아놀드 오빌 벡먼

Arnold Orville Beckman
아놀드 오빌 벡먼
Arnold Beckman early portrait 2.65.tif
아놀드 벡만, 1921년경
태어난(1900-04-10) 1900년 4월 10일
일리노이 주 컬럼
죽은2004년 5월 18일(2004-05-18) (104세)
캘리포니아 주, 라 졸라
국적미국인의
모교
수상
과학 경력
필드물리 화학
기관
박사학위 자문위원로스코 G. 디킨슨
외부 영상
Vacuum Tube for Beckman pH Meter 2006.519.jpg
video icon 반드시 알아야 할 과학자들: 아놀드 O. 벡먼, 과학사연구소 "재미, 사물의 심장은 기술적 측면에 있다"
video icon The Instrument Chemister: 아놀드 오의 놀라운 호기심 벡먼(트레일러), 과학사연구소
video icon 해리 B. 그레이, 어떻게 아놀드 오가. 벡먼의 기악성형 화학사, 화학, 과학사 연구소의 프로필

아놀드 오르빌 벡먼(Arnold Orville Beckman, 1900년 4월 10일 ~ 2004년 5월 18일)은 미국의 화학자, 발명가, 투자자, 자선가였다. 캘리포니아 공과대학교 교수 시절, 그는 1934년 발명한 산도 측정 장치인 pH 미터를 바탕으로 벡만 인스트루먼트(Beckman Instruments)를 설립했는데, 후에 "화학 생물학 연구에 혁명을 일으켰다"[1]고 간주되었다. 그는 또한 DU 분광도계를 개발했는데, 그것은 "아마도 생명과학의 발전을 위해 개발된 것 중 가장 중요한 기구"이다.[2] 벡먼은 최초의 트랜지스터 회사에 자금을 지원하여 실리콘밸리를 탄생시켰다.[3] 은퇴 후, 그와 그의 아내인 마벨(1900-1989)은 미국의 최고 자선가들 중 한 명이었다.[4]

초년기

14주간의 화학 (p.27 그림)은 9살 때 벡맨에게 영감을 주었다.

벡먼은 일리노이주 컬럼에서 태어났으며, 한 농가에서 약 500명이 살고 있다. 대장부 조지 벡만과 둘째 부인 엘리자베스 엘렌 주크스의 막내 아들이었다.[3]: 5 그는 어려서부터 세상이 궁금했다. 벡먼은 9살 때 조엘 도만 스틸의 14주 화학 교과서를 발견하고 실험에 나섰다.[3]: 9 그의 아버지는 그가 도구들을 실험실로 개조하도록 함으로써 그의 과학적인 이익을 장려했다.

벡만의 어머니 엘리자베스는 1912년 당뇨병으로 세상을 떠났다. 벡먼의 아버지는 그의 대장간 가게를 팔았고, 대장간 도구와 재료를 파는 여행 세일즈맨이 되었다. 가정부 해티 랜지는 베크만 아이들을 돌보기로 약혼했다. 아놀드 벡먼은 현지 밴드와 함께 '실습 피아니스트'로, 현지 매장 원심분리기를 운영하는 '공식 크림 테스터'로 돈을 벌었다.[3]: 12–13

1914년 벡먼 가족은 일리노이 주 블루밍턴의 바로 북쪽에 위치한 노멀로 이사하여 어린 베크맨들이 일리노이 주립대학과 연관된 "실험학교"인 노멀에 있는 대학교 고등학교에 다닐 수 있게 되었다.[3]: 16 1915년에 그들은 블루밍턴으로 옮겨갔지만,[3]: 17–18 계속해서 University High에 다녔고, 그곳에서 아놀드 벡만은 화학과 교수 하워드 W로부터 대학 수준의 수업을 들을 수 있는 허가를 받았다. 아담스.[3]: 17–18 아직 고등학교에 재학 중인 아놀드는 지역 가스 회사를 위해 분석 화학 작업을 하면서 자신의 사업인 "블루밍턴 연구소"를 시작했다.[3]: 21–22 영화관 피아니스트로 야간 공연도 하고, 지역 댄스 밴드와 함께 연주하기도 했다.[3]: 24–25 그는 4년 동안 평균 89.41로 졸업생 중 가장 높은 점수를 받았다.[3]: 27

벡먼은 1918년 초 화학자로 일함으로써 제1차 세계대전의 노력에 기여하기 위해 몇 달 일찍 학교를 떠날 수 있었다. 키스톤 철강과 철에서 그는 녹은 철의 샘플을 채취하여 탄소, 황, 망간, 인의 화학적 조성이 강철을 붓는 데 적합한지 시험했다.[3]: 26

벡만이 1918년 8월 18세가 되었을 때, 그는 미국 해병대에 입대했다. 사우스캐롤라이나 패리스 아일랜드의 해병대 신병 훈련소에서 3개월을 보낸 후,[3]: 31 그는 브루클린 해군 야드로 보내져 유럽에서의 전쟁으로 옮겨졌다. 열차 지연으로 벡먼 부대 대신 다른 부대가 승선했다. 그리고 나서, 막사에서 그룹으로 세어, 벡만은 한 줄의 공간에 의해 러시아로 보내지는 것을 놓쳤다.[3]: 32 대신, 아놀드는 추수감사절을 지역 YMCA에서 보냈고 그곳에서 그는 식사를 제공하는 것을 돕고 있는 17세의 마벨 스톤 마인저를 만났다. 메이블은 그의 아내가 될 것이다.[3]: 33 며칠 후 정전협정이 체결되어 전쟁이 끝났다.

