливался и загоралась одна из 20 выходных ламп. Это не был практический языковой переводчик, но это был впечатляющий проект научной ярмарки начала 1960-х годов. Мимс написал статью для декабрьского номера 1987 г. Современная электроника описывая свой доморощенный аналоговый компьютер со схемами и фотографиями.[12]

Осенью 1962 года Мимс поступил в Техасский университет A&M по специальности физика. Курсы математики убедили его заняться гуманитарными науками. Он получил высшее образование в 1966 году по специальности "Государственное управление", с несовершеннолетними - английский язык и история.[13]

Мимс преследовал свою электронику призвание в то время как в A&M. Его прадед был слепым, и это побудило Мимса создать приспособление для путешествий для слепых. Это устройство было похоже на RADAR, за исключением того, что в нем использовался недавно разработанный инфракрасный излучающий диод для отправки интенсивных импульсов света, отражающихся от препятствий. Возвращенный свет преобразовывался в звуковой сигнал, амплитуда которого увеличивалась по мере уменьшения расстояния до препятствий. Инфракрасные диоды были представлены компанией Texas Instruments в 1965 году по цене 365 долларов за штуку. Мимс посетил доктора Эдвина Бонина из Texas Instruments и рассказал о своем проекте. Изучив готовый дизайн, доктор Бонин отправил Мимсу три инфракрасных диода.[11]

Мимс организовал демонстрацию своего прототипа на ежегодном съезде Техасской медицинской ассоциации, состоявшемся в Остине в апреле 1966 года. В своей униформе Техасского корпуса кадетов A&M Мимс продемонстрировал участникам съезда свои «электронные глаза». Мимс и его устройство широко освещались в газетах Техаса. Газета San Antonio Light писала: «Хотя Мимс специализируется в области политологии, очевидно, что вторым интересом Мимса является« наука и изобретение вещей »».[14] Мимс продолжит улучшать это устройство в течение следующих нескольких лет. Популярная механика описал, как устройство поместится на пару очков в августе 1972 г.[15]

Воздушные силы

Форрест Мимс готовит модель ракеты Estes Big Bertha, оснащенную его радиоуправляемой системой управления полетом в воздухе, для запуска возле Сайгона, Вьетнам, в 1967 году.
Форрест Мимс демонстрирует свое инфракрасное устройство обнаружения препятствий в Сайгонской школе для слепых мальчиков в 1967 году.

После окончания Техасского A&M в 1966 году Мимс стал офицером ВВС США и был назначен на Авиабаза Таншон Нхут недалеко от Сайгона, Вьетнам, в качестве офицера разведки в начале 1967 года. Мимс интересовался ракетной техникой еще со школы и привез во Вьетнам партию ракет. Он использовал близлежащий ипподром в качестве стартовой площадки для проверки своих систем наведения ракеты. После того, как боевой вертолет армии прибыл, чтобы проверить запуски ракет, Мимс научился уведомлять военные власти перед запуском ракет на гоночной трассе. Ночной запуск с крыши его многоквартирного дома вызвал тревогу на авиабазе Таншоннят.[16] О ракетных подвигах Мимса сообщалось в военной газете, Звезды и полоски.[17]

Мимс протестировал свой инфракрасный путеводитель в Сайгонской школе для слепых мальчиков и девочек в Сайгоне, и эта история появилась во многих газетах США.[18][19] Полковник Дэвид Р. Джонс из Лаборатории вооружений ВВС США узнал об экспериментах Мимса во время поездки во Вьетнам и организовал направление Мимса в лабораторию в Альбукерке, штат Нью-Мексико. Полковнику Джонсу пришлось принять особые меры, потому что Мимс не имел необходимой инженерной степени. Мимс прибыл в лабораторию в марте 1968 года и работал над различными лазерными проектами.[20]

Мимс организовал Клуб ракетных моделей Альбукерке, чтобы заинтересовать студентов ракетными моделями. Вскоре клуб насчитывал 40 членов и проводил встречи в средней школе Дель Норте и Академия Альбукерке.[21] В июле 1969 года несколько членов клуба приняли участие в Юго-западной конференции по модельным ракетам в г. Восточный университет Нью-Мексико. Джордж Флинн, издатель Модель ракетной техники журнал, посетил конференцию, где взял интервью у Мимса и некоторых членов клуба. Президент клуба, ученик средней школы Форд Дэвис, представил миниатюрный радиопередатчик, разработанный клубом, который может передавать данные с модели ракеты в полете. Мимс, старший советник клуба, рассказал Флинну о различных датчиках и телеметрическом оборудовании, используемом клубом.[22] Флинн предложил Мимсу написать статью о его «Транзисторном следящем свете для модельных ракет, запускаемых в ночное время», и она была опубликована в сентябрьском номере журнала 1969 года. Модель ракетной техники.[23] Мимс заработал 93,50 доллара за свою первую статью как профессиональный писатель и стал постоянным автором Модель ракетной техники.[24]

