アルバート・クルー

アルバート・ビクター・クルー（1927年2月18日 - 2009年11月18日）は、イギリス生まれのアメリカの物理学者であり、原子の静止画や動画を撮影できる現代の走査型透過型電子顕微鏡^{[1]を発明した人物である。この技術は原子の相互作用に関する新たな知見をもたらし、バイオメディカル、}半導体、コンピューティング産業 に大きな進歩をもたらし、広範囲にわたる影響を与えた。

クルーは1927年にイギリスのブラッドフォードで生まれ、第二次世界大戦中に世界恐慌からまだ回復途中のブルーカラーのコミュニティで育った。家族は貧しく、期待されることは限られていた。彼は学校では平均的な成績だったが、2つの全国試験に合格し、最初の試験で家族で初めて高校に進学し、2回目の試験で大学に進学した。彼は1977年からはブラッドフォードの南東にあるカールトン・ボリング・カレッジと呼ばれるカールトン・グラマー・スクールに通った。彼は軍人奨学金を得てリバプール大学に入学し、物理学の学士号を取得し、1947年に取得した。彼は優秀な成績で一級学位を取得し、奨学金を得てリバプールで博士号取得のために進学した。24歳のとき、彼は大学に物理学の講師として雇われ、1年後の1951年に学位を取得した。

リバプール大学で、クルーはリヨン・ジョーンズ物理学教授スキナー教授と研究した。スキナー教授と彼のチームはシンクロサイクロトロン加速器を製作中で、これまで達成されたことのない、循環ビームを抽出して外部ビームを生成することで既存の技術を改善したいと考えていた。スキナー教授はクルーにビーム抽出の責任を与え、クルーは革新的なピーラー・再生器システムを使用して成功した。数年後、エンリコ・フェルミ教授が派遣したシカゴ大学の物理学者チームが、シカゴのシンクロサイクロトロンの同様の問題を解決するためにリバプールを訪れた。この訪問がきっかけで、クルーは1955年にシカゴ大学に客員研究員として招かれた。1年後、彼と理論物理学者がサイクロトロンを稼働させることに成功した後、シカゴ大学はクルーを助教授として雇った。^[2]

1958年、クルーはイリノイ州デュページ郡のアルゴンヌ国立研究所に異動した。米国政府最古かつ最大の科学技術研究所の一つであるアルゴンヌは、米国エネルギー省のためにシカゴ大学によって運営されている。戦後、アルゴンヌは平和目的の原子炉を開発する使命を与えられた。アルゴンヌでは大型の加速器が計画されており、クルーはその機械が最先端のものとなるよう確実にするために採用されたチームの一員であった。議会が機械を承認した後、クルーはアルゴンヌの粒子加速器部門のディレクターに就任した。^{[3]アルゴンヌのディレクターである}ノーマン・ヒルベリーが1961年に引退する と、クルーは5000人の従業員を抱える施設の3代目のディレクターに就任するよう依頼された。^[4]

アルゴンヌ大学在学中、クルーは電子顕微鏡に興味を持つようになった。この興味は、同大学の主要な生物学プログラムに刺激された。クルーは、その研究にとって重要な画像を改善する方法に気付いた。彼は走査型電子顕微鏡の設計を考案し、アルゴンヌ大学にそれを作るグループを設立し、1963 年に稼働させた。クルーはこの研究に非常に興味を持ち、1967 年にアルゴンヌ大学を離れ、1963 年に正教授職を与えられた同大学の物理学部に戻ることを決意した。

1964年、クルーは日立と共同で初の電界放出電子銃^[5]を開発した。これは、それまで可能だったよりもはるかに高い光学品質を可能にする新しいタイプの電子源であった。この電子銃は、電子レンズと検出の発明と相まって、当時としては最高解像度の顕微鏡の開発につながった。1970年、クルーの電界放出走査透過型電子顕微鏡は、個々の原子の画像を撮影することに成功した^[6]（ただし、これが最初ではなく、この功績は一般にアーウィン・ミュラー^[7]の功績とされている）。1975年、クルーは原子の動画を初めて撮影することに成功し、原子の相互作用と物質形成に関する新たな知見をもたらした。

1980 年代には、一連の重要な改良技術が生まれました。1980 年に彼は、6 極子を使用した電子光学システムの球面収差補正方法を発明し、1996 年には、低電圧走査顕微鏡用の新しいタイプの集束レンズを発明しました。彼は、発明で 19 件の特許を取得し、275 件を超える出版物を出版しました。そのほとんどは、電子光学と電子顕微鏡に関するものでした。

1970年代から現在に至るまで、クルーの技術革新に基づいて商用電子顕微鏡が開発されてきました。これらのシステムにより、バイオメディカル、製薬、半導体産業で大きな進歩が遂げられました。日立製作所は1970年に最初の商用バージョンの電界放出走査電子顕微鏡を製造し、2012年にIEEEマイルストーン賞を受賞しました。 ^[8] クルーは、この取り組みにおいて日立のコンサルタントを務めました。それ以来、日立は5,300台以上の冷電界放出走査電子顕微鏡と4,000台以上の（ショットキー）熱電界放出走査電子顕微鏡を製造してきました。これらは、入手可能な最高の解像度を持つ機器と考えられており、製造コストは1台あたり100万ドルを超えます。今日、世界中の半導体製造施設では5,000台以上の電界放出顕微鏡が稼働しており、IntelやIBMなどの企業が最新かつ最速のマイクロプロセッサを製造することを可能にしています。

クルーは、1971 年から 1981 年までシカゴ大学の物理科学学部長を務めました。1977 年にウィリアム E. ラザー特別功労教授に任命され、2002 年からはラザー特別功労名誉教授となりました。クルーは高解像度を得るための新しい方法の探求を続け、2003 年には双極子永久磁石をレンズとして使用する低電圧電子顕微鏡を開発しました。

クルーの優れた科学者としての経歴と、技術をより幅広い用途に応用することへの貢献は、数々の賞によって認められている。シカゴ市民協議会は1962年に彼を優秀新市民に指名し、同年、移民サービス連盟の科学分野における傑出した業績に対する年間賞を授与され、シカゴの科学界の年間最優秀人物に選ばれた。1970年には産業研究の年間最優秀人物賞を受賞し、1977年にはフランクリン研究所からアルバート・A・マイケルソンメダル^{[9] 、1976年には}米国電子顕微鏡協会の功労賞を受賞した。1972年には米国科学アカデミーの会員となった。1979年にはニューヨーク顕微鏡協会からエルンスト・アッベ賞を受賞した。英国では1980年に物理学会のダッデル賞を受賞し、アメリカ、イギリス、中国で名誉フェローを務めたほか、アメリカのいくつかの大学やリバプール大学から名誉学位を授与された。

• 米国科学アカデミー伝記