대학 교육

벡먼은 1918년 가을부터 일리노이 대학교 우르바 샴페인을 다녔다. 1학년 때 칼 쉬프 마블과 함께 유기농 수은 화합물 합성을 연구했지만 두 사람 모두 유독 수은에 노출돼 병이 났다.[3]: 42 그 결과 벡만은 유기화학에서 물리화학으로 전공을 바꾸었고, 그곳에서 워스 로데부시 T. A.와 함께 일했다. 화이트, 그리고 게르하르트 디트리히손.[3]: 50–51 1922년 화학공학 학사, 1923년 물리화학 석사 학위를 받았다.[5] 석사학위를 위해 그는 수성 암모니아 용액의 열역학학을 연구했는데, 이 과목은 T. A에 의해 그에게 소개되었다. 흰색.[3]: 55

일리노이 대학에 도착한 직후 벡만은 델타 업실론 학회에 가입했다.[3]: 55 1921년[6] 화학 학회인 알파치 시그마 제타 지부(Alpha Chi Sigma)와 1922년 12월 감마 알파 대학원 과학 학회로 개회했다.

벡먼은 캘리포니아 공과대학(Caltech)에 박사학위를 받기로 결심했다. 그는 그곳에서 1년 동안 머물다가 에퀴블 생명 보장 협회 비서로 일하고 있던 약혼자 마벨 근처에 있기 위해 뉴욕으로 돌아왔다. 그는 벨 전화 연구소의 전신인 웨스턴 일렉트릭의 공학과에 취직했다. 월터 A와 함께 일하고 있다. Shewhart,[3]: 61 Beckman은 진공관 제조를 위한 품질 관리 프로그램을 개발했고 회로 설계에 대해 배웠다. 벡맨이 전자제품에 대한 관심을 발견한 것은 바로 여기서였다.

마벨과 아놀드 벡먼

벡만은 1925년 6월 10일 메이블과 결혼했다.[3]: 68 1926년에 그 부부는 캘리포니아로 다시 이사를 갔고 벡만은 칼텍에서 공부를 재개했다. 그는 자외선 광분해에 관심을 갖게 되었고 박사학위 조언자인 Roscoe G와 함께 일했다. 디킨슨, 자외선의 에너지를 찾기 위한 도구로. 자외선을 열전대에 비추고, 입사열을 전기로 전환해 아연도계를 구동하는 방식으로 작동했다. 벡먼은[5] 1928년 화학반응에 양자이론을 이렇게 응용한 것으로 광화학 박사학위를 받은 후, 칼텍에서 강사로 있다가 교수로 재직하라는 요청을 받았다.[7] 라이너스 폴링, 로스코 G의 또 다른 사람. 디킨슨의 대학원생들도 칼텍에 남아 있으라는 요청을 받았다.[3]: 99

1933년 벡만과 그의 가족은 캘리포니아 알타데나에 기슭과 패사데나와 인접한 곳에 집을 지었다. 그들은 알타데나에서 27년 넘게 살면서 가족을 부양했다.[citation needed]

Caltech의 교육 및 컨설팅

칼텍의 아놀드 벡만 연구소

칼텍에 있는 동안 벡만은 입문반과 고급반 양쪽에서 가르치는 일에 적극적이었다. 벡먼은 기계공장에서 수업을 하면서 유리공예에 대한 전문지식을 공유했다. 그는 또한 연구 기구의 설계와 사용에 관한 수업도 가르쳤다. 벡먼은 화학과 악기점의 매니저로서 화학자들이 필요로 하는 좋은 도구들을 직접 다루었다.[3]: 96–99 벡먼은 전자공학에 대한 관심이 높아 측정기 제작에 매우 능숙했기 때문에 칼텍 화학부 내에서 큰 인기를 끌었다.

그가 칼텍에 있을 때, 학과의 초점은 점점 순수과학 쪽으로 옮겨가고 화학공학이나 응용화학으로 멀어졌다. 아서 아모스 노예스 화학부문장은 벡맨과 화학 엔지니어 윌리엄 레이시 둘 다 실제 엔지니어 및 화학자와 접촉하도록 격려했고, 로버트 앤드루스 밀리칸 칼텍 사장은 정부와 기업에서 벡먼에게 기술적 질문을 의뢰했다.[3]: 98–101 그들의 축복과 함께 벡만은 과학 기술 컨설턴트로 외부 업무를 받아들이기 시작했다. 법률 재판에서도 과학 전문가로 활동했다.

내셔널 인킹 어플라이언스 회사

National Inking Appliance Company, 후기 National Technical Laboratory의 원래 위치

1934년 밀리칸은 국립우편계기회사의 I. H. 라이온스를 아놀드 벡만에게 의뢰했다. 라이온스는 점원들이 우표를 핥게 하는 대신에 우표가 기계에 의해 인쇄될 수 있도록 덮이지 않는 잉크를 원했다.[8] 벡만의 해결책은 악취물질인 부티릭산으로 잉크를 만드는 것이었다. 이 성분 때문에 제조를 원하는 제조업체는 없었다. 벡만은 직접 만들기로 결심했다. 그는 악기 제조업체인 프레드 헨슨이 소유한 차고에서 공간을 확보하고 두 명의 칼텍 학생인 로버트 바튼과 헨리 프래커를 고용하면서 내셔널 잉킹 어플라이언스 회사를 시작했다. 벡먼은 타이프라이터 리본 재입력 특허를 두어 개 개발하여 빼냈지만, 마케팅은 성공적이지 못했다. 이는 벡맨이 회사를 경영하고 제품을 마케팅한 첫 경험이었고, 이 첫 번째 제품이 실패하는 동안 벡맨은 회사를 다른 제품으로 환매했다.[3]: 124–129

pH 미터

참고 항목: pH 미터
벡먼 모델 M pH 미터
Beckman 휴대용 pH 미터 사용 중

Sunkist Growers는 자체 제조 공정에 문제가 있었다. 생산물로 팔 수 없는 레몬은 펙틴이나 구연산으로 만들어졌고, 이산화황은 방부제로 사용되었다. Sunkist는 언제든지 제품의 산도를 알 필요가 있었고, 리트머스 종이의 판독과 같이 당시 사용되던 색도측정법은 아황산가스가 간섭했기 때문에 잘 작동하지 않았다. Sunkist의 화학자 Glen Joseph는 레몬 주스의 수소 이온 농도를 전기 화학적으로 측정하려고 시도하고 있었지만, 이산화황은 수소 전극을 손상시켰고, 비반응 유리 전극은 약한 신호를 생성하여 깨지기 쉬웠다.