MITS

Эд Робертс работал с Мимсом в оружейной лаборатории, а также интересовался электроникой и моделями ракет. Робертс увеличил свою зарплату в ВВС за счет неработающей компании Reliance Engineering. Мимс, Робертс и двое других сотрудников решили, что они могут разрабатывать и продавать модельные комплекты ракетной электроники любителям. Декабрьский выпуск журнала 1969 г. Модель ракетной техники опубликовал пресс-релиз, написанный Мимсом, в котором сообщалось, что Reliance Engineering создала дочернюю компанию, Микро-измерительные и телеметрические системы.[25] Они спроектировали и построили модули телеметрии в своих домах и гаражах, но смогли продать лишь несколько сотен единиц.[26]

Опыт Мимса в новой технологии светодиодов позволил ему продать художественный очерк Популярная электроника журнал. Их ежемесячный тираж составлял 400 000 читателей по сравнению с Модель ракетной техники тираж 15000 экземпляров.[27] Пятистраничная статья даст обзор физики устройства и типичных приложений; он будет показан на обложке ноября 1970 года.[28] Мимс спросил редакторов, хотят ли они также рассказать о проекте, и они согласились. Эд Робертс и Мимс разработали светодиодный коммуникатор, который передавал голос с помощью инфракрасного луча на приемник на расстоянии сотен футов. Читатели могли купить комплект деталей для сборки светодиодного коммуникатора Opticom у MITS за 15 долларов.[29] MITS продал чуть более сотни комплектов. MITS не зарабатывал деньги на наборах, а журнальные статьи платили 400 долларов. Мимс не служил в ВВС и хотел продолжить карьеру в качестве писателя-технолога. Робертс выкупил своих первоначальных партнеров и сосредоточил компанию на развивающемся рынке электронных калькуляторов. Обложка январского 1975 г. Популярная электроника показал Робертс Альтаир 8800 компьютер.[30] Робертс попросил Мимса написать руководство пользователя Altair 8800 в обмен на собранный Altair, который Мимс подарил Национальному музею американской истории Смитсоновского института вместе со многими оригинальными документами MITS и его школьным переводом на аналоговый компьютер в 1987 году.[31][32]

Автор

Форрест Мимс создавал рисованные иллюстрации и рукописный текст для многих своих книг и статей.

Мимс написал технические книги по полупроводниковым лазерам и светодиодам.[33] В 1974 году он вместе со своим другом Эдом Робертсом написал книгу по электронным калькуляторам.[34]

Лес Соломон, технический редактор журнала Популярная электроника, любил знакомиться с авторами журнала. Когда он был в отпуске в 1970 году, он посетил Форреста Мимса и Эда Робертса в Нью-Мексико. Соломон давал им советы по продаже проектных комплектов, таких как «Opticom LED Communicator», но Мимс действительно был заинтересован в том, чтобы стать писателем на полную ставку. Соломон объяснил издательский бизнес журнала и помог Мимсу разместить статьи в Популярная электроника. Мимс также писал для других журналов; "Эксперимент с твердотельным лазером за 32 доллара" был показан на обложке июньского 1972 г. Радиоэлектроника.[35] В октябре 1975 года Мимс убедил Арта Сальсберга, редактора журнала Популярная электроника, чтобы предложить ему ежемесячную колонку «Уголок экспериментатора». Позже он добавил две дополнительные колонки: «Проект месяца» и «Разработка твердотельного оборудования». Мимс писал для этого журнала, пока он не прекратил выходить в апреле 1985 года. Тем временем Сальсберг основал другой журнал для любителей, Современная электроника; и Мимс вел ежемесячную колонку и был редактором.[36]

В 1970-х годах электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, транзисторы и даже интегральные схемы, были достаточно распространены, чтобы интересные проекты можно было создавать дома с помощью простых инструментов. В Radio Shack В магазинах продавались книги с проектами, которые можно было построить с использованием компонентов, продаваемых в их магазинах. В 1972 году Мимс написал две книги о проектах для радиолюбителей Radio Shack.[37][38]

Его книги были понятны любителям и были иллюстрированы нарисованными от руки схематическими диаграммами и, в конечном итоге, текстом, написанным от руки. Этот стиль оказался популярным, и в период с 1972 по 2003 год Radio Shack заказало 36 книг. [39] Его «Понимание цифровых компьютеров» было продано более 100 000 копий. Книги с буквами от руки были проданы тиражом более 7 миллионов экземпляров, бестселлером из которых была книга «Приступая к работе в электронике», продано 1,3 миллиона копий и до сих пор издается. К 1990-м годам компоненты стали меньше, и стало трудно собирать электронные изделия с помощью недорогих ручных инструментов.

Интерес к электронным комплектам и экспериментам снизился, и в 2003 Radio Shack свернула свои проектные книги и компоненты. (Четыре тома мини-блокнотов Mims '16 Engineers Mini-Notebooks все еще доступны. [40] Мимс разработал и написал руководства для трех лабораторных комплектов Radio Shack: Electronics Learning Lab, Electronic Sensors Lab и Sun & Sky Monitoring Station.

