Arnold Orville Beckman - Arnold Orville Beckman

Arnold Orville Beckman
Arnold Beckman raný portrét 2.65.tif
Arnold Beckman, ca. 1921
narozený ( 1900-04-10 )10. dubna 1900
Cullom, Illinois
Zemřel 18. května 2004 (2004-05-18)(ve věku 104)
La Jolla, Kalifornie
Národnost americký
Alma mater
Ocenění
Vědecká kariéra
Pole Fyzikální chemie
Instituce
Doktorský poradce Roscoe G. Dickinson
Externí video
Vakuová trubice pro pH metr Beckman 2006.519.jpg
ikona videaVědci, které musíte vědět: Arnold O. Beckman, „Zábava, jádro věci, je v technických aspektech“ , Institute History Institute
ikona videa Instrumental Chemist: The Incredible Curiosity of Arnold O. Beckman (trailer) , Science History Institute
ikona videa Harry B. Gray , How Arnold O. Beckman's Instrumental Voice Shaped Chemistry's History , Profiles in Chemistry, Science History Institute

Arnold Orville Beckman (10.04.1900 - 18 května 2004) byl americký chemik, vynálezce, investor a filantrop. Jako profesor Kalifornského technologického institutu založil Beckman Instruments na základě svého vynálezu pH metru z roku 1934 , zařízení pro měření kyselosti, které bylo později považováno za „revoluci ve studiu chemie a biologie“. Vyvinul také spektrofotometr DU , „pravděpodobně nejdůležitější nástroj, který byl kdy vyvinut k pokroku v biologických vědách“. Beckman financoval první tranzistorovou společnost, čímž vzniklo Silicon Valley . Po odchodu do důchodu byl se svou manželkou Mabel (1900-1989) zařazen mezi špičkové filantropy ve Spojených státech.

Raný život

Čtrnáct týdnů v chemii (viz str. 27) inspirovalo Beckmana ve věku 9 let.

Beckman se narodil v Cullom, Illinois , vesnici asi 500 lidí v zemědělské komunitě. Byl nejmladším synem kováře George Beckmana a jeho druhé manželky Elizabeth Ellen Jewkesové. Od malička byl zvědavý na svět. Když mu bylo devět let, Beckman našel starou učebnici chemie, Joel Dorman Steele je čtrnáct týdnů v chemii , a začal zkoušet experimenty. Jeho otec podporoval jeho vědecké zájmy tím, že ho nechal přeměnit z nářadí na laboratoř.

Beckmanova matka Elizabeth zemřela na cukrovku v roce 1912. Beckmanův otec prodal svůj kovářský obchod a stal se cestujícím prodavačem kovářských nástrojů a materiálů. Hospodářka Hattie Langeová byla zasnoubená a starala se o děti Beckmana. Arnold Beckman vydělával peníze jako „cvičný pianista“ s místní kapelou a jako „oficiální tester krémů“ provozující centrifugu pro místní obchod.

V roce 1914 se rodina Beckmanových přestěhovala do Normal, která se nachází severně od Bloomingtonu, Illinois , aby mladí Beckmanové mohli navštěvovat University High School v Normal , „laboratorní školu“ spojenou s Illinois State University . V roce 1915 se přestěhovali do samotného Bloomingtonu, ale nadále navštěvovali University High, kde Arnold Beckman získal povolení k výuce na univerzitní úrovni od profesora chemie Howarda W. Adamse. Ještě na střední škole zahájil Arnold vlastní podnikání „Bloomington Research Laboratories“, kde pro místní plynárenskou společnost dělal analytickou chemii. V noci také vystupoval jako filmový pianista a hrál s místními tanečními kapelami. Absolvoval valedictorian své třídy, s průměrem 89,41 za čtyři roky, nejvyšší dosažený.

Beckmanovi bylo dovoleno opustit školu o několik měsíců dříve, aby na začátku roku 1918 přispěl k úsilí první světové války jako chemik. Ve společnosti Keystone Steel and Iron vzal vzorky roztaveného železa a otestoval je, aby zjistil, zda je chemické složení uhlíku, síry, manganu a fosforu vhodné pro lití oceli.

Když Beckmanovi v srpnu 1918 bylo 18 let, přihlásil se k námořní pěchotě Spojených států . Po třech měsících v námořním výcvikovém táboře na Parris Islandu v Jižní Karolíně byl poslán do brooklynského námořního yardu k tranzitu do války v Evropě. Kvůli zpoždění vlaku se na místo Beckmanovy jednotky nalodila další jednotka. Poté, započítán do skupin v kasárnách, Beckman zmeškal odeslání do Ruska o jedno místo v řadě. Místo toho strávil Arnold Den díkůvzdání v místní YMCA , kde se setkal se 17letou Mabel Stone Meinzerovou, která pomáhala servírovat jídlo. Mabel se stane jeho manželkou. O několik dní později bylo podepsáno příměří , čímž válka skončila.

univerzitní vzdělání

Beckman navštěvoval University of Illinois Urbana-Champaign od podzimu 1918. Během prvního ročníku pracoval s Carl Shipp Marvel na syntéze organických sloučenin rtuti, ale oba muži onemocněli vystavením toxické rtuti . Výsledkem je, že Beckman změnil svůj obor z organické chemie na fyzikální chemii, kde pracoval s Worth Rodebush, TA White a Gerhard Dietrichson. Bakalářský titul z chemického inženýrství získal v roce 1922 a magisterský titul z fyzikální chemie v roce 1923. Pro magisterské studium studoval termodynamiku vodných roztoků amoniaku, předmět, který mu představil TA White.