조셉은 벡맨에게 다가갔는데, 벡맨은 치수의 민감도를 높이려고 하는 대신 결과를 증폭시키자고 제안했다. 유리 불기, 전기, 화학에 익숙한 벡먼은 진공관 앰프 디자인을 제안했고 결국 조셉을 위해 작업용 장비를 만드는 데 그쳤다. pH 측정에 사용되는 유리 전극은 진공관의 격자 회로에 배치되어 증폭된 신호를 생성하여 전자 계량기로 판독할 수 있었다. 프로토타입은 조셉이 2부대를 요청했을 정도로 유용했다.[3]: 124–129

벡먼은 이 프로젝트를 다시 생각해보고 비전문가들이 쉽게 운반하고 사용할 수 있는 완전한 화학 기구를 만들기로 결정했다. 1934년 10월까지 그는 "산소측정기"로 특허출원 미국 특허 제2058,761호를 등록했고, 후에 pH 미터의 이름을 바꾸었다.[3]: 131 [9] 아서 H. 필라델피아에 본사를 둔 전국적으로 유명한 과학기기 딜러인 토마스 컴퍼니는 기꺼이 그것을 팔려고 했다. 당시 화학과 교수의 초임급인 195달러로 비싸게 책정됐지만 개별 부품에서 비교할 수 있는 장비를 만드는 데 드는 예상 비용인 약 500달러보다 훨씬 저렴했다.[3]: 134–135 원래의 pH 미터는 거의 7 kg의 무게가 나갔지만, 정교한 장비 한 대에 비하면 상당히 향상된 것이었다. 초창기 미터는 전극의 침전 깊이와 함께 pH 판독값이 바뀌었다는 점에서 설계 결함이 있었지만 벡먼은 전극의 유리 전구를 밀봉해 문제를 해결했다.

1935년 4월 8일 벡만은 공식적으로 과학 기기 제작에 대한 그의 새로운 초점을 인정하면서 그의 회사의 이름을 국립 기술 연구소로 바꾸었다.[3]: 131–132 이 회사는 콜로라도 가 3330번지에 더 큰 분기를 임대하고 pH 미터를 생산하기 시작했다.[3]: 135 pH 미터는 솔루션의 pH를 측정하는 중요한 장치로, 1939년 5월 11일까지는 벡만이 칼텍을 떠나 국립기술연구소의 전임회장이 될 정도로 판매에 성공했다.[3]: 142–143 1940년까지 벡만은 남파사데나에 자신의 12,000평방피트 공장을 짓기 위해 대출을 받을 수 있었다.[3]: 147–148

분광도측정법

자외선

벡먼 DK1 자외선 분광계
Beckman DU 분광도계 사용 중

1940년에 가시 스펙트럼에서 빛 에너지를 측정하는 데 필요한 장비는 실험실이 그 당시 엄청난 금액인 3,000달러의 비용이 들 수 있었다. 그 범위를 넘어서는 자외선 스펙트럼을 살펴보는 관심도 커졌다. 벡먼이 pH 측정을 위해 사용하기 쉬운 단일 기구를 만들었듯이, 분광도계에 사용하기 쉬운 기구를 만드는 것을 목표로 삼았다. 하워드 캐리가 이끄는 벡먼의 연구팀은 여러 가지 모델을 개발했다.[3]: 148–149

새로운 분광도계는 프리즘을 사용하여 빛을 흡수 스펙트럼으로 분리하고 광관을 통해 광 에너지를 전기적으로 측정했다. 그들은 사용자가 물질의 광 흡수 스펙트럼을 그래프로 표시하여 화합물의 특징인 표준화된 "지문"을 제공했다.[3]: 151 나중에 DU 분광도계로 알려진 벡만의 모델 D로, 국립기술연구소는 자외선 흡수 분광도계에 필요한 광학 및 전자 부품을 모두 포함하는 최초의 사용하기 쉬운 단일 기기를 성공적으로 제공했다.[3]: 153 사용자는 샘플을 삽입하고, 원하는 빛의 파장을 누르고, 간단한 미터에서 그 주파수의 흡수량을 읽을 수 있었다. 비교적 쉽고 반복 가능한 정확도로 스펙트럼의 자외선과 가시 영역 모두에서 정확한 흡수 스펙트럼을 생성했다.[10] 국가표준국은 DU의 결과가 정확하고 반복 가능하다는 것을 증명하기 위해 테스트를 실시했고 사용을 권고했다.[3]: 156

베크만의 듀 분광 광도계에 과학적인 악기들의"모델 T"로 불려 왔다"이 장치 영원히 단순 유선형의 화학 분석, 허용 연구원들에 수행한 한 99.9%정확한 정량적 측정의 그 성분 안에분, 몇주 동안은 필요한 이전에 결과의 유일한 25%의 정확도."[11] 시어도어 L. 브라운은 그것이 "시료에서 나오는 빛 신호의 측정을 혁명적으로 변화시켰다"[12]: 2 고 지적한다. 노벨상 수상자인 브루스 메리필드는 DU 분광도계를 "생체과학의 발전을 위해 개발된 가장 중요한 도구"라고 칭한 것으로 알려졌다.[2]