Мимс также писал статьи для широкого круга общественно-технических журналов и 849 еженедельных научных колонок с 1999 по 2016 год для Seguin Gazette.[41] многие из них были также опубликованы в San Antonio Express-News под заголовком «Country Scientist». [42]

В 1990-х годах он начал заниматься серьезной наукой и начал писать об атмосферной науке и своих измерениях солнечного ультрафиолетового излучения и озонового слоя Земли с помощью самодельных инструментов, взятых из одной из его колонок для «Ученый-любитель» в журнале Scientific American («How ​​to Монитор ультрафиолетового излучения Солнца, август 1990 г.). Его открытие дрейфа в восстановлении озона спутником НАСА Nimbus-7 привело к его первой публикации в престижном журнале Nature (F. M. Mims III, Satellite Monitoring Error, Nature 361, 505, 1993 [43]

Более двадцати его научных работ были опубликованы в ведущих рецензируемых журналах, включая Nature, Science, Applied Optics, Geophysical Research Letters, Journal of Geophysical Research, Bulletin of the American Meteorological Society, Photochemistry and Photobiology, EOS и Research Bulletin of Американский фонд слепых. Мимс дал интервью на The Amp Hour в эпизоде ​​# 171 - Интервью с Форрестом Мимсом - Снеллом, любящим ученым, где он обсудил свою карьеру, противоречия и свои научные исследования.[44] Он также дал интервью Hackaday (Форрест Мимс, Radio Shack, And The Notebooks, которые начали тысячу карьер,[45] и он написал «AMA Citizen Science» для Reddit. [46] и Slashdot Q&A. [47]

Из-за его ежегодных посещений гавайской обсерватории Мауна-Лоа с 1992 года для калибровки своих атмосферных инструментов Национальное управление океанических и атмосферных исследований поручило Мимсу написать книгу «Гавайская обсерватория Мауна-Лоа: пятьдесят лет наблюдения за атмосферой». 480-страничная книга со 100 цветными пластинами была опубликована Гавайским университетом в 2012 году.[48]

Генератор ступенчатого тона (Atari Punk Console)

Генератор ступенчатого тона,[49] представляет собой схему, в которой используется микросхема с двойным таймером 556. Органов управления два потенциометры. Мимс назвал схему "Звуковой синтезатор" в 1982 году. [50] затем позже названный «Генератор ступенчатого тона». Схема создает звуки, похожие на звуки щипковой скрипки.[49] Экспериментаторы электронной музыки начинают исследовать эту схему, и из-за того, что она издает звуки, похожие на Atari 2600, Kaustic Machines придумала название Atari Punk Console.[51]

Полемика

Scientific American

В мае 1988 года Мимс написал в Scientific American, предлагая взять на себя ведение колонки «Ученый-любитель», которой требовался новый редактор. Журнал отправил Мимса в Нью-Йорк, чтобы обсудить детали, но редактор передумал после того, как узнал, что Мимс был практикующим христианином, отвергающим дарвиновскую эволюцию и аборты.[52]

Журнал Harper's (Paul Tough, март 1991 г., стр. 28-32) опубликовал стенограмму 4 октября 1989 г., сделанную Мимсом редактором журнала с советом его адвоката, объясняющим, почему он планировал прекратить назначение Мимса на "The Amateur" Ученый." Редактор заявил: «Нет никаких сомнений в том, что сами по себе колонки великолепны. Если вы не делаете их для нас, вы должны делать их для кого-то, потому что они великолепны ... То, что вы написали, является первоклассный. Это просто не проблема. Это кошмар по связям с общественностью не дает мне уснуть ". Журнал согласился опубликовать только три колонки, которые они просили написать Мимсу.[53][54][55]

В соответствии с Вашингтон Пост[56] после того, как Мимс обратился к Американская ассоциация развития науки, Шелдон Крымски, председатель Комитета AAAS по научной свободе и ответственности, ответил в письме, что: «... Мимсу - и косвенно Scientific American - сказали, что« даже если человек придерживается религиозных убеждений, противоречащих общепринятым взглядам ». В научном сообществе эти убеждения не должны влиять на решения о публикации научных статей, если только эти убеждения не отражены в статьях ». ACLU Техаса предложил принять дело Мимса, но он отказался.[57] Между тем дело получило широкую огласку в крупных изданиях, таких как New York Times.[58]

Эрик Пьянка

В 2006 году Мимс выразил обеспокоенность по поводу лекции ученого от 3 марта 2006 г. Эрик Пьянка. Лекция была проведена на 109-м ежегодном собрании Техасской академии наук в Университете Ламара в Бомонте, штат Техас. Мимс утверждал, что Пьянка защищала геноцид с генетически улучшенным Вирус Эбола с целью истребления до 90% населения Земли. Пианка заявил, что Мимс вырвал свои заявления из контекста и что Пьянка объяснял, что произойдет только на основе биологических принципов, если нынешние тенденции в области популяций человечества сохранятся, и что он никоим образом не пропагандировал геноцид.[59][требуется проверка ]