Brzy po příjezdu na University of Illinois se Beckman připojil k bratrství Delta Upsilon . Byl zasvěcen do Zeta kapitoly Alpha Chi Sigma , chemického bratrstva, v roce 1921 a Gamma Alpha Graduate Scientific bratrství v prosinci 1922.

Beckman se rozhodl jít na doktorát na California Institute of Technology (Caltech). Zůstal tam rok, než se vrátil do New Yorku, aby byl poblíž své snoubenky Mabel, která pracovala jako sekretářka společnosti Equitable Life Assurance Society . Našel si práci ve strojírenském oddělení společnosti Western Electric , předchůdce Bell Telephone Laboratories . Ve spolupráci s Walterem A. Shewhartem vyvinul Beckman programy řízení kvality pro výrobu elektronek a seznámil se s návrhem obvodů. Právě zde Beckman objevil svůj zájem o elektroniku .

Mabel a Arnold Beckmanovi

Beckman si vzal Mabel 10. června 1925. V roce 1926 se pár přestěhoval zpět do Kalifornie a Beckman pokračoval ve studiu na Caltech. Začal se zajímat o ultrafialovou fotolýzu a pracoval se svým doktorským poradcem Roscoem G. Dickinsonem na nástroji, který měl najít energii ultrafialového světla. Fungovalo to tak, že svítilo ultrafialové světlo na termočlánek a převádělo dopadající teplo na elektřinu, která poháněla galvanometr . Po obdržení titulu Ph.D. ve fotochemii v roce 1928 pro tuto aplikaci kvantové teorie na chemické reakce byl Beckman požádán, aby zůstal na Caltech jako instruktor a poté jako profesor. Linus Pauling , další z postgraduálních studentů Roscoe G. Dickinsona, byl také požádán, aby zůstal na Caltech.

V roce 1933 Beckman a jeho rodina postavili dům v podhůří Altadena v Kalifornii a sousedí s Pasadenou. Žili v Altadeně více než 27 let a vychovávali svou rodinu.

Výuka a poradenství ve společnosti Caltech

Laboratoř Arnolda Beckmana v Caltech

Během svého působení v Caltech působil Beckman ve výuce na úvodní i pokročilé úrovni absolventa. Beckman se podělil o své zkušenosti s foukáním skla vyučováním ve strojírně. Vyučoval také v oblasti návrhu a používání výzkumných nástrojů. Beckman se z první ruky zabýval potřebou chemiků pro dobré přístrojové vybavení jako vedoucí nástrojárny v chemickém oddělení. Beckmanův zájem o elektroniku z něj udělal velmi populární v chemickém oddělení Caltech, protože byl velmi zručný ve stavbě měřicích přístrojů .

Během doby, kdy byl v Caltech, se zaměření katedry stále více pohybovalo směrem k čisté vědě a pryč od chemického inženýrství a aplikované chemie. Arthur Amos Noyes , vedoucí chemického oddělení, povzbudil Beckmana i chemického inženýra Williama Laceye ke kontaktu s inženýry a chemiky z reálného světa a Robert Andrews Millikan , prezident Caltechu, položil Beckmanovi technické otázky z vlády a podniků. S jejich požehnáním začal Beckman přijímat práci zvenčí jako vědecký a technický poradce. Působil také jako vědecký odborník na právní zkoušky.

National Inking Appliance Company

Původní stránka společnosti National Inking Appliance Company, později National Technical Laboratories

V roce 1934 Millikan odkázal IH Lyons z National Postal Meter Company na Arnolda Beckmana. Lyons chtěl necpávající inkoust, aby bylo možné poštovné tisknout na strojích, místo aby úředníci lízali razítka. Beckmanovým řešením bylo vyrobit inkoust z kyseliny máselné , zapáchající látky. Kvůli této přísadě ji žádný výrobce nechtěl vyrábět. Beckman se rozhodl, že si to vyrobí sám. Založil společnost National Inking Appliance Company, získal místo v garáži, kterou vlastní výrobce nástrojů Fred Henson, a najala dva studenty Caltechu, Roberta Bartona a Henryho Frackera. Beckman vyvinul a vzal několik patentů na přepisování pásků do psacích strojů , ale jejich marketing nebyl úspěšný. To byla Beckmanova první zkušenost s řízením společnosti a marketingem produktu, a přestože tento první produkt selhal, Beckman repasoval společnost na jiný produkt.

pH metr

Viz také: pH metr
PH metr Beckman Model M.
Používá se přenosný pH metr Beckman

Sunkist Growers měl problémy s vlastním výrobním procesem. Z citronů, které nebyly prodejné jako produkty, byl vyroben pektin nebo kyselina citrónová , přičemž jako konzervační prostředek byl použit oxid siřičitý . Sunkist potřeboval v každém okamžiku znát kyselost produktu a tehdy používané kolorimetrické metody, jako například čtení z lakmusového papíru , nefungovaly dobře, protože do nich zasahoval oxid siřičitý. Chemik Glen Joseph v Sunkist se pokoušel změřit koncentraci vodíkových iontů v citronové šťávě elektrochemicky, ale oxid siřičitý poškodil vodíkové elektrody a nereaktivní skleněné elektrody vytvářely slabé signály a byly křehké.