분광도계의 개발도 전쟁 노력과 직접적인 관련이 있었다. 예를 들어, 건강에서 비타민의 역할이 연구되고 있었고, 과학자들은 군인들의 건강을 유지하기 위해 비타민 A가 풍부한 음식을 확인하기를 원했다. 이전의 방법에는 쥐에게 몇 주 동안 먹이를 준 다음 비타민 A 수치를 추정하기 위한 조직검사를 수행하는 것이 포함되었다. DU 분광도계는 몇 분 만에 더 좋은 결과를 낳았다.[13] DU 분광도계는 또한 새로운 경이로운 약물 페니실린을 연구하고 생산하는 과학자들에게 중요한 도구였다.[14] 전쟁이 끝날 무렵 미국의 제약회사들은 매달 6500억 개의 페니실린을 생산하고 있었다.[15] 제2차 세계 대전 동안 이 지역에서 행해진 많은 작업은 전쟁이 끝날 때까지 비밀로 유지되었다.[16]

적외선

벡맨과 그의 회사는 많은 비밀 프로젝트에 관여했다. 지프, 비행기 타이어, 탱크에 사용되는 고무는 매우 부족했다. 전쟁 때문에 극동 지역의 천연자원은 구할 수 없었고, 과학자들은 신뢰할 수 있는 인공 대체물을 찾았다. 벡먼은 러버 리저브 사무국에서 톨루엔이나 부타디엔과 같은 화학 물질 연구를 돕기 위한 적외선 분광도계를 개발하기 위해 접근했다. 러버 리저브 사무소는 디트로이트에서 아놀드 오 쉘 개발 회사의 로버트 브래튼과 비밀리에 만났다. 벡먼, 그리고 R. 미국 카이나미드의 볼링 반즈야 벡먼은 로버트 브랫텐 for 쉘에 의해 이미 개발된 단일 빔 분광계 설계에 기초하여 공인된 정부 과학자들이 사용할 100개의 적외선 분광계계를 비밀리에 제작하도록 요청받았다.[3]: 163 결과는 Beckman IR-1 스펙트로포토미터였다.

1942년 9월까지, 첫 번째 악기들이 선적되고 있었다. 1942년에서 1945년 사이에 미국의 합성 고무 노력에 의해 약 75개의 IR-1이 만들어졌다. 연구자들은 전쟁이 끝날 때까지 새로운 기계와 관련된 어떤 것도 출판하거나 토론할 수 없었다.[17] 적외선 분광기 개발을 독자적으로 추진하던 다른 연구자들은 이 기간 동안 비밀의 제약에 영향을 받지 않고 발표와 계기 개발이 가능했다.

벡먼은 IR-1이 발사된 후에도 적외선 분광계를 계속 개발했었다. 치열한 경쟁에 직면하여 그는 1953년에 이 악기의 급진적인 재설계를 진행하기로 결정했다. 그 결과 적외선 단일 또는 이중 빔을 사용하여 작동할 수 있는 IR-4가 나왔다.[3]: 165 이를 통해 사용자는 기준 측정과 샘플 측정을 동시에 수행할 수 있었다.[3]: 163

기타 비밀 프로젝트

헬리포트

벡먼 헬리콥터 전위차계 SA1400A
헬리콥터 마이크로 회로, 1966

벡먼이 적외선 분광법에 대해 접근한 것과 동시에 폴 로젠버그의 연락을 받았다. 로젠버그는 MIT의 방사선 연구소에서 일했다. 이 실험실은 "방사선 탐지 및 탐지 범위"라는 레이더 개발을 위해 일하고 있던 미국과 영국의 연구기관들의 비밀 네트워크의 일부였다. 이 프로젝트는 벡맨의 pH 미터기에 사용된 튜닝 노브나 "전위차계"의 높은 품질 때문에 벡맨에 관심을 가졌다. 벡먼은 "헬리컬 전위차계"를 위해 "헬리콥터"라는 이름으로 pH 미터 노브의 디자인에 상표권을 부여했었다. 로젠버그는 헬리콥터가 다른 손잡이보다 10배 정도 더 정밀하다는 것을 발견했다. 그럼에도 불구하고 공격을 받을 수 있는 연속적으로 움직이는 비행기, 선박 또는 잠수함에 사용하기 위해서는 손잡이가 충격과 진동에 견딜 수 있도록 재설계가 필요하다.

벡먼은 직원들에게 재설계 이유를 말할 수 없었고, 그들은 이 문제에 특별히 관심이 없었다. 그는 결국 스스로 해결책을 고안해냈다. 그는 작은 스프링에서 압력으로 코일을 감싸고 있는 와이어를 사용하여 하나의 접촉점을 만드는 대신 접촉점이 들어 있는 연속적인 홈을 갖도록 손잡이를 재설계했다. 그러면 접촉점은 부드럽고 연속적으로 움직일 수 있고, 접촉되지 않도록 방해할 수 없다. 벡만의 모델 A 헬리팟은 군부에 엄청난 수요가 있었다. 생산 첫 해 만에 매출이 회사 수입의 40%가 됐다. 벡먼은 별도의 회사인 헬리포트 사를 분사하여 전자부품 제조소를 인수했다.[3]: 167–175

폴링 산소계량기

Beckman D2 산소 분석기 환자, ca. 1950년대와 함께 사용됨
Beckman Model D 산소계량기(Pauling의 디자인에 기초한)는 유아 인큐베이터와 함께 사용 중임

칼텍의 리너스 폴링도 군을 위해 비밀리에 일을 하고 있었다. 국방연구위원회는 1940년 10월 3일 회의를 소집해, 잠수함과 비행기의 산소 상태를 측정할 수 있도록 기체 혼합물의 산소 함량을 신뢰성 있게 측정할 수 있는 기구를 요구했다. Pauling은 그들을 위해 Pauling 산소 계량기를 설계했다. 원래 폴링의 조수인 홈즈 슈투르디반트에 의해 미터기용 주택용 박스를 공급하기 위해 접근했던 벡만은 곧 전체 악기를 제작하라는 요청을 받았다.

