Warren P. Mason - Warren P. Mason

Mason kolem roku 1966

Warren Perry Mason (28. září 1900 - 23. srpna 1986) byl americký elektrotechnik a fyzik Bell Labs. Absolvent Columbia University, měl plodný výstup, vydal čtyři knihy a téměř sto prací. Bylo mu vydáno přes dvě stě patentů, více než kdokoli jiný v Bell Labs. Jeho práce zahrnovala akustika, filtry, krystaly a keramika, věda o materiálech, polymerní chemie, ultrazvuk, lepení na polovodiče, vnitřní tření, a viskoelasticity.

Mason založil pole distribuované obvody. Byl prvním, kdo experimentálně prokázal viskoelasticitu v jednotlivých molekulách. Našel experimentální důkazy o elektron -telefon spojení v pevných látkách a provádění měření, která pomáhala teoriím phonon drag a supravodivost. Mnoho Masonových vynálezů v elektronice je stále široce používáno moderními návrháři obvodů.

Rodina a vzdělání

Mason se narodil v roce Colorado Springs, Colorado, 28. září 1900, Kate Sagendorph Mason a Edward Luther Mason, a ředitel školy a pojišťovací agent. Jeho matka i otec vystudovali Michiganská univerzita kolem roku 1890. Jeho otec zemřel, když mu bylo patnáct. Jeho starší bratr, Edward Sagendorph Mason, se stal významným ekonomem.[1]

Mason získal titul B.Sc. v elektrotechnice z University of Kansas v roce 1921. Ve vzdělávání pokračoval na částečný úvazek poté Columbia University, který získal titul M.A. v roce 1924 a titul Ph.D. v roce 1928, a to jak ve fyzice.[2]

Mason se oženil s Evelyn Stuart McNally v roce 1929. Evelyn byla absolventkou Rutgersova univerzita a pracoval jako dětský psycholog ve školách. Měli dceru, Penelope E. Mason. Evelyn zemřela v roce 1953. Mason se oženil se svou druhou manželkou, učitelkou Edith Ewing Aylsworthovou, v roce 1956. Mason a Edith byli cestujícími v 1965 Carmel srážka ve vzduchu. Jejich letadlo přistálo poblíž Danbury, Connecticut kde zemřelo několik lidí, včetně pilota, který znovu vstoupil do hořícího letadla ve snaze zachránit cestujícího. Edith zemřela v roce 1985.[3]

Kariéra

Mason se připojil k Western Electric Company v roce 1921. V roce 1925 Bell Telephone Laboratories (Bell Labs) byla oddělena od Western Electric jako samostatná společnost. Mason šel s Bell Labs a zůstal tam po celou svou kariéru.[4] V roce 1965 odešel z Bell Labs, ale zůstal tam konzultantem další dva roky. Po odchodu do důchodu působil jako hostující profesor na Columbia University a byl výzkumný pracovník u Columbie Škola dolů Henryho Krumba. Mason odešel z Kolumbie v roce 1977.[5]

Mason byl prezidentem Acoustical Society of America v roce 1956.[6] Byl mezi prvními třemi kolegy zvolenými do Společnosti inženýrských věd v roce 1975 společně s Ahmed Cemal Eringen a Harold Liebowitz.[7] Mason zemřel 23. srpna 1986 v Gainesville, Florida.[8]

Práce

Masonova práce zahrnovala širokou škálu oblastí. Jednalo se o velkou část jeho práce filtrování, a to nejen v elektrické oblasti, ale také v mechanické a akustické oblasti. Zahrnuty i další studijní obory piezoelektrické krystaly a keramika, feroelektrický krystaly, zvuk pod vodou měniče, lepení kovů na kovy a polovodiče, fyzika opotřebení, polovodič tenzometry, únava kovu, a vnitřní tření pevných látek a kapalin.[9]

