アレクサンダー・ベイン（発明者）

アレクサンダー・ベイン
生まれる	1810年10月12日 ワッテン、ケイスネス、スコットランド
死亡	1877年1月2日(1877-01-02)（66歳） ブルームヒル、カーキンティロッホ、スコットランド
休憩所	オールドアイル墓地、カーキンティロッホ、スコットランド
職業	楽器の発明者、技術者、時計職人

アレクサンダー・ベイン（1810年10月12日 - 1877年1月2日）^{[1]は、スコットランドの発明家、技術者であり、}電気時計を初めて発明し特許を取得した人物である。彼はエディンバラとグラスゴーの間に鉄道電信線を設置した。

ベインはスコットランド、ケイスネス州ワッテン近郊のリーンモアで生まれた。1810年11月22日に地元の教会で洗礼を受けた。 ^[2]父親は小作農だった。彼にはマーガレットという双子の妹がおり、全部で6人の姉妹と6人の兄弟がいた。ベインは学校の成績が悪く、ウィックの時計職人に弟子入りした。

時計製造の技術を学んだ後、彼はエディンバラに行き、1837年にロンドンに移り、クラーケンウェルで職人として働きました。ベインは工科大学やアデレード美術館で講義に頻繁に出席し、後にハノーバー通りに自分の工房を建設しました。

1840年、発明品を開発するための資金を切実に必要としていたベインは、メカニクス・マガジンの編集者に財政難を訴え、編集者は彼をチャールズ・ホイートストン卿に紹介した。ベインはホイートストンに自分の模型を見せたが、意見を求められたとき、彼は「ああ、これ以上開発する必要はない。将来性がない」と言った。^{[3] 3ヵ月後、ホイートストンは}王立協会に電気時計を披露し、これは自分の発明だと主張した。しかし、ベインはすでにその特許を申請していた。ホイートストンはベインの特許を阻止しようとしたが失敗した。ホイートストンが電信会社を設立するための議会法を組織したとき、貴族院は証言のためにベインを召喚し、最終的に会社にベインに1万ポンドを支払ってマネージャーの職を与えるよう強制し、ホイートストンは辞任した。

ベインの最初の特許は 1841 年 1 月 11 日付で、クロノメーター製造業者のジョン バーワイズと機械工のアレクサンダー ベインの名義で取得されました。特許には、電磁パルスで動く振り子を使用する電気時計が記載されています。彼はその後の特許でこれを改良し、地中に埋められた亜鉛と銅のプレートで構成される 「アース バッテリー」から必要な電力を引き出すという提案も行いました。

1841年12月、ベインはトーマス・ライト中尉と共同で、蒸気を止め、時刻を刻み、信号を出し、さまざまな場所で情報を印刷することで、電気を使用して鉄道機関車を制御する方法の特許を取得した。特許に組み込まれた最も重要なアイデアは、アンペール、ホイートストンらが以前に開発した針式電信機を反転させる計画であった。つまり、電磁石の影響下にある回転磁針で信号を出す代わりに、固定磁石の極の間に可動コイルを吊るすことで信号を出すというものである。同様の概念は、ウィリアム・トムソン卿のサイフォン・レコーダーにも見られる。ベインは、コイルにメッセージを印刷して記録することも提案し、このアイデアはその後の特許でさらに発展させた。ベインの電信機は、1842年に開通したエディンバラ・グラスゴー鉄道で1845年12月に初めて使用された。 1846年1月、彼はストックトン・ダーリントン鉄道の取締役を説得し、シルドントンネルの北端と南端の間に彼の電信機を設置した。これらの機器は1865年9月まで使用され続けた（そして現在も残っている。下記参照）。彼の電信機は海外でも成功を収めた。「オーストリアのベインの機器は、ウィーンのヨハン・ミヒャエル・エクリングによって製造され、後にkk Telegraphenwerkstätte Wien（ウィーン帝国王立電信工房）によって製造された。」^[4]

「私は長年、電気を実用的に役立てることに専念し、国内だけでなくアメリカや大陸でも電信機の建設と運用に幅広く携わってきました。同時に、時間の測定における電気の利用にも関心を寄せてきました。」

アレクサンダー・ベイン『電気時計の歴史』^[5]

ベインの現存する電気時計は、1840年代から1860年代の間の2つの開発段階に由来しています。例は、ワッテンズ・ヴィレッジ・ホール、スコットランド国立博物館、ロンドン国立海洋博物館、ロンドン科学博物館、ドイツ時計博物館で見ることができます。最も珍しく興味深いマントルピース時計は個人の手に渡っています。そのうちの1つは、1977年にロンドン科学博物館で開催された「Electrifying Time」展で紹介されました。ベインは、比較的単純ではあるが容易ではない問題に対して、複雑で凝った解決策を見つけることがありました。最も複雑なマントルピース時計は、反対の磁場を持つ振り子を使用して、完全な振動周期ごとに電磁気的に引っ張って押し、引いて押してという動作をしていました。ほぼ同じ時期に、マテウス・ヒップは、単純なトグルスイッチを使用して定期的に振り子に刺激を与える、より単純で信頼性の高いシステムを構築しました。