국가기술연구소 이사회는 자세한 내용을 알 수 없는 비밀 프로젝트를 지원하려 하지 않았지만 벡만이 독자적으로 후속 작업을 할 수 있다는 데 의견을 같이했다. 벡먼은 두 번째 스핀오프 회사인 아놀드 오를 설립했다. 벡만, 그들의 제조를 위한 주식회사.[3]: 180–185 산소계량기를 만드는 것은 기술적 난제로, 아주 작고 정밀한 유리 아령을 만드는 것을 포함한다. 벡먼은 유리공을 만들기 위해 정밀하게 측정된 공기를 내뿜을 수 있는 작은 유리 불기 기계를 만들었다.[3]: 185–186

전쟁이 끝난 후 벡만은 다른 시장을 위한 산소 분석기를 개발했다. 그들은 미숙아들을 위한 인큐베이터의 상태를 감시하기 위해 사용되었다. 존스 홉킨스 대학의 의사들은 인큐베이터를 위한 건강한 산소 농도에 대한 권고 사항을 결정하기 위해 그것들을 사용했다.[3]: 185–186

맨해튼 프로젝트

벡맨 악기도 맨해튼 프로젝트에서 사용되었다. 이 프로젝트의 과학자들은 가스가 가득 찬, 전기로 충전된 원자로의 이온화 챔버에서 방사선을 측정하는 도구를 개발하려고 시도하고 있었다. 신호가 약해서 믿을 만한 판독을 받기가 어려웠다. 벡먼은 유리 전극에 입력 부하 저항기를 대체하는 비교적 사소한 조정으로 pH 미터를 이 작업에 적용할 수 있다는 것을 깨달았다. 그 결과 벡맨 인스트루먼트사는 신제품인 마이크로암미터를 개발했다.[3]: 175–177

게다가 벡맨은 맨해튼 프로젝트의 직원들을 보호하기 위해 방사선 피폭을 측정하는 선량계를 개발했다. 선량계는 170볼트로 충전된 소형 이온화실이었다. 그것은 위에 작은 보정된 저울을 가지고 있었는데, 바늘은 백금으로 덮인 석영 섬유였다. 도스미터는 벡맨의 스핀오프 회사인 아놀드 O에 의해서도 제조되었다. 벡만,[3]: 177–178 주식회사

스모그 퇴치

베크만족이 살고 있던 파사데나 지역을 포함한 전후 남부 캘리포니아에서는 스모그가 점점 더 화제가 되고 있을 뿐만 아니라 불쾌한 경험도 되고 있었다. 1943년 '가스 공격'으로 처음 특징지어졌던 이 사건은 오렌지 재배농가가 사용하는 매연, 지역 산업 공장에서 생산되는 매연, 자동차 배기가스 등 여러 가지 가능한 원인에 대한 의혹이 제기되었다. 로스앤젤레스 상공회의소는 스모그가 산업(및 일자리)과 지역 삶의 질과 관련이 있기 때문에 스모그의 발생 가능한 원인과 영향에 대해 우려하는 기관 중 하나였다. 벡먼은 상공회의소에 관여했다.

1947년, 캘리포니아 주지사 얼 워렌은 주의 모든 카운티에 대기 오염 통제 구역(APCD)의 조성을 승인하는 주 전체의 대기 오염 통제법에 서명했다.[18] 로스엔젤레스 상공회의소는 벡먼에게 지역 APCD의 창설을 다루는 데 있어 그들을 대표해 줄 것을 요청했다. 새로운 APCD는 구성되었을 때 벡먼에게 대기오염관리 책임자의 과학 컨설턴트가 되어달라고 요청했다. 그는 1948년부터 1952년까지 그 직책을 맡았다.

문제가 된 대기오염통제관은 화학공학을 전공한 지질학자 루이 맥카베였다. 맥케이브는 당초 스모그가 아황산가스 오염의 결과라고 의심하고, 카운티에서 비용이 많이 드는 과정을 통해 의심 오염물질을 비료로 전환할 것을 제안했다. 벡먼은 이산화황이 로스앤젤레스 스모그의 진범이라고 확신하지 못했다. 그는 아황산가스 오염을 해결하기 위한 조치가 취해지고 있는 인디애나주 개리를 방문했고, 공기 중에 있는 유황 특유의 냄새에 충격을 받았다. 돌아온 벡맨은 맥케이브에게 다른 원인을 찾아야 한다고 설득했다.