Joseph oslovil Beckmana, který navrhl, aby místo toho, aby se pokusil zvýšit citlivost svých měření, zesílil své výsledky. Beckman, obeznámený s foukáním skla, elektřinou a chemií, navrhl návrh vakuového elektronkového zesilovače a nakonec sestrojil pracovní aparát pro Josepha. Skleněná elektroda použitá k měření pH byla umístěna do mřížkového obvodu ve vakuové trubici, čímž se vytvořil zesílený signál, který pak mohl být odečten elektronickým měřičem. Prototyp byl tak užitečný, že Joseph požadoval druhou jednotku.

Beckman viděl příležitost a přehodnotil projekt a rozhodl se vytvořit kompletní chemický nástroj, který by mohli snadno přepravovat a používat nespecializovaní odborníci. V říjnu 1934 zaregistroval patentovou přihlášku US Patent č. 2 058 761 na svůj „acidimetr“, později přejmenovaný na pH metr. Společnost Arthur H. Thomas Company, národně známý prodejce vědeckých přístrojů se sídlem ve Philadelphii, byla ochotna zkusit ji prodat. Ačkoli to bylo draze oceněno na 195 dolarů, což byla v té době zhruba počáteční měsíční mzda profesora chemie, bylo to výrazně levnější než odhadované náklady na stavbu srovnatelného nástroje z jednotlivých komponent, asi 500 dolarů. Původní pH metr vážil téměř 7 kg, ale byl podstatným vylepšením oproti choulostivému zařízení. Nejdříve měřič měl konstrukční závadu v tom, že hodnoty pH se měnily s hloubkou ponoření elektrod, ale Beckman problém vyřešil utěsněním skleněné baňky elektrody.

8. dubna 1935 přejmenoval Beckman svou společnost na National Technical Laboratories , čímž formálně uznal své nové zaměření na výrobu vědeckých přístrojů. Společnost si pronajala větší prostory na Colorado Street 3330 a začala vyrábět pH metry. PH metr je důležitým zařízením pro měření pH roztoku a do 11. května 1939 byly prodeje natolik úspěšné, že Beckman opustil Caltech a stal se prezidentem národních technických laboratoří na plný úvazek. V roce 1940 byl Beckman schopen vzít si půjčku na stavbu vlastní továrny na 12 000 čtverečních stop v jižní Pasadeně.

Spektrofotometrie

Ultrafialový

Ultrafialový spektrofotometr Beckman DK1
Používá se spektrofotometr Beckman DU

V roce 1940 mohlo zařízení potřebné k měření světelné energie ve viditelném spektru stát laboratoř až 3 000 dolarů, v té době obrovské množství. Rostl také zájem o zkoumání ultrafialových spekter mimo tento rozsah. Stejně jako Beckman vytvořil jeden snadno použitelný nástroj pro měření pH, stanovil si za cíl vytvořit snadno použitelný přístroj pro spektrofotometrii. Beckmanův výzkumný tým vedený Howardem Carym vyvinul několik modelů.

Nové spektrofotometry používaly hranol k oddělení světla do jeho absorpčního spektra a fototrubici k elektrickému měření světelné energie v celém spektru. Umožnily uživateli vykreslit spektrum absorpce světla látky a poskytnout standardizovaný „otisk prstu“, charakteristický pro sloučeninu. S Beckmanovým modelem D, později známým jako spektrofotometr DU , národní technické laboratoře úspěšně poskytly první snadno použitelný jediný přístroj obsahující optické i elektronické součásti potřebné pro spektrofotometrii s absorpcí ultrafialového záření . Uživatel mohl vložit vzorek, vytočit požadovanou vlnovou délku světla a odečíst množství absorpce této frekvence z jednoduchého měřiče. Relativně snadno a s opakovatelnou přesností produkoval přesná absorpční spektra v ultrafialové i viditelné oblasti spektra. Národní úřad pro standardy provedl testy s cílem potvrdit, že výsledky DU jsou přesné a opakovatelné, a doporučil jeho použití.