ベインの電信機の1つがスコットランド国立博物館に展示されているが、おそらくエディンバラ・グラスゴー鉄道のものと思われる。^[要出典]ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道がシルドン・トンネルで使用した2つの電信機は、スコットランド国立鉄道博物館のコレクションにある。1843年のベインの印刷電信機の1つは、フランクフルト通信博物館のコレクションにある。^{[全文要出典] [6]}シルドンの電信機には単打ベルも付いており、そのハンマーは「トリップギア」によって持ち上げられ、最初の電気パルスによって解放されて針を偏向させる。メッセージ交換が完了すると、ハンマーは手で再び上げなければならなかった。オペレーターが単打ベルを聞き逃した場合、それを繰り返す方法はなく、針の動きを観察することしかできなかった。^[7]

ベインは 1843 年から 1846 年にかけて実験的なファックス機の開発に取り組んだ。彼は時計を使って 2 つの振り子の動きを同期させ、メッセージを 1 行ずつスキャンした。送信には絶縁材でできた円筒に金属ピンを並べた。オンオフ パルスを送信する電気プローブがピンをスキャンした。メッセージは受信ステーションで、化学電信機用に開発したのと同様の化学溶液を染み込ませた電気化学的に敏感な紙に再現された。1843 年 5 月 27 日付の「電流の生成と調整の改良、時計、電気印刷、信号電信の改良」に関する特許の説明で、彼は「これらの手段によって、導電性および非導電性の材料でできた他のあらゆる表面のコピーを取ることができる」と主張した。^[8]送信機と受信機は 5 本のワイヤーで接続されていた。 1850 年に彼は改良版を申請したが、 2 年前の 1848 年にフレデリック・ベイクウェルが優れた「画像電信機」の特許を取得していたため、遅すぎた。

ベインとベイクウェルの実験室の機構は画質が悪く、送信機と受信機が完全に同期していなかったため実用的なシステムではなかった。1861年、最初の実用的な電気機械式商用テレファックス機であるパンテレグラフがイタリアの物理学者ジョヴァンニ・カゼッリによって発明された。彼は実用的な電話が発明される少なくとも11年前にパリとリヨンの間で最初の商用テレファックスサービスを導入した。^{[9] [10]}

1846 年 12 月 12 日、当時エディンバラに住んでいたベインは化学電信の特許を取得しました。当時使用されていたモールス信号やその他の電信機は、可動部分の機械的慣性により比較的遅いことに気付いたベインは、信号電流を使用して、硝酸アンモニウムとフェロシアン化カリウムの混合物に浸した動く紙テープ上に読み取り可能なマークを付けることができることに気付きました。このテープに電流を流すと青いマークが現れます。

紙にマークを付ける速度が速すぎて、手信号では追いつけなかったため、ベインは紙テープに穴を開けて信号を送る自動方式を考案しました。この概念は後にホイートストンの自動送信機に採用されました。ベインの化学電信はパリとリールの間で試され、52秒間に282語の速度を達成しました。これは、1分間に約40語しか送信できなかったモールスの電信に比べて大きな進歩でした。

ベインの電信機はイギリスでは限られた範囲で電信会社の電線に使用され、1850年にはアメリカでヘンリー・オライリーによって使用された。しかし、サミュエル・モールスの反感を買い、彼は紙テープとアルファベットが彼の特許に該当するとして電信機の使用差し止め命令を取得した。その結果、1859年までにベインの電信機は1回線のみで使用され、実際には一般には普及しなかった。

当初、ベインは発明でかなりの利益を得たが、投資に失敗して財産を失った。1873年、ウィリアム・トムソン卿、ウィリアム・シーメンス卿、ラティマー・クラークらは、ウィリアム・エワート・グラッドストン首相からベインのために年間80ポンドの 民間人年金を獲得した。

ベインはカーキンティロッホのオールドアイル墓地に埋葬されました。墓地は 1959 年に修復されました。墓石には当初、死亡年 (1876 年) が間違って記されていましたが、後に 1877 年に訂正されました。アレクサンダー ベインが修行を積んだ場所に近いウィックの JD ウェザースプーンズ パブは、現在、発明者にちなんで「アレクサンダー ベイン」と名付けられています。また、彼の発明に敬意を表して、グラスゴーにある BT のメイン ビルはアレクサンダー ベイン ハウスと名付けられています。電気インパルス式振り子時計の最も初期の例の 1 つが、ドイツ時計博物館に展示されています。