특허 1071952, "대기 중 가스 농도를 기록하는 부속서"

벡먼은 스모그에 대한 연구를 하던 칼텍 교수 아리 얀 하겐 스미트와 접촉했다.[19] 그들은 액체 질소에 의해 간헐적으로 냉각되는 관 시스템을 사용하여 로스앤젤레스 공기에서 입자 물질을 수집하는 장치를 개발했다. 하겐스미트는 이들이 채취한 물질을 과산화 유기물질로 확인했다. 그는 스모그의 화학 작용을 연구하는데 1년을 보내기로 동의했다. 1952년에 제시된 그의 결과는 스모그 형성의 핵심 성분으로 굴뚝, 정유소, 자동차 배기가스 등에서 나오는 오존과 탄화수소를 확인했다.[3]: 220–224

하겐스미트가 스모그의 발생을 알아내는 동안 벡만은 스모그를 측정할 수 있는 도구를 개발했다. 1952년 10월 7일, 그는 대기 중에 존재하는 화합물의 수준을 측정하기 위해 색도측정법을 사용한 "산소 기록기"에 대한 특허를 받았다.[3]: 224–226 벡먼 인스트루먼트는 결국 자동차 배기가스와 대기오염을 감시하고 치료하는데 다양한 용도로 사용할 수 있는 다양한 기구를 개발했다. 그들은 심지어 정부와 산업계가 사용할 수 있는 바퀴에 대한 맞춤형 실험실인 "대기 품질 모니터링 밴"을 제작했다.[3]: 224–226

벡먼은 캘리포니아 주지사 굿윈 나이트로부터 직접 대기오염 특별위원회 위원장을 맡아 스모그 퇴치 방안을 제안받았다. 1953년 말에 위원회는 조사 결과를 공표했다. "벡만 성경"은 주요 조치들을 즉시 취할 것을 권고했다.[3]: 225

  • 정유소 및 주유소에서의 증기 유출을 막음
  • 자동차 배기가스 기준 확립
  • 디젤 트럭과 버스에서 프로판으로의 전환
  • 오염 산업체에게 오염물질을 제한하거나 도시로부터 멀어지라고 요구하는 것
  • 쓰레기 소각 금지
  • 지역 대중 교통 개발

벡먼 인스트루먼 인스트루먼트는 1955년 6월 리스톤-베커 인스트루먼트 컴퍼니도 인수했다. 맥스 D에 의해 설립되었다. Liston, Liston-Becker는 적외선 가스 분석기 개발에서 성공적인 기록을 세웠다.[3]: 207–208 Liston은 스모그와 자동차 배기가스 배출량을 측정하기 위한 기구를 개발했는데, 이는 1950년대 로스앤젤레스 대기질 개선 시도에 필수적이다.[20]

벡먼은 비영리 단체인 대기오염재단을 설립해 스모그 해결방안 연구와 스모그 관련 과학 이슈를 대중에게 교육하는 데 일조했다.[3]: 225

1954년에는 로스앤젤레스 상공회의소의 이사회 멤버로, 대기오염 위원회의 의장이 되었다. 그는 APCD의 강력한 권한을 주장했고, 산업계, 기업계, 시민들에게 그들의 업무를 지지하도록 격려했다.[3]: 226 그는 상공회의소가 스모그 모니터링, 스모그 경보 방송, 스모그 문제 해결을 위한 통일된 접근법을 개발하도록 도왔다. 1956년 1월 25일 로스앤젤레스 상공회의소 회장이 되었다. 그는 임기 중 두 가지 핵심 쟁점을 스모그 퇴치와 지역 과학, 기술, 산업, 교육의 협력을 지원하는 것으로 파악했다.[3]: 227

벡만은 하룻밤 사이에 대기질이 개선되지 않을 것이라는 것을 인식했다. 공기질을 갖춘 그의 작품은 몇 년 동안 계속되었고, 그에게 전국적인 관심을 불러 일으켰다. 1967년, 벡먼은 리처드 닉슨 대통령에 의해 4년 임기의 연방 대기질 위원회에 임명되었다.[3]: 228

전자제품

존 J. 머독은 국립 기술 연구소에서 상당한 주식을 보유하고 있었다. 그와 아놀드 벡만은 그의 사후 그의 소유지에서 머독의 NTL 주식을 매입할 수 있는 스톡옵션 약정에 서명했다. 1948년 머독이 죽었을 때 벡만은 그 회사에서 지배적인 지분을 얻을 수 있었다.[3]: 195–196 1950년 4월 27일, 국립 기술 연구소는 주식회사 벡만 인스트루먼트(Beckman Instruments, Incorporated)로 개칭되었다. 1952년 벡먼 인스트루먼트는 뉴욕 콘센트 거래소에서 상장기업이 되어 해외진출 등 확장을 위한 새로운 자본을 창출했다.[3]: 197, 232–233

세르메츠

NTL 이사회가 전자제품에 대해 의구심을 가질 때 벡만이 만든 스핀오프 회사인 헬리포트는 벡만 인스트루먼트에 재입사해 1958년 헬리포트 사단이 되었다. 헬리포트 연구원들은 세라믹과 금속을 섞어서 만든 합성 물질인 세르메트로 실험을 하고 있었다. 금속 대신 서밋으로 만든 전위차계는 열에 더 강해서 극한의 온도에서 사용하기에 적합했다.[3]: 211

원심분리기

1954년 벡만인스트루먼 인스트루먼트는 1946년 에드워드 그레이돈 피켈스가 설립한 초인접리퓨지 메이커 스핀코(특화인스트루먼트 코퍼레이션)를 인수했다. 이번 인수는 벡먼의 스핀코 원심분리기 사업부의 기초가 되었다. 그 부서는 일련의 준비 및 분석적 초밀도화물을 설계하고 제조하는 작업을 계속했다.[3]

반도체

1955년, 벡만은 윌리엄 쇼클리로부터 연락을 받았다. 칼텍에서 벡맨의 제자 중 한 명이었던 쇼클리는 벨랩스의 반도체 기술 연구 프로그램을 이끌었다. 반도체는 어떤 면에서는 cermets와 비슷했다. 쇼클리는 새로운 회사를 만들기를 원했고, 벡먼에게 이사진을 맡아달라고 부탁했다. 상당한 논의 끝에 벡먼은 더욱 밀접하게 관여하게 되었는데, 그와 쇼클리는 윌리엄 쇼클리의 지시로 벡먼 인스트루먼트사의 자회사로 쇼클리 반도체 연구소를 만들겠다는 의향서에 서명했다. 새로운 그룹은 확산 기반 트랜지스터의 자동 생산을 시작으로 반도체를 전문으로 할 것이다.[3]: 237–241 [21]