Spektrofotometr Beckman DU byl označován jako „model T“ vědeckých přístrojů: „Toto zařízení navždy zjednodušilo a zefektivnilo chemickou analýzu tím, že umožnilo výzkumníkům provést 99,9% přesné kvantitativní měření látky během několika minut, na rozdíl od požadovaných týdnů. dříve pro výsledky pouze s 25% přesností. “ Theodore L. Brown poznamenává, že „revolucionizoval měření světelných signálů ze vzorků“. Laureát Nobelovy ceny Bruce Merrifield je označován jako spektrofotometr DU „pravděpodobně nejdůležitějším nástrojem, který byl kdy vyvinut k pokroku v biologických vědách“.

Vývoj spektrofotometru měl také přímý význam pro válečné úsilí. Například byla studována role vitamínů ve zdraví a vědci chtěli identifikovat potraviny bohaté na vitamín A, aby vojáci byli zdraví. Předchozí metody zahrnovaly krmení krys po dobu několika týdnů, poté provedení biopsie k odhadnutí hladin vitaminu A. Spektrofotometr DU přinesl lepší výsledky během několika minut. Spektrofotometr DU byl také důležitým nástrojem vědců, kteří studovali a vyráběli nový zázračný lék penicilin. Do konce války vyráběly americké farmaceutické společnosti každý měsíc 650 miliard jednotek penicilinu. Velká část práce vykonané v této oblasti během druhé světové války byla utajena až po válce.

Infračervený

Beckman a jeho společnost se podíleli na řadě tajných projektů. Došlo ke kritickému nedostatku gumy , která byla použita v pneumatikách džípů a letadel a v tancích. Přírodní zdroje z Dálného východu byly kvůli válce nedostupné a vědci hledali spolehlivou syntetickou náhradu. Beckman byl osloven Úřadem gumové rezervy ohledně vývoje infračerveného spektrofotometru na pomoc při studiu chemikálií, jako je toluen a butadien . Úřad Rubber Reserve se tajně setkal v Detroitu s Robertem Brattainem ze společnosti Shell Development Company, Arnoldem O. Beckmanem a R. Bowlingem Barnesem z American Cyanamid. Beckman byl požádán, aby tajně vyrobil sto infračervených spektrofotometrů, které budou použity autorizovanými vládními vědci, na základě návrhu jednopaprskového spektrofotometru, který již vyvinul Robert Brattain pro Shell. Výsledkem byl spektrofotometr Beckman IR-1.

V září 1942 byl odeslán první z nástrojů. Přibližně 75 IR-1 bylo vyrobeno v letech 1942 až 1945 pro použití americkým syntetickým kaučukem. Vědci nesměli publikovat nebo diskutovat o čemkoli, co souvisí s novými stroji, až po válce. Jiní výzkumníci, kteří nezávisle sledovali vývoj infračervené spektrometrie, byli schopni publikovat a vyvíjet nástroje během této doby, aniž by byli ovlivněni omezeními utajení.

Beckman pokračoval ve vývoji infračerveného spektrofotometru po uvolnění IR-1. Tváří v tvář tvrdé konkurenci se v roce 1953 rozhodl jít vpřed s radikálním přepracováním nástroje. Výsledkem byl IR-4, který bylo možné ovládat pomocí jediného nebo dvojitého paprsku infračerveného světla. To uživateli umožnilo provést současně referenční měření i měření vzorku.

Další tajné projekty

Helipot

Potenciometr Beckman Helipot SA1400A
Helipot mikroobvod, 1966

Ve stejné době, kdy byl Beckman osloven ohledně infračervené spektrometrie, ho kontaktoval Paul Rosenberg. Rosenberg pracoval v radiační laboratoři MIT . Laboratoř byla součástí tajné sítě výzkumných institucí v USA i Británii, které pracovaly na vývoji radaru , „rádiového detekování a dálkového ovládání“. Projekt se o Beckmana zajímal kvůli vysoké kvalitě ladicích knoflíků nebo „potenciometrů“, které byly použity na jeho pH metrech. Beckman označil konstrukci knoflíků pH metru pod názvem „helipot“ pro „šroubovicový potenciometr“. Rosenberg zjistil, že helipot byl desetkrát přesnější než jiné knoflíky. Nicméně pro použití v nepřetržitě se pohybujících letadlech, lodích nebo ponorkách, které by mohly být napadeny, by bylo zapotřebí přepracování, které by zajistilo, že knoflíky vydrží nárazy a vibrace.

Beckman nesměl říci svým zaměstnancům důvod redesignu a o problém se nijak zvlášť nezajímali; nakonec sám přišel s řešením. Místo použití drátu omotaného kolem cívky, tlakem malé pružiny k vytvoření jediného kontaktního bodu, přepracoval knoflík tak, aby měl souvislou drážku, ve které byl kontaktní bod obsažen. Kontaktní bod se pak mohl pohybovat plynule a nepřetržitě a nemohl být vyrušen z kontaktu. Beckmanův model A Helipot byl armádou velmi žádán. Během prvního roku výroby se její tržby staly 40% příjmů společnosti. Beckman vyčlenil samostatnou společnost Helipot Corporation, aby převzal manufakturu elektronických součástek.