Использование светодиодов в качестве узкополосных световых датчиков

Светодиоды как излучатели двойного назначения и детекторы света

Интерес Мимса к светодиодам начался в 1962 году, когда он экспериментировал со светочувствительными устройствами и обнаружил обратный эффект. В разделе «Backscatter» онлайн-выпуска The Citizen Scientist Мимс сам описывает это:[60]

В 1962 году, когда я учился в старшей школе, мне впервые пришла в голову идея, что датчики света можно использовать как датчики света. Итак, я подключил автомобильную катушку зажигания к фоторезистору из сульфида кадмия, включил питание и наблюдал яркие вспышки зеленого света, излучаемые полупроводником. Зеленые вспышки заметно отличались от желтых вспышек электрической дуги.

Мимс также продолжил свои исследования двойного использования светодиодов во время учебы в колледже:

Изучая правительство (моя специальность) в колледже, я обнаружил, что некоторые кремниевые фотодиоды могут излучать ближнее инфракрасное излучение, которое может быть обнаружено аналогичными фотодиодами. Мне удалось передать модулированные тона между такими фотодиодами. В 1971 году я продемонстрировал способность многих светодиодов обнаруживать свет, экспериментируя с волоконно-оптической системой связи. Разместив по одному светодиоду на каждом конце волокна, можно было посылать сигналы в обоих направлениях через волокно, используя только одно полупроводниковое устройство двойного назначения на каждом конце волокна.

В 1980 году компания Mims продемонстрировала концепцию двойного использования светодиодов, построив двунаправленную схему голосовой связи на светодиодах, которая позволяла двум людям передавать речь оптически через воздух, а также через 100-метровый участок оптического волокна. Эта демонстрация была проведена на улице 1325 L в Вашингтоне, округ Колумбия - на том же месте, где 100 лет назад Александр Грэм Белл изобрел световую связь. На демонстрации, которую спонсировало Национальное географическое общество, присутствовали представители National Geographic, Смитсоновского института и Bell Labs. Белл впервые продемонстрировал свой Фотофон[61] 3 июня 1880 г.

В дополнение к использованию двухрежимного использования светодиодов для связи, Mims решил использовать двойное использование светодиодов для выполнения измерений определенных свойств атмосферы. В статье, опубликованной в Applied Optics (1992), озаглавленной «Солнечный фотометр со светодиодами в качестве спектрально-селективных фотодиодов»,[62] Мимс описывает, как светодиоды могут работать как детекторы света. В 2002 году Мимс выпустил еще одну бумагу для светодиодного солнечного фотометра: «Недорогой и стабильный светодиодный солнечный фотометр для измерения столба водяного пара над Южным Техасом с 1990 по 2001 год».[63]

В дополнение к его многочисленным книгам по электронике, написанным для Radio Shack,[64] Мимс разработал для них несколько комплектов электроники. В одном из комплектов, в частности, использовался «эффект Мимса» светодиодов за счет использования 4 светодиода, действующих как узкополосные световые сенсоры для выполнения атмосферного анализа. Названный Станция наблюдения за солнцем и небом,[65][66] Этот набор, из которых было продано 12000 единиц, позволял пользователю проводить сложные научные измерения, включая измерение количества солнечного света, атмосферной дымки, водяного пара в атмосфере, количества PAR (фотосинтетического излучения) и ET (внеземной постоянной). Станция мониторинга солнца и неба больше не принадлежит Radio Shack.

30 лет атмосферным измерениям

Форрест М. Мимс III к 25-летию своих атмосферных измерений (с 1990 по 2016 год)

Более тридцати лет Мимс проводил точные и подробные атмосферные измерения. К ним относятся измерение озонового слоя, дымки (оптической толщины аэрозоля) и общего водяного пара в столбе.

Проект начался в мае 1988 года, когда Мимс начал экспериментировать с измерениями УФ-В с помощью самодельного оборудования. В 1989 году компания Mims разработала и построила первый портативный спектрометр общего содержания озона (TOPS) для мониторинга озона, а также инструменты для измерения дымки и водяного пара. Первый прибор для измерения озона TOPS (портативный спектрометр общего содержания озона) был удостоен награды Rolex 1993 года.[67][68]

4 февраля 1990 г. эти инструменты были впервые использованы в солнечный полдень для измерения озонового слоя, дымки (оптической толщины аэрозоля) и общего водяного пара в столбе. Фотография слева, сделанная женой Мима Минни, сделана 4 февраля 2016 года, в день 26-й годовщины.

Различные солнечные фотометры, радиометры и камеры на столе используются каждый день в солнечный полдень, когда солнце не закрыто облаками. См. Wikimedia и www.forrestmims.org для получения 25-летних диаграмм общего содержания озона, общего водяного пара и оптической глубины (мутности). Оригинальный светодиодный солнечный фотометр Мимса (введен в эксплуатацию осенью 1989 г.) находится в его левой руке. В правой руке два Microtop II. Один из самых первых (1997 г.), а другой - единственный MicroTOPS II со светодиодами в качестве фотоприемников.