쇼클리의 노모는 팔로 알토에 살고 있었기 때문에 쇼클리는 캘리포니아주 마운틴뷰 근처에 연구소를 설립하고 싶었다. 스탠퍼드 대학교의 프래드릭 터먼은 스탠포드 새 산업단지에 확고한 공간을 제공했다. 이 회사는 1956년 2월에 쇼클리가 "반도체에 대한 연구와 트랜지스터 효과의 발견"으로 존 바딘, 월터 하우저 브라텐과 함께 노벨 물리학상을 받은 바로 그 해인 1956년 2월에 출범했다.[22] 쇼클리반도체연구소는 실리콘밸리로 알려진 실리콘 반도체 소자를 연구하는 최초의 연구소였다.

그러나 쇼클리는 사업과 산업 경영에 대한 경험이 부족했다. 더구나 그는 연구소가 자신과 벡만이 동의한 확산된 실리콘 트랜지스터를 개발하기보다는 스스로 개발한 4단 다이오드를 연구하기로 했다. 벡만은 쇼클리의 프로젝트에 숨겨진 과학적인 생각들이 여전히 건실하다는 것을 그의 엔지니어들에 의해 안심했다. 쇼클리의 연구실 구성원들에게 호소하자 벡만은 경영에 간섭하지 않기로 선택했다.[21] 1957년 고든 무어, 로버트 노이스 등 8명의 유수의 과학자들이 쇼클리의 그룹을 떠나 실리콘 트랜지스터를 성공적으로 개발할 경쟁 스타트업인 페어차일드 반도체를 결성했다. 1960년 벡먼은 쇼클리 자회사를 클레바이트 트랜지스터 회사에 매각해 반도체와의 정식 연계를 끝냈다. 그럼에도 불구하고 벡만은 초기 신산업의 필수적인 후원자였다.[3]: 237–250

시스템 및 자동화

1964년 7월 31일 미국 우주선 레인저 7호가 찍은 달의 첫 사진

벡맨은 또한 컴퓨터와 자동화가 기기와의 통합과 새로운 기구의 개발을 위한 무수한 기회를 제공한다고 보았다. 벡먼 인스트루먼트는 1950년대에 버클리 사이언티픽 컴퍼니를 인수했고, 이후 벡먼 인스트루먼트 내에 "자동화를 위한 산업 데이터 시스템을 개발하고 구축하기 위해" 시스템 부서를 개발했다.[23] 버클리는 EASY 아날로그 컴퓨터를 개발했고 1959년까지 벡먼은 보잉 항공우주, 록히드 항공, 북미 항공, 리어 시글러 등 항공우주, 우주, 방위 산업의 주요 기업들과 계약을 맺었다. 벡맨 시스템 부문은 또한 인공위성과 무인 우주선으로부터 대량의 원격 측정 무선 데이터를 처리할 수 있는 전문 컴퓨터 시스템을 개발했다. 여기에는 NASA의 레인저 우주선에 의해 촬영된 달의 사진을 처리하는 시스템이 포함되어 있다.[3]: 252–258

박애주의

1960년대는 베크만족에게 변화의 시기였다. 메이블은 캘리포니아 뉴포트 해변 근처의 코로나 델 마르의 바닷가 집과 사랑에 빠졌다. 그들은 1960년에 그 집을 사서 개조했고 1989년에 마벨이 죽을 때까지 그곳에서 함께 살았다.[3][24]

벡맨도 은퇴를 선택했다. 그와 그의 아내 마벨은 죽기 전에 개인 재산을 기부하겠다는 명시적인 의도를 가지고 자선가로서 점점 더 활동적이 되었다.[9] 1964년 베크만은 칼텍 신탁 이사회 의장이 되어 달라는 요청을 받고 그 직책을 수락하였다.[3]: 275 그는 1953년부터 이사회 멤버였다.[3]: 279 1965년 벡만 인스트루먼트 사장으로 퇴임하고 대신 이사회 의장이 되었다.[3]: 276 1981년 11월 23일, 그는 회사를 매각하기로 합의하였고, 그 후 스미스클라인과 합병하여 스미스클라인 벡맨을 결성하였다.[3]: 308–309

베크맨의 첫 번째 자선 선물은 칼텍에게 돌아갔다. 이들은 칼텍을 지원하면서 벡먼이 칼텍의 학생으로 시작한 장기적 관계를 확장하고, 교사와 수탁자로 계속 활동했다. 1962년에 그들은 건축가 에드워드 듀렐 스톤이 디자인한 콘서트 홀인 벡먼 오디토리움의 건설에 자금을 지원했다.[3]: 289–290 [25] 몇 년에 걸쳐 그들은 또한 베크만 연구소, 벡만 강당, 벡만 행동과학 연구소, 그리고 벡만 화학 합성 연구소를 캘리포니아 공과대학에 지원했다. 칼텍의 데이비드 볼티모어 명예회장의 말에 따르면 벡만은 "칼텍의 운명을 형성했다"[3]고 한다. 베크만족은 벡만 첨단과학기술연구소와 일리노이 대학교 어바나 샴페인의 벡만 쿼드랑글에도 이름이 붙여졌다.[3]

아놀드와 메이블 벡만 재단은 1977년 9월에 설립되었다.[3]: 317 벡만이 사망할 당시 재단은 다양한 자선단체와 단체에 4억 달러 이상을 기부했었다.[26] 1990년에는 캘리포니아에서 연간 선물을 기준으로 10대 재단 중 하나로 꼽혔다.[27] 기부금은 주로 벡만의 모성애자뿐만 아니라 과학자와 과학자들에게 돌아갔다. 그는 "과학자들에게 악기를 팔아 부를 축적했다"고 말했다. 그래서 나는 과학에 기여하는 것이 적절하다고 생각했고, 그것이 나의 자선사업에 대한 제1의 지침이었다.[28]

1980년대에 그들은 다음과 같은 5개의 주요 센터에 자금을 지원했다.[29][30]

베크만족은 또한 다음과 같이 말했다.