Paulingův kyslíkoměr

Analyzátor kyslíku Beckman D2 používaný u pacienta, ca. 50. léta 20. století
Měřič kyslíku Beckman Model D, založený na Paulingově designu, při použití s ​​inkubátorem pro kojence

Linus Pauling v Caltech také vykonával tajnou práci pro armádu. Výbor pro národní obranný výzkum svolal schůzku na 3. října 1940 a chtěl přístroj, který by mohl spolehlivě měřit obsah kyslíku ve směsi plynů, aby mohli měřit kyslíkové podmínky v ponorkách a letadlech. Pauling jim navrhl Paulingův kyslíkoměr. Původně se na dodávku pouzder pro měřicí přístroj obrátil Holmes Sturdivant, Paulingův asistent, Beckman byl brzy požádán o výrobu celého nástroje.

Zatímco rada Národní technické laboratoře nebyla ochotna podpořit tajný projekt, jehož detaily jim nebylo možné sdělit, shodli se, že Beckman na něj může svobodně navázat nezávisle. Beckman založil pro jejich výrobu druhou spinoff společnost Arnold O. Beckman, Inc. Vytvoření měřiče kyslíku byla technická výzva, zahrnující vytvoření malých, vysoce přesných skleněných činek. Beckman vytvořil malý stroj na foukání skla, který by generoval přesně změřený obláček vzduchu a vytvořil skleněné kuličky.

Po válce Beckman vyvinul analyzátory kyslíku pro jiný trh. Byly použity ke sledování podmínek v inkubátorech předčasně narozených dětí. Lékaři z Johns Hopkins University je použili k určení doporučení pro zdravé hladiny kyslíku pro inkubátory.

Projekt Manhattan

Nástroje Manhattanu používaly také nástroje Beckman . Vědci v projektu se pokoušeli vyvinout nástroje pro měření radiace v plynových, elektricky nabitých ionizačních komorách v jaderných reaktorech. Bylo obtížné získat spolehlivé údaje, protože signály byly slabé. Beckman si uvědomil, že s relativně malým nastavením-nahrazením skleněnou elektrodou vstupním zatěžovacím odporem-lze pH metr upravit tak, aby tuto práci vykonával. Výsledkem je, že Beckman Instruments vyvinul nový produkt, mikroampérmetr.

Kromě toho Beckman vyvinul dozimetr pro měření expozice radiaci, aby chránil personál projektu Manhattan. Dozimetr byl miniaturní ionizační komora nabitá 170 volty. Nahoře měl malou kalibrovanou stupnici, jejíž jehlou bylo křemenné vlákno pokryté platinou. Dozimetry byly také vyrobeny společností Beckman's spinoff, Arnold O. Beckman, Inc.

Boj se smogem

V poválečné jižní Kalifornii, včetně oblasti Pasadena, kde žili Beckmanovi, se smog stal stále častějším tématem konverzace a také nepříjemným zážitkem. Nejprve charakterizovaný jako „plynové útoky“ v roce 1943, padlo podezření na celou řadu možných příčin, včetně nádob na šmouhy používaných pěstiteli pomeranče, kouře produkovaného místními průmyslovými závody a výfuků automobilů. Los Angelesská obchodní komora byla jednou z organizací, které se zabývaly možnými příčinami a důsledky smogu, protože se týkaly jak průmyslu (a pracovních míst), tak kvality života v této oblasti. Beckman byl zapletený s obchodní komorou.

V roce 1947 kalifornský guvernér Earl Warren podepsal celostátní zákon o kontrole znečištění ovzduší, který povolil vytvoření okresů pro kontrolu znečištění ovzduší (APCD) v každém hrabství státu. Los Angelesská obchodní komora požádala Beckmana, aby je zastupoval při vytváření místního APCD. Když byl nový APCD vytvořen, požádal Beckmana, aby se stal vědeckým konzultantem ředitele pro kontrolu znečištění ovzduší. Zastával funkci od roku 1948 do roku 1952.

Dotyčným důstojníkem pro kontrolu znečištění ovzduší byl Louis McCabe, geolog se zkušenostmi z chemického inženýrství. McCabe zpočátku měl podezření, že smog je důsledkem znečištění oxidem siřičitým, a navrhl, aby kraj přeměnil podezřelou znečišťující látku na hnojivo nákladným procesem. Beckman nebyl přesvědčen, že skutečným viníkem smogu v Los Angeles je oxid siřičitý. Navštívil Gary v Indianě, kde byly podniknuty kroky k řešení znečištění oxidem siřičitým, a byl zasažen charakteristickým zápachem síry ve vzduchu. Po návratu Beckman přesvědčil McCabeho, že potřebují hledat jinou příčinu.

Patent 1071952 „Zařízení pro záznam koncentrací plynu v atmosféře“

Beckman se spojil s profesorem Caltech, který pracoval na smogu, Arie Jan Haagen-Smit . Vyvinuli zařízení pro sběr částic ze vzduchu v Los Angeles pomocí systému hadic přerušovaně chlazeného kapalným dusíkem. Haagen-Smit identifikoval látku, kterou shromáždili, jako peroxidový organický materiál . Souhlasil, že stráví rok studiem chemie smogu. Jeho výsledky, prezentované v roce 1952, identifikovaly ozon a uhlovodíky z komínů, rafinerií a výfuků automobilů jako klíčové složky při tvorbě smogu.