Первый светодиодный солнечный фотометр Мимса все еще используется (он показан с ним в руке на фотографии 26-й годовщины выше). Он оснащен двумя светодиодами, действующими как узкополосные датчики, один на 830 нм, а другой на 940 нм (ближний ИК). Светодиод 830 нм предназначен для оптической глубины. Соотношение фототоков от светодиодов 830 нм и 940 нм обеспечивает общий водяной пар. [69]

Общий озон, измеренный Форрестом М. Мимсом III в обсерватории Джеронимо-Крик, штат Техас (1990-2016)

На диаграмме справа показано общее содержание озона, измеренное с 1990 по 2016 год.

Общий озон (единицы Добсона), измеренный в солнечный полдень в обсерватории Джеронимо-Крик с 4 февраля 1990 года. Измерения проводятся только при открытом солнце и без облаков. Мимс сравнивал свои измерения с Добсоном 76 и Брюерсом 009 и 119 в обсерватории Мауна-Лоа каждый год с 1992 года.

Оптическая глубина аэрозоля (дымка) в обсерватории Джеронимо-Крик, штат Техас (1990-2016 гг.)

Помимо измерения общего содержания озона, Мимс с 1990 года измерял оптическую толщину аэрозоля (AOD) на длине волны 830 нм своим оригинальным прибором. На диаграмме слева показаны данные.

Измерения производятся в полдень или около него, когда солнце не закрыто облаками. Пики указывают на дым, пыль и смог. Явления пыли в Сахаре измеряются каждое лето.

Общий объем водяного пара в колонке (осаждаемая вода), измеренный в обсерватории Джеронимо-Крик, штат Техас (1990-2016 гг.)

На диаграмме справа показано общее количество водяного пара в столбе, измеренное с 1990 года. Общее количество водяного пара в столбе измеряется при 940 нм и 830 нм (эталонная длина волны) с помощью того же солнечного фотометра, который впервые был использован 4 февраля 1990 года.

Отношение этих двух длин волн дает общий водяной пар. Тенденция немного снижается (примерно -1,5 мм / десятилетие). Калибровка: данные GPS NOAA из Галвестона, Техас, и обсерватории Мауна-Лоа, Гавайи. Измерения проводятся в солнечный полдень или около него, когда облака не перед солнцем.

Водяной пар - ключевой газ для глобального потепления. Пик 1997-98 гг. В данных Мимса пришелся на период крупного Эль-Ниньо. Во время Эль-Ниньо 2015–16 годов такого пика не наблюдалось. Общая форма данных напоминает график глобального водяного пара в продолжающемся исследовании NASA NVAP.

В дополнение к измерениям Мимса в своем родном штате Техас, он провел измерения атмосферы в Бразилии во время двух трехнедельных кампаний для Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. В августе 1995 года Мимс возглавил команду из двух человек для измерения озонового слоя во время кампании SCAR-B в Куябе в центральной Бразилии, поскольку инструмент для измерения озона на борту спутника Nimbus-7 перестал работать. [70] [71] [72]

В августе 1997 года Мимс возглавил команду из двух человек, которые измерили озоновый слой, оптическую толщину дыма, УФ-B и водяной пар возле Альта Флореста в Амазонии. [73] [74] [75] [76]

Осенью 1996 года Центр космических полетов имени Годдарда НАСА поручил Мимсу незамедлительно прилететь к серии из семи крупных лесных пожаров в Юте, Калифорнии, Вайоминге и Монтане. Ученый GSFC обнаружил, что новый спутниковый прибор для измерения озона также может обнаруживать дым, а Мимсу было поручено измерять общий озон и оптическую толщину дыма во время пролета спутников. [77]

Сумеречная наука

Последнее исследование Мимса включает измерение высоты аэрозольных слоев в атмосфере с помощью нового типа сумеречного фотометра. [78]

Сумеречные фотометры - это высокочувствительный экспонометр, который направляют в зенитное небо на срок до часа после захода солнца или до восхода солнца. Когда солнце садится вечером, край тени Земли над фиксированной точкой поднимается над головой. (Обратное происходит перед восходом солнца.) Частицы в залитой солнцем атмосфере чуть выше тени Земли рассеивают солнечный свет к поверхности, где его можно обнаружить с помощью сумеречного фотометра. Высота этих частиц может быть рассчитана. [79]

В сумеречной фотометрии традиционно используется телескоп, направленный в зенит, который фокусирует очень тусклые сумерки на фотодиоде или фотоэлектронном умножителе, подключенном к многокаскадному усилителю. Конструкция Mims уникальна тем, что в ней используется обычный светодиод в качестве детектора сумерек и отсутствует внешняя оптика за пределами эпоксидной линзы, в которую заключен светодиодный чип. [80]