2016年、彼は死後、「画像伝送における先駆的な研究」によりテクノロジー＆エンジニアリング・エミー賞を受賞した。 ^{[11]この小像は}カーキンティロッホ市庁舎に展示されている。

• ブックス、Om (2017)。世界を変えた101の発明。ニューヨーク、ニューヨーク：Om Books International。ISBN 9789386316103。
• ブリッグス (1896)。『電気技師』、ロンドン、イギリス: ブリッグス アンド カンパニー。
• キャンベル、ヴァレリー (2011)。ケイスネスの影響。ロンドン、イギリス: Whittles Publishing Limited。ISBN 9781849950398。
• デズモンド、ケビン (2016)。バッテリー技術の革新者。ニューヨーク、ニューヨーク：マクファーランド社、出版社。ISBN 9781476622781。
• フィンリー、サミュエル (1849)。アレクサンダー・ベイン (上訴人) 対サミュエル・FB・モース (被上訴人) の訴訟報告書。ワシントン DC: ギデオン・アンド・カンパニー印刷所。OCLC 635974128  。
• ラモント、スチュワード（2001年）。スコットランドが世界を支配していたとき。ロンドン、イギリス：ハーパーコリンズ。ISBN 9780007100019。
• マッケイ、AN（2016）。北東鉄道信号の歴史。北東鉄道協会。ISBN 9781873513996。
• マクニール、イアン (2002)。技術史の伝記辞典。イリノイ州シカゴ: テイラー&フランシス。ISBN 9781134650200。
• ムディー、ロバート (1841)。測量士、技術者、建築家、第 2 巻。ロンドン、イギリス: Grattan & Gilbert。OCLC 1079304407  。
• ポルヘムス、ジョン (1876)。SFBモールスのオリジナルおよび再発行特許を含む主要な電信特許。ニューヨーク、ニューヨーク: ジョン ポルヘムス。OCLC  58894234。
• シャフナー、タリアフェロ・プレストン (1859) 。『電信マニュアル』。ニューヨーク、ニューヨーク：TPudney & Russell。OCLC  809109104。
• ウェン、アンドリュー（2011）。Dot-Dash to Dot.Com。ニューヨーク、ニューヨーク：Springer。ISBN 9781441967602。
• ウィンストン、ロバート（2010）。「悪いアイデア？：私たちの発明の驚くべき歴史」ニューヨーク、ニューヨーク：トランスワールド。ISBN 9781409094401。

出版作品

• ベイン、アレクサンダー『電気時計の短い歴史』ロンドン：チャップマン＆ホール、1852年

他の

• フィンレイソン、ジョン、電気流体の有用な技術への注目すべき応用に関する説明、アレクサンダー・ベイン氏著、電磁印刷電信および電磁時計の最初の発明者であるという彼の主張の正当性、ロンドン、チャップマン＆ホール、1843年。
• ガン、ロバート P.、アレクサンダー・ベイン・オブ・ワッテンの『北の天才』、ウィック 1976 ^{[永久リンク切れ‍ ]}
• ハックマン、WD、「アレクサンダー・ベインの電気時計の短い歴史（1852）」、ロンドン：ターナー＆デベリュー、1973年。
• Burns, RW、「工学科学教育ジャーナル」、第2巻、第2号、1993年4月。
• アケッド、CK、アレクサンダー・ベイン。電気時計の父、Antiquarian Horology 1974 年 12 月。
• ホープ・ジョーンズ、F'、「電気計時」。ロンドン：NAG プレス、1940 年。
• Kieve J, The Electric Telegraph. A Social and Economic History、ニュートン・アボット、デボン：David & Charles、1973年。
• ウェイド、ニコラス J (2001) 。「心理学のベインズ」(PDF)。知覚。30 ( 7 )。SAGE 出版物: 777–783。doi :10.1068/p3007ed。ISSN 0301-0066。PMID  11515951。S2CID  8328372。2012年 7 月 17 日の オリジナル(PDF)からアーカイブ。

• 米国特許 006,837

ウィキメディア・コモンズには、アレクサンダー・ベイン (時計職人)に関連するメディアがあります。

• 重要なスコットランド人: Alexander Bain、electricscotland.com。
• アレクサンダー・ベイン 1811-1877、visitdunkeld.com。
• ファックス機の歴史: アレクサンダー・ベインが 1843 年にファックス機の最初の特許を取得しました。2009 年 3 月 15 日にArchive-It、inventors.about.com にアーカイブされました。