Zatímco Haagen-Smit vypracoval genezi smogu, Beckman vyvinul nástroj k jeho měření. 7. října 1952 mu byl udělen patent na „kyslíkový zapisovač“, který používal kolorimetrické metody k měření hladin sloučenin přítomných v atmosféře. Společnost Beckman Instruments nakonec vyvinula řadu nástrojů pro různá použití při monitorování a ošetřování automobilových výfukových plynů a znečištění ovzduší. Dokonce vyráběli „dodávky pro monitorování kvality ovzduší“, přizpůsobené laboratoře na kolečkách pro použití vládou a průmyslem.

Kalifornského guvernéra Goodwina Knighta oslovil samotného Beckmana, aby vedl zvláštní výbor pro znečištění ovzduší, aby navrhl způsoby boje proti smogu. Koncem roku 1953 výbor svá zjištění zveřejnil. „Beckmanova bible“ doporučila, aby byla okamžitě provedena klíčová opatření:

  • zastavení úniků par z rafinerií a čerpacích stanic
  • kterým se stanoví normy pro automobilové výfuky
  • přestavba z naftových nákladních vozidel a autobusů na propan
  • žádat znečišťující průmysl, aby omezil znečišťující látky nebo se odstěhoval z měst
  • zákaz otevřeného spalování odpadu
  • rozvoj regionální hromadné dopravy

Společnost Beckman Instruments také získala společnost Liston-Becker Instrument Company v červnu 1955. Společnost Liston-Becker, kterou založil Max D. Liston , zaznamenala úspěšný rekord ve vývoji infračervených analyzátorů plynu . Společnost Liston vyvinula nástroje pro měření smogu a emisí výfukových plynů automobilů, které jsou zásadní pro pokusy o zlepšení kvality ovzduší v Los Angeles v 50. letech minulého století.

Beckman pomohl vytvořit nadaci pro znečištění ovzduší, neziskovou organizaci na podporu výzkumu při hledání řešení smogu a vzdělávání veřejnosti o vědeckých problémech souvisejících se smogem.

V roce 1954 se stal členem představenstva Los Angeles Chamber of Commerce a předsedou jejího výboru pro znečištění ovzduší. Zasazoval se o silnější pravomoci APCD a vybízel průmysl, obchod a občany k podpoře jejich práce. Pomohl Hospodářské komoře vyvinout jednotný přístup ke sledování smogu, vysílání smogových výstrah a řešení smogového problému. 25. ledna 1956 se stal prezidentem Los Angeles Chamber of Commerce. Identifikoval dva klíčové problémy svého funkčního období jako boj se smogem a podporu spolupráce místní vědy, technologie, průmyslu a vzdělávání.

Beckman uznal, že kvalita vzduchu se přes noc nezlepší. Jeho práce s kvalitou ovzduší pokračovala po celá léta a přinesla mu národní pozornost. V roce 1967 byl prezident Richard Nixon jmenován Beckmanem do Federální rady pro kvalitu ovzduší na čtyřleté funkční období .

Elektronika

John J. Murdock držel značné zásoby v národních technických laboratořích. On a Arnold Beckman podepsali smlouvu o opci na akcie, kterou by Beckman mohl po jeho smrti koupit Murdockovy akcie NTL ze svého majetku. Když Murdock zemřel v roce 1948, Beckman byl schopen získat kontrolní podíl ve společnosti. 27. dubna 1950 byla národní technická laboratoř přejmenována na Beckman Instruments, Incorporated. V roce 1952 se Beckman Instruments stala veřejně obchodovanou společností na New York Curb Exchange a generovala nový kapitál pro expanzi, včetně zámořské expanze.

Cermetové

Helipot Corporation, spinoffová společnost, kterou Beckman vytvořil, když rada NTL pochybovala o elektronice, byla znovu začleněna do Beckman Instruments a v roce 1958 se stala Helipot Division. Vědci Helipot experimentovali s cermety , kompozitními materiály vyrobenými smícháním keramiky a kovů . Potenciometry vyrobené z cermetu místo kovu byly odolnější vůči teplu, vhodné pro použití při extrémních teplotách.

Odstředivky

V roce 1954 získala společnost Beckman Instruments výrobce ultracentrifug Spinco (Specialized Instruments Corp.), kterou založil Edward Greydon Pickels v roce 1946. Tato akvizice byla základem divize odstředivky Beckman's Spinco . Divize pokračovala v návrhu a výrobě řady preparativních a analytických ultracentrifug.

Polovodiče

V roce 1955 byl Beckman kontaktován Williamem Shockleym . Shockley, který byl jedním z Beckmanových studentů na Caltech, vedl výzkumný program Bell Labs do polovodičové technologie . Polovodiče byly v některých ohledech podobné cermetům. Shockley chtěl založit novou společnost a požádal Beckmana, aby sloužil ve správní radě. Po značné diskusi se Beckman začal více angažovat: on a Shockley podepsali dopis o záměru vytvořit Shockley Semiconductor Laboratory jako dceřinou společnost Beckman Instruments pod vedením Williama Shockleyho. Nová skupina by se specializovala na polovodiče, počínaje automatizovanou výrobou tranzistorů s difuzní základnou .