Вместо многокаскадного усилителя он использует единственный операционный усилитель с резистором обратной связи от 10 до 20 гигом, чтобы обеспечить усиление от 10 до 20 миллиардов. [81]С 2013 года Mims использует несколько светодиодных сумеречных фотометров для обнаружения слоев дыма и пыли в тропосфере и вулканических аэрозолей в стратосфере. Диоксид серы от извержения вулкана Райкоке 21-23 июня 2019 года достиг стратосферы и покрыл большую часть северного полушария пеленой аэрозолей серной кислоты. Сумеречная фотометрия Мимса из Центрального Техаса и лидарные измерения из Гавайев показали, что высота самой плотной части завесы достигала 25 км, а обычно - 16-20 км. [82]

Развитие науки

Форрест Мимс участвовал в формировании научной команды из своих троих детей. Дочь Сара использовала отбор проб дыма и спор с помощью воздушного змея, чтобы держать их высоко подальше от местной земли и воздуха, одновременно проверяя дистанционное кондиционирование ветра. Форрест участвовал в установке на земле стенда для отбора проб ветра, но Сара хотела убрать местные влияния воздуха и земли.[83]

Рекомендации

  1. ^ http://www.forrestmims.org/family.html
  2. ^ а б Сегодня в Экспресс-новостях стартует рубрика «Страновой ученый» ForrestMims.org, 30 октября 2006 г.
  3. ^ Шлезингер, Виктория (декабрь 2008 г.). «Ученые-любители, которые могут вылечить рак - из их подвала». Откройте для себя журнал. Возможно, нет более плодовитого ученого-любителя, чем 64-летний Форрест М. Мимс III из южно-центрального Техаса.
  4. ^ Пауэлл, Кори С. (декабрь 2008 г.). «50 самых важных, влиятельных и многообещающих людей в науке». Откройте для себя журнал. п. 46.
  5. ^ «Хранители мира» (PDF). Трансформации. 3. 2006. Архивировано с оригинал (PDF) на 2007-09-27. Получено 2007-08-12.
  6. ^ "Форрест М. Мимс III". Международное общество сложности, информации и дизайна (ISCID). Архивировано из оригинал на 2013-12-30. Получено 2010-11-16.
  7. ^ "Форрест М. Мимс, сотрудник - CSC". Институт открытий. Получено 2010-11-16.
  8. ^ «Температура не влияет на глобальное потепление» Форрест Мимс, Seguin Gazette-Enterprise, 1 сентября 1999 г. Публикации, ForrestMims.org
  9. ^ «Вопросы и ответы об изменении климата». Архивировано 4 февраля 2011 года.. Получено 2006-12-05.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь) Форрест М. Мимс III. Гражданин-ученый, Общество ученых-любителей, 11 марта 2005 г.
  10. ^ Contemporary Authors Online, Gale, 2009. Воспроизведено в Центре биографических ресурсов. Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Gale, 2009.
  11. ^ а б Херд, Роберт (20 апреля 1966 г.). «Очки для слепых развитые». Amarillo Globe Times. Амарилло, Техас. п. 31.
  12. ^ Мимс, Форрест (декабрь 1987 г.). «Домашний аналоговый компьютер». Современная электроника. Vol. 4 шт. 12. С. 39–41. ISSN  0748-9889.
  13. ^ Мимс (1986), 3-5.
  14. ^ «Новое устройство в помощь слепым». Свет Сан-Антонио. 15 апреля 1966 г. с. 2.
  15. ^ Галлагер, Шелдон М. (август 1972 г.). "Электронные" глаза "позволяют незрячим видеть'". Популярная механика. Vol. 138 нет. 2. Журналы Hearst. С. 86–88. ISSN  0032-4558.
  16. ^ Мимс, Форрест М. (январь 1970 г.). «Модельная ракетная техника во Вьетнаме». Модель ракетной техники. Кембридж, Массачусетс: Model Rocketry, Inc. 2 (4): 23–25.
  17. ^ «Таланту нет замены». Тихоокеанские звезды и полосы. Токио, Япония. 23 (291): 9. 19 октября 1967 г.
  18. ^ Винчестер, Джеймс Х. (12 октября 1967 г.). «Мир вокруг нас сегодня». Times-Bulletin. Ван Верт, Огайо. Центральная ассоциация прессы. п. 14. Очерк о работе Форреста Мимса в школе для слепых мальчиков
  19. ^ «Солдат изобретает видяще». Cedar Rapids Gazette. Сидар-Рапидс, Айова. 25 июня 1967 г. с. 17А. Фотография девятилетнего Ле Куанг Мана из Сайгонской школы для слепых мальчиков с устройством обнаружения препятствий Мимса.
  20. ^ Мимс (1986), 61–69.