Mason pracoval mechanické filtry, klíčová součást multiplexování s frekvenčním dělením v systémy telefonních operátorů. Mohou být vyrobeny mnohem ostřejší přechodová pásma než lze dosáhnout konvenčními LC filtry. Mason vynalezl nový typ mechanického filtru, filtr z křemenného krystalu skládající se z mříže krystalů, které se staly standardní formou filtrace na těchto systémech.[10] Mason ukázal, že účinnost a šířka pásma akustických měničů, jako jsou ty, které se používají v sonar, bylo možné masivně vylepšit mechanicko-elektrické analogie a přihlašování teorie elektrických sítí, zejména teorie filtrů.[11]

Moderní obvod s distribuovanými prvky. Takové obvody jsou založeny na principech stanovených Masonem. Tenhle je a pásmový filtr následuje a dolní propust

Masonova disertační práce[12] byl na akustických filtrech a klaksonech. V této práci byl Mason průkopníkem v používání model s distribuovanými prvky popsat akustické filtry.[13] Později tuto práci rozšířil o distribuované elektrické filtry a distribuoval mechanické filtry, čímž se stal zakladatelem oboru distribuované obvody.[14]

Mason byl vedoucím oddělení výzkumu krystalů v letech 1935–1948, které studovalo piezoelektrické krystaly. Vynalezl Křišťálový řez GT který má téměř nulu teplotní koeficient jeho rezonanční frekvence.[15] Krystal je široce používán tam, kde je vyžadována přesná frekvence, například v frekvenční standardy a filtrování. Další studované materiály byly dihydrogenfosforečnan amonný, používaný v sonarových měničích, titaničitan barnatý, an elektrostrikční materiál a ethylendiamintartarát. Druhý materiál byl studován jako možné řešení nedostatku brazilského křemen, protože byl rozpustný ve vodě, a proto byl pěstovatelný v laboratoři. Po křemenu se to však stalo zbytečným pěstování krystalů bylo možné.[16]

V době druhá světová válka, Mason dostal za úkol najít silnější materiál než neopren dělat sonar kopule. Požadavek byl na materiál, který si zachoval dobrou shodu neoprenu se zvukovými přenosovými vlastnostmi mořské vody, ale měl modul pružnosti tisíckrát větší. Mason vyzkoušel směsi založené na estery celulózy jehož zápach byl tak špatný, že byl vyhnán z laboratoře k nedalekému jezeru, aby provedl testování. To ho vedlo ke stížnosti polymerní chemie nebyla „civilizovaná národní obrana“.[17] Další válečné práce zahrnovaly krystalové měniče pro sonar a torpéda, krystalové zpožďovací linky pro radar a tlumiče zbraní.[18]

Od roku 1948 byl Mason vedoucím oddělení výzkumu mechaniky. Spolu s Ronaldem Wickem vynalezl Mason roh Mason-Wick, a mechanický impedanční transformátor. Ten sestával z pevné, exponenciálně zúžené tyčinky barnatého titaničitanu a byl použit v experimentech k zesílení mechanických vibrací. Jeden takový typ experimentu se týkal vnitřního tření a únavy kovů.[19]

v ultrazvuk, Mason poskytl první ukázku jednořetězce viskoelasticity ve kterém je pružnost způsobena spíše samotnými jednotlivými molekulárními řetězci než jejich zapletením.[20] V roce 1956 našli Mason a H. E. Bömmel experimentální důkazy o vazbě elektron-fonon v čistých vzorcích olova a cínu. Práce byla relevantní pro měření parametrů v Teorie BCS z supravodivost. V roce 1964 Mason a T. B. Bateman měřili útlum a změny rychlosti v dopovaný germanium a křemík. Tato práce pomohla kvantifikovat teorii phonon drag v polovodičích. Mason pomocí ultrazvuku rozvinul svou teorii, že vnitřní tření v kovových slitinách a horninách bylo způsobeno dislokace.[21]

Vlastnosti

Mason byl známý svou vynalézavostí a ochotou ignorovat konvenční moudrost. Jeho jméno vedlo jeho kolegy k tomu, aby ho porovnali s fiktivní postavou Perry Mason. Stejně jako fiktivní právník, i Mason byl údajně schopen z řídkých dat získat informace, které by ostatní považovali za nedostatečné pro vyvozování závěrů. Mason byl známý svým zvláštním zvykem přecházet na místo při přemýšlení, což zjevně udělal, aby se vyhnul chybějícím experimentálním výsledkům.[22]