Protože Shockleyho stárnoucí matka žila v Palo Alto , chtěl Shockley založit laboratoř v nedalekém Mountain View v Kalifornii . Frederick Terman , probošt na Stanfordské univerzitě , nabídl pevný prostor v novém průmyslovém parku ve Stanfordu. Firma byla zahájena v únoru 1956, ve stejném roce, kdy Shockley obdržel spolu s Johnem Bardeenem a Walterem Houserem Brattainem Nobelovu cenu za fyziku „za výzkum polovodičů a objev tranzistorového efektu“. Shockley Semiconductor Laboratory byla první provozovna pracující na křemíkových polovodičových zařízeních v takzvaném Silicon Valley.

Shockleyovi však chyběly zkušenosti s řízením obchodu a průmyslu. Kromě toho se rozhodl, že laboratoř bude zkoumat vlastní vynález, čtyřvrstvou diodu, místo aby vyvinula difuzní křemíkový tranzistor, na kterém se s Beckmanem dohodli. Beckman byl svými inženýry ujištěn, že vědecké myšlenky za Shockleyho projektem jsou stále zdravé. Na výzvu členů Shockleyho laboratoře se Beckman rozhodl nezasahovat do jejího řízení. V roce 1957 osm předních vědců včetně Gordona Moora a Roberta Noyce opustilo Shockleyho skupinu a vytvořilo konkurenční startup Fairchild Semiconductor , který by úspěšně vyvinul křemíkové tranzistory. V roce 1960 Beckman prodal dceřinou společnost Shockley společnosti Clevite Transistor Company, čímž skončil jeho formální vztah s polovodiči. Nicméně Beckman byl zásadním podporovatelem nového průmyslu v jeho počátečních fázích.

Počítače a automatizace

První snímek Měsíce pořízený americkou kosmickou lodí Ranger 7 dne 31. července 1964

Beckman také viděl, že počítače a automatizace nabízejí nespočet příležitostí pro integraci do nástrojů a vývoj nových nástrojů. Společnost Beckman Instruments koupila v padesátých letech společnost Berkeley Scientific Company a později vyvinula divizi systémů v rámci společnosti Beckman Instruments „k vývoji a budování průmyslových datových systémů pro automatizaci“. Berkeley vyvinul analogový počítač EASE a do roku 1959 měl Beckman smlouvy s významnými společnostmi v leteckém, kosmickém a obranném průmyslu, včetně Boeing Aerospace , Lockheed Aircraft , North American Aviation a Lear Siegler . Divize Beckman Systems také vyvinula specializované počítačové systémy pro zpracování velkých objemů telemetrických rádiových dat ze satelitů a bezpilotních kosmických lodí. Jednalo se o systémy pro zpracování měsíčních fotografií pořízených kosmickou lodí NASA Ranger.

Filantropie

Šedesátá léta byla pro Beckmany časem změn. Mabel se zamilovala do domu u moře v Corona del Mar poblíž Newport Beach v Kalifornii. V roce 1960 koupili dům, zrekonstruovali ho a žili tam společně až do Mabeliny smrti v roce 1989.

Beckman se také rozhodl odejít do důchodu. On a jeho manželka Mabel se stávali stále aktivnějšími filantropy s deklarovaným záměrem rozdat před smrtí své osobní bohatství. V roce 1964, Beckman byl požádán, aby se stal předsedou správní rady Caltech, a přijal pozici. Byl členem představenstva od roku 1953. V roce 1965 odešel do důchodu jako prezident společnosti Beckman Instruments a místo toho se stal předsedou jeho představenstva. 23. listopadu 1981 souhlasil s prodejem společnosti, která byla poté sloučena se společností SmithKline a vytvořila společnost SmithKline Beckman.

První velký filantropický dar Beckmanových dostal Caltech. Při podpoře Caltechu rozšířili dlouhodobý vztah, který Beckman začal jako student na Caltechu, a pokračovali jako učitel a správce. V roce 1962 financovali stavbu koncertní síně Beckman Auditorium, kterou navrhl architekt Edward Durrell Stone . V průběhu let také podporovali Beckman Institute , Beckman Auditorium, Beckman Laboratory of Behavioral Sciences a Beckman Laboratory of Chemical Synthesis na California Institute of Technology. Podle emeritního prezidenta Caltechu Davida Baltimora Beckman „formoval osud Caltechu“. Beckmanovi jsou také jmenováni v Beckman Institute for Advanced Science and Technology a Beckman Quadrangle na University of Illinois Urbana-Champaign.