  21. ^ Карлин, Марджи (30 января 1970 г.). «Хотите летать на ракете? Albq Academy - площадка». Альбукерке Трибюн. п. B – 10.
  22. ^ Флинн, Джордж Дж. (Сентябрь 1969 г.). «Юго-западная конференция по модельным ракетам». Модель ракетной техники. Кембридж, Массачусетс: Model Rocketry, Inc. 1 (11): 14–16.
  23. ^ Мимс, Форрест М. (сентябрь 1969 г.). "Транзисторный следящий свет для модельных ракет ночного старта". Модель ракетной техники. Кембридж, Массачусетс: Model Rocketry, Inc. 1 (11): 9–11.
  24. ^ Мимс (1986), 28.
  25. ^ «Примечания к новому продукту». Модель ракетной техники. Кембридж, Массачусетс: Model Rocketry, Inc. 2 (3): 37. Декабрь 1969.
  26. ^ Мимс (1986), 27–32.
  27. ^ Журналы, рассылаемые через почтовое отделение США, должны были печатать заявление о праве собственности и тираже один раз в год. Январь 1971 г. Популярная электроника заявил, что средний тираж составил 382 910 экземпляров, а в январе 1971 г. Модель ракетной техники заявили, что их тираж составляет 14 500 экземпляров.
  28. ^ Мимс, Форрест (ноябрь 1970 г.). "Светодиоды". Популярная электроника. Vol. 33 нет. 5. Зифф Дэвис. С. 35–43.
  29. ^ Мимс, Форрест; Генри Робертс (ноябрь 1970 г.). «Собери светодиодный коммуникатор - Оптиком». Популярная электроника. Vol. 33 нет. 5. Зифф Дэвис. С. 45–50, 98–99.
  30. ^ Мимс (1986), 33-36.
  31. ^ «МИТС и Мимс». Компьютеры и электроника. Зифф-Дэвис. 23 (1): 60. Январь 1985 г. ISSN  0032-4485. Доктор Ута С. Мерцбак посетила Мимс, чтобы запросить пожертвования в Смитсоновский институт. «У него [Мимса] также есть Altair, который все еще работает и находится в отличном состоянии, подаренный ему Эдом Робертсом в обмен на написание руководства по эксплуатации машины».
  32. ^ «Альтаир Компьютер, 1975». Сборник истории компьютеров. Смитсоновский национальный музей американской истории. Архивировано из оригинал 21 января 2012 г.. Получено 27 мая, 2011. Идентификатор объекта NMAH: 1987.0066.01. Этот Altair 8800 выставлялся на выставке «Век информации» с 1990 по 2006 год.
  33. ^ Кэмпбелл, Ральф; Мимс, Форрест (сентябрь 1972 г.). Полупроводниковые диодные лазеры. W.Foulsham. ISBN  0-572-00820-1.
  34. ^ Робертс, Х. Эдвард; Форрест Мимс (1974). Электронные калькуляторы. Индианаполис: Ховард В. Сэмс. ISBN  978-0-672-21039-6.
  35. ^ Мимс, Форрест (июнь 1972 г.). «Эксперимент с твердотельным лазером за 32 доллара». Радиоэлектроника. Vol. 43 нет. 6. С. 44–51.
  36. ^ Мимс (1986), 172, 199.
  37. ^ Мимс, Форрест (1972). Введение в электронику. Radio Shack.
  38. ^ Мимс, Форрест (1972). Введение в транзисторы и проекты транзисторов. Radio Shack.
  39. ^ Мимс, Форрест (2003). Станция наблюдения за солнцем и небом. Radio Shack.
  40. ^ Дэвид, Марк (18 декабря 2003 г.). «Дар электроники для хобби вдохновляет будущих инженеров». Электронный дизайн. 51 (28). ISSN  0013-4872.
  41. ^ "Seguin Gazette".
  42. ^ "Сельский ученый".
  43. ^ "Природа, ошибка спутника".
  44. ^ "The Amp Hour # 171 - Интервью с Форрестом Мимсом - Снелльский солидный ученый". Час усилителя. Час усилителя. Получено 22 декабря 2013.
  45. ^ "Интервью Hackaday Mims".
  46. ^ "Гражданин ученый AMA".
  47. ^ "Slashdot Q&A".
  48. ^ "MLO: 50 лет".
  49. ^ а б Мимс, Форрест (1984). Мини-ноутбук инженера: микросхемы таймера 555. п. 22.
  50. ^ Мимс, Форрест (1982). Записная книжка инженера II: Справочник по применению интегральных схем. п. 101.
  51. ^ III, Форрест М. Мимс (2016-08-03). Научные эксперименты Форреста Мимса: DIY-проекты со страниц Make:. Maker Media, Inc. ISBN  978-1-68045-113-9.
  52. ^ Шарп, Патрисия (январь 1991 г.). "Большой взрыв". Texas Monthly. Vol. 19 нет. 1. Emmis Communications. С. 40–43. ISSN  0148-7736.
  53. ^ FM Mims III, Солнечные пятна и как их безопасно наблюдать, Scientific American, 262, 6, стр. 130-133, июнь 1990 г.
  54. ^ Ф.М. Мимс III, Как контролировать ультрафиолетовое излучение Солнца, Scientific American, 263, 2, стр. 106-109, август 1990.