Ocenění

Dědictví

The Journal of Acoustical Society of America zveřejnil zvláštní pamětní číslo časopisu v roce 1967 po Masonově odchodu do důchodu. Obsahovalo dvacet sedm článků od čtyřiceti dvou mezinárodních autorů.[28] 117. zasedání Akustické společnosti Ameriky uspořádalo zasedání na počest Masona, na kterém bylo prezentováno devět pozvaných příspěvků o Masonově životě, díle a odkazu.[29]

Masonovy vynálezy v elektronice jsou stále široce používány. Patří mezi ně obvody s distribuovanými prvky,[30] filtry krystalové mřížky,[31] a křemenný krystal GT.[32]

Vybraná díla

Při svém odchodu do důchodu v roce 1965 měl Mason na své jméno 89 papírů a 111 patentů. Do roku 1973 Mason nashromáždil celkem 216 patentů. Toto bylo nejvíce patentů, které kdy někdo v Bell Labs vydal.[33] Mason toho dosáhl v organizaci, kde jeho vrstevníci byli plodní při výrobě patentů. Do roku 1983 společnost Bell Labs dosáhla celkem dvaceti tisíc patentů.[34]

Knihy

  • Elektromechanické měniče a vlnové filtry, New York: Van Nostrand, 1942 OCLC  213790905
  • Piezoelektrické krystaly a jejich aplikace v ultrazvuku, New York: Van Nostrand, 1950 OCLC  321010906
  • Fyzikální akustika a vlastnosti těles, New York: Van Nostrand, 1958 OCLC  878851990
  • Krystalová fyzika interakčních procesů, New York: Academic Press, 1966 OCLC  1025264945

Doklady

Reference

  1. ^ Thurston (1987), str. 570
    • Thurston (1994), str. 426
    • Polkinghorn (1973)
  2. ^ Polkinghorn (1973)
    • Thurston (1987, s. 570
  3. ^ Thurston (1987), str. 570
    • Thurston (1994), str. 426
  4. ^ Polkinghorn (1973)
  5. ^ Thurston (1994), str. 425
    • Polkinghorn (1973)
  6. ^ Thurston (1994), str. 426
  7. ^ Warren Perry Mason byl zvolen členem Společnosti strojírenských věd v roce 1975.
  8. ^ NYT (1986)
  9. ^ Thurston (1994), str. 430
    • Thurston (1987), str. 570
    • Polkinghorn (1973)
  10. ^ Thurston (1994), str. 430
    • Thurston (1987), str. 570
    • Polkinghorn (1973)
  11. ^ Ward et al., str. 2508–2510
    • Mason (1941), str. 405
  12. ^ Mason (1927)
    • Mason (1928)
  13. ^ Thurston (1994), str. 427
  14. ^ Fagen a Millman, str. 108
  15. ^ Terman, str. 492
  16. ^ Thurston (1987), str. 570
    • Polkinghorn (1973)
  17. ^ Thurston (1994), str. 429
  18. ^ Polkinghorn (1973)
  19. ^ Thurston (1994), s. 426–427
    • Thurston (1987), str. 570
  20. ^ Thurston (1994), str. 428
  21. ^ Thurston (1987), str. 570–571
  22. ^ Thurston (1994), s. 428–429
  23. ^ Thurston (1994), str. 425
  24. ^ Thurston (1987), str. 471
  25. ^ Thurston (1994), str. 430
    • Thurston (1987), str. 471
  26. ^ Thurston (1994), str. 430
  27. ^ Thurston (1994), str. 430
  28. ^ Thurston (1994, s. 425
  29. ^ Miller, str. S19
  30. ^ Hunter, str. 12
  31. ^ Tomasi, str. 208
  32. ^ Rajagopal, str. 4
  33. ^ Polkinghorn (1973)
  34. ^ Bernstein, str. 8

Bibliografie