Nadace Arnolda a Mabel Beckmanových byla založena v září 1977. V době Beckmanovy smrti dala nadace více než 400 milionů dolarů různým charitativním organizacím a organizacím. V roce 1990 byla na základě každoročních darů považována za jednu z deseti nejlepších nadací v Kalifornii. Dary směřovaly hlavně vědcům a vědeckým důvodům, stejně jako Beckmanově alma mater . Je citován slovy: „Nashromáždil jsem své bohatství prodejem nástrojů vědcům ... tak jsem si řekl, že by bylo vhodné přispět vědě, a to byl můj hlavní směr pro charitu.“

V 80. letech financovali pět hlavních center:

Beckmanovi také dali:

  • Arnold and Mabel Beckman Center for the History of Chemistry at the Chemical Heritage Foundation (now the Science History Institute ), Philadelphia, Pennsylvania
  • Arnold and Mabel Beckman Center of the National Academy of Science and Engineering , in Irvine, CA (1988)
  • Program MBA Pepperdine University School of Business & Management (1988)

Po Mabelově smrti v roce 1989 Arnold Beckman reorganizoval nadaci, aby pokračovala ve věčné době, a vyvinul nové iniciativy pro dávání nadace.

Hlavním zaměřením se stalo zlepšení přírodovědného vzdělávání. Počínaje rokem 1998 nadace poskytla více než 23 milionů dolarů na podporu praktického vědeckého vzdělávání založeného na výzkumu do školních čtvrtí v Orange County v Kalifornii a stimulovala školy k integraci vědy do kurikula K-6 jako základního předmětu.

Arnold Beckman si představil programy Beckman Scholars a Beckman Young Investigators na podporu mladých vědců na univerzitní úrovni. Beckman Foundation každoročně vybere seznam univerzit a vysokých škol, z nichž každá vybere studenty ze své instituce pro program Beckman Scholars Program. Program Beckman Young Investigators poskytuje výzkumnou podporu slibným členům fakulty v raných fázích akademické kariéry v chemických a biologických vědách, zejména těm, jejichž práce zahrnuje metody, nástroje a materiály, které mohou otevřít nové cesty výzkumu ve vědě.

Nadace Arnolda a Mabel Beckmanových také podporuje výzkum zraku prostřednictvím Beckman Initiative in Macular Research a Beckman-Argyros Award in Vision Research. Mezi podporované aktivity patří výzkum laserové chirurgie a makulární degenerace.

Arnold Beckman zemřel 18.

  • Beckman Auditorium, California Institute of Technology

  • Strop Beckman Auditorium, speciálně navržený pro jeho akustické vlastnosti

  • Beckmanův institut na Caltech, odráží se ve vodě

  • Beckman Institute na University of Illinois v Urbana – Champaign

  • Konferenční centrum Beckman, Národní akademie

Ceny a vyznamenání

National Medal of Technology, udělil Beckmanovi prezident George HW Bush, 1989
Mabel a Arnold Beckmanovi

V roce 1971 byl Beckman oceněn čestným doktorem věd (Sc.D.) z Whittier College .

Arnold Beckman byl zvolen členem Americké akademie umění a věd v roce 1976. V roce 1982 získal Cenu Golden Plate od American Academy of Achievement . Beckman byl uveden do Business Hall of Fame USA v kategorii Junior Achievement v roce 1985. V roce 1987 byl uveden do Síně slávy národních vynálezců v Akronu v Ohiu . V roce 2004 obdržel Cenu za celoživotní zásluhy.

V roce 1989 obdržel Beckman Cenu Charlese Lathropa Parsonse za veřejnou službu od Americké chemické společnosti . V roce 1996 byl uveden do síně slávy Alpha Chi Sigma. V roce 2000 obdržel od Nadace pro chemické dědictví zvláštní tisíciletou edici Othmerovy zlaté medaile jako uznání jeho mnohostranných příspěvků k chemickému a vědeckému dědictví.

Beckmanovi byla udělena Národní medaile za technologie v roce 1988. Je to nejvyšší pocta, kterou mohou Spojené státy udělit americkému občanovi za úspěchy související s technologickým pokrokem Prezident George HW Bush předal Beckmanovi v roce 1989 cenu National Medal of Science Award „za jeho vedoucí postavení ve vývoji analytických přístrojů a jeho hluboký a trvalý zájem o vitalitu národního vědeckého podnikání. “ Reaganova administrativa byla dříve uznána jako jeden z asi 30 občanů, kteří obdrželi medaili Prezidentských občanů z roku 1989 za příkladné skutky služby.

V roce 1991 získal Beckman The Lincoln Academy of Illinois Řád Lincolna, stav nejvyššího stavu Illinois .

Beckman získal v roce 1999 medaili za veřejné blaho od Národní akademie věd .

Asteroid 3737 Beckman byl pojmenován po Arnoldu O. Beckmanovi v roce 1983.

Arnold O. Beckman High School v Irvine v Kalifornii, která má zaměřit na vzdělávání v přírodních vědách, byl pojmenován na počest Arnolda O. Beckman. Nebylo to však financováno Beckmanem.

Expozice Beckman Coulter Heritage, která pojednává o práci vědců Arnolda Beckmana a Wallace Coultera, se nachází v sídle Beckman Coulter v Brea v Kalifornii .

Viz také

Poznámky

externí odkazy