  55. ^ FM Mims III, Камера с дистанционным управлением, ловящая ветер и снимающая пейзаж, Scientific American, 263, 2, стр. 126-129, октябрь 1990 г.
  56. ^ "Большой взрыв по убеждениям в Scientific American".
  57. ^ Защита дарвинизма: как далеко это слишком далеко ?. Исследование происхождения 13: 1. Хартвиг, Марк
  58. ^ "Нью-Йорк Таймс: наймите креациониста".
  59. ^ Мобли, Джейми (2006-04-05). "Вестник-Энтерпрайз". Архивировано из оригинал 9 мая 2008 г.. Получено 29 ноябрь 2010.
  60. ^ «Светодиоды как детекторы света». Гражданский ученый: обратное рассеяние. Архивировано из оригинал 24 декабря 2010 г.. Получено 2013-09-26.
  61. ^ "Фотофон" (PDF). Сборник исторических статей: Колокол - Фотофон. Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-02-20. Получено 2009-02-12.
  62. ^ «Солнечный фотометр» (PDF). Солнечный фотометр со светодиодами в качестве спектрально-селективных фильтров. Получено 2009-02-12.
  63. ^ «Солнечный фотометр» (PDF). Недорогой и стабильный светодиодный фотометр Sun для измерения столба водяного пара над Южным Техасом с 1990 по 2001 год.. Получено 2012-12-07.
  64. ^ «Радио Хижина». Radio Shack. Архивировано из оригинал на 2009-11-30. Получено 2009-11-20.
  65. ^ Гривз, Шелдон. «Станция мониторинга солнца и неба». Гражданин-ученый: рецензии на книги. Архивировано из оригинал 27 февраля 2012 г.. Получено 2013-09-26.
  66. ^ Дзекан, Майк. "Таблицы расчетов станции мониторинга солнца и неба". Гражданин ученый: статья 2. Архивировано из оригинал 28 октября 2011 г.. Получено 2013-09-26.
  67. ^ Мимс, Форрест М. (1999-04-02). «Любительская наука - крепкие традиции, светлое будущее». Наука. 284 (5411): 55–56. Дои:10.1126 / science.284.5411.55. ISSN  0036-8075.
  68. ^ «Гражданин ученый - Rolex Awards». rolex.org. Получено 2020-07-14.
  69. ^ Ф. М. Мимс III, Солнечный фотометр со светоизлучающими диодами в качестве спектрально-избирательных детекторов, Applied Optics, 31, 33, 6965-6967, 1992.
  70. ^ Ф. М. Мимс III, Оптическая глубина аэрозоля, ультрафиолетовое излучение B и полная освещенность неба во время SCAR-B (Бразилия), окончательный отчет по заказу НАСА № S-59036-Z, 1995.
  71. ^ Ф. М. Мимс III, Дым и тропические леса, Science 270, 5243, 1995.
  72. ^ Ф. М. Мимс III, УФ-излучение и полевые эксперименты, BioScience 46, 564-565, 1996 ..
  73. ^ Ф. М. Мимс III, Б. Н. Холбен, Т. Ф. Эк, Б. К. Монтгомери и В. Б. Грант, Smoky Skies, Mosquitoes, and Disease, Science 276, 1774-1775, 1997.
  74. ^ Ф. М. Мимс III и Брэдли С. Уайт, «Научные исследования в период горящего сезона 1997 г. в Альта Флореста, Бразилия», заключительный отчет по заказу НАСА S-97728-Z, 1997 г.
  75. ^ Ф. М. Мимс III, Воздействие тропического дыма на здоровье, Nature 390, 222-223, 1997.
  76. ^ Форрест М. Мимс III, Птичий грипп и УФ-В, заблокированные дымом биомассы (письмо), Environmental Health Perspectives 113, A806-7, 2005.
  77. ^ Ф. М. Мимс III, Оптическая толщина аэрозоля, общий озон, УФ-B, диффузное / полное солнечное излучение и поляризация неба через дым от лесных пожаров и стратосферные аэрозоли во время переходов через TOMS, окончательный отчет для заказа НАСА № S-78417-Z, 1996.
  78. ^ Шах, Г. М. (1993). Исследование аэрозолей в атмосфере методом сумеречного рассеяния. Теллус XXII. п. 82.
  79. ^ Падма Кумари, Б. (2008). Изучение атмосферных аэрозолей методом сумеречной фотометрии. J Atmos и Ocean Tech 25. стр. 1600.
  80. ^ Мимс, Форрест (1993). Солнечный фотометр со светодиодами в качестве спектрально-селективных детекторов. 31. Прикладная оптика. п. 6965.
  81. ^ Мимс, Форрест (2016). Создайте сумеречный фотометр. Макезин. п. 63.
  82. ^ Мимс, Форрест (2020). Высота облаков вулканического аэрозоля в Райкоке над Техасом и Гавайями. Международный симпозиум IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию.
  83. ^ Научная семья http://earthobservatory.nasa.gov/Features/SmokeSecret/smoke_secret4.php

Источники

внешняя ссылка

Пьянка, связанная с полемикой