アーノルド・ベックマン

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	知っておくべき科学者：アーノルド・O・ベックマン、「物事の楽しさ、核心は技術的な側面にある」、科学史研究所
	器械化学者：アーノルド・O・ベックマンの驚くべき好奇心（予告編）、科学史研究所
	ハリー・B・グレイ、「アーノルド・O・ベックマンの楽器の声が化学の歴史に与えた影響」、化学のプロファイル、科学史研究所

アーノルド・オーヴィル・ベックマン
アーノルド・オーヴィル・ベックマン
	アーノルド・ベックマン、1921年頃
生まれる	1900年4月10日; 米国イリノイ州カロム
死亡	2004年5月18日（享年104歳）; 米国カリフォルニア州ラホヤ
母校	イリノイ大学アーバナシャンペーン校; カリフォルニア工科大学;
受賞歴	フーバー賞（1981年）; トールマン賞(1985); ヴァーミリーメダル（1987年）; 国家技術賞（1988年）; アメリカ科学賞（1989年）; 大統領市民賞（1989年）; バウアー賞(1992); 公共福祉勲章（1999年）; オスマー金メダル（2000年）;
	科学者としてのキャリア
フィールド	物理化学
機関	カリフォルニア工科大学; ベックマンインストゥルメンツ;
博士課程の指導教員	ロスコー・G・ディキンソン

アーノルド・オービル・ベックマン（1900年4月10日 - 2004年5月18日）は、アメリカの化学者、発明家、投資家、慈善家である。カリフォルニア工科大学の教授だったころ、 1934年に発明した酸性度（およびアルカリ度）を測定する装置であるpHメーターを基にベックマン・インストゥルメンツ社を設立した。この装置は後に「化学と生物学の研究に革命をもたらした」と評される。^[1]また、彼は「おそらくバイオサイエンスの進歩に向けて開発された中で最も重要な装置」であるDU分光光度計も開発した。 ^[2]ベックマンは、カリフォルニア州初のシリコントランジスタ会社であるショックレー半導体研究所に資金を提供し、シリコンバレーの誕生につながった。^[3]引退後、彼と妻のメイベル（1900年 - 1989年）は、米国でも有数の慈善家の一人に数えられた。^[4]

若いころ

ベックマンはイリノイ州カロムという農村の人口約500人の村で生まれた。彼は鍛冶屋のジョージ・ベックマンと2番目の妻エリザベス・エレン・ジュークスの末息子だった。 ^[3]^{: 5}彼は幼い頃から世界に興味を持っていた。9歳のとき、ベックマンは古い化学の教科書、ジョエル・ドーマン・スティールの『14週間の化学』を見つけ、実験をし始めた。^[3]^{: 9}父親は道具小屋を研究室に改造させ、彼の科学的興味を奨励した。

ベックマンの母エリザベスは1912年に糖尿病で亡くなった。ベックマンの父は鍛冶屋を売却し、鍛冶道具や材料の巡回セールスマンとなった。家政婦のハッティー・ランゲがベックマン家の子供たちの世話をするために雇われた。アーノルド・ベックマンは地元のバンドで「練習ピアニスト」として、また地元の店で遠心分離機を操作する「公式クリームテスター」としてお金を稼いだ。^[3]^{: 12–13}

1914年、ベックマン一家はイリノイ州ブルーミントンのすぐ北に位置するノーマルに引っ越し、ベックマン家の若者たちがイリノイ州立大学に付属する「実験学校」であるノーマルのユニバーシティ高校に通えるようにした。^[3]^{: 16} 1915年に彼らはブルーミントンに引っ越したが^[3]^{: 17–18}、ユニバーシティ高校には通い続け、そこでアーノルド・ベックマンは化学教授ハワード・W・アダムスから大学レベルの授業を受ける許可を得た。^[3]^{: 17–18}高校在学中に、アーノルドは「ブルーミントン研究所」という自分の会社を立ち上げ、地元のガス会社で分析化学を行った。^[3]^{: 21–22}夜は映画館のピアニストとして演奏したり、地元のダンスバンドで演奏したりもした。^[3]^{: 24–25}彼は4年間の平均点89.41でクラスの最高得点を獲得し、卒業生代表として卒業した。^[3]^{: 27}

ベックマンは1918年初頭に化学者として働き、第一次世界大戦の戦力に貢献するため、学校を数ヶ月早く退学することを許された。キーストーン・スチール・アンド・アイアン社で彼は溶けた鉄のサンプルを採取し、炭素、硫黄、マンガン、リンの化学組成が鋼鉄の鋳造に適しているかどうかを検査した。^[3]^{: 26}

1918年8月に18歳になったベックマンは、アメリカ海兵隊に入隊した。サウスカロライナ州パリス島の海兵隊新兵訓練所で3か月間過ごした後、^[3]^{: 31}ヨーロッパでの戦争に向かうためブルックリン海軍工廠に送られた。列車の遅れのため、ベックマンの部隊の代わりに別の部隊が乗船した。その後、兵舎でグループに数えられたベックマンは、列の1つ分足りずロシア行きを逃した。 ^[3]^{: 32}その代わりに、アーノルドは地元のYMCAで感謝祭を過ごし、そこで配膳を手伝っていた17歳のメイベル・ストーン・マインツァーと出会った。メイベルは後にアーノルドの妻となる。^[3]^{: 33} 数日後、休戦協定が調印され、戦争は終わった。

大学教育

ベックマンは1918年秋からイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校に入学した。1年生の時、彼はカール・シップ