  • 펜실베이니아 주 필라델피아 화학유산재단(현 과학역사연구소) 화학사 아놀드와 메이블 벡먼 센터
  • 캘리포니아 어바인에 있는 국립과학원 아놀드와 메이블 벡만 센터 (1988)
  • Pepperdine University School of Business & Management(1988)[36]

1989년 마벨이 사망한 후 아놀드 벡만은 재단을 재정비하여 영구히 지속되도록 했으며, 재단의 기부를 위한 새로운 이니셔티브를 개발하였다.[29]

주요 초점은 과학 교육의 향상이었습니다. 1998년부터 재단은 캘리포니아 주 오렌지 카운티의 학군에 K-6 실습형 과학 교육을 지원하기 위해 2,300만 달러 이상을 지원하여 학교들이 과학을 K-6 교과과정에 핵심 과목으로 통합하도록 자극하고 있다.[37][38][39][40]

아놀드 벡만은 벡만 학자와 벡만 젊은 연구자 프로그램을 구상하여 대학 수준의 젊은 과학자들을 지원하였다. 벡만재단은 매년 대학과 대학의 명단을 선정하는데, 각 대학은 벡만 석학 프로그램 소속 기관에서 학생을 선발한다.[41] 벡만 젊은 연구자 프로그램은 화학 및 생명과학 분야의 학문적 경력의 초기 단계에서 유망한 교수진, 특히 과학 연구의 새로운 길을 열어줄 수 있는 방법, 기구, 재료가 관련된 교수진에게 연구 지원을 제공한다.[42]

아놀드와 마벨 벡만 재단은 맥컬러 리서치의 벡만 이니셔티브와 비전 리서치의 벡만 아르기로스 상을 통해 비전 연구도 지원한다.[43] 지원되는 활동에는 레이저 수술과[44] 황반변성에 대한 연구가 포함된다.[45]

아놀드 벡먼은 2004년 5월 18일 104세의 나이로 캘리포니아 주 라졸라의 병원에서 사망했다.[29][46] 메이블과 아놀드 벡먼은 그가 태어난 작은 마을 일리노이주 컬럼의 웨스트 잔디 묘지에 있는 간단한 묘석 아래에 묻혀 있다.[47]

  • 캘리포니아 공과대학교 벡먼 오디토리움

  • 베크먼 오디토리움의 천장, 음향특성을 위해 특별히 디자인됨

  • 물에 반사된 칼텍의 벡만 연구소

  • 일리노이 대학교 어바나 샴페인 베크먼 연구소

  • 벡먼 컨퍼런스 센터, 국립 아카데미

수상 및 수상

1989년 조지 H. W. 부시 대통령이 베크먼에게 수여한 국가기술훈장
마벨과 아놀드 벡먼

1971년 벡만은 휘티어 대학에서 명예 과학 박사학위를 받았다.[48]

아놀드 벡먼은 1976년 미국 예술 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[49] 1982년 미국 공로 아카데미 골든 플레이트 상을 받았다.[50] 벡먼은 1985년 주니어 어치브먼트 미국 비즈니스 명예의 전당에 헌액되었다.[51] 1987년 그는 오하이오주 애크런에 있는 국립 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.[52] 2004년에 그는 평생 공로상을 받았다.[6]

1989년 벡먼은 미국화학회로부터 공익사업으로 찰스 래스로프 파슨스 상을 받았다.[53] 그는 1996년 알파치 시그마 명예의 전당에 헌액되었다.[6] 2000년에는 화학 및 과학유산에 대한 다각적인 공헌을 인정받아 화학유산재단으로부터 오트머 금메달 특별 밀레니엄판을 받았다.[54]

벡먼은 1988년 국가기술훈장을 받았다.[55] 조지 H. W. 부시 대통령은 1989년 베크먼에게 국가과학훈장(National Medal of Science Award)을 수여했다.티온의 과학적인 사업."[55][56] 그는 앞서 레이건 행정부로부터 모범적인 봉사활동으로 1989년 대통령시민훈장을 받은 시민 30여명 중 한 명으로 인정받은 바 있다.[57]

벡먼은 1991년 일리노이주 링컨 아카데미로부터 일리노이주 최고 영예인 링컨훈장을 받았다.[12]: 74

벡먼은 1999년 국립과학원으로부터 공공복지훈장을 받았다.[58]

소행성 3737 벡만은 아놀드 O의 이름을 따서 명명되었다. 1983년 베크만.

아놀드 O. 아놀드 오를 기리기 위해 과학 교육에 중점을 둔 캘리포니아 어바인의 벡먼 고등학교가 이름을 올렸다. 벡먼 그러나 그것은 벡맨에 의해 자금이 지원되지는 않았다.

과학자인 아놀드 벡만과 월리스 콜터의 업적을 논하는 벡만 콜터 헤리티지 전시회는 캘리포니아 브레아에 있는 벡만 콜터 본사에 있다.

참고 항목

메모들

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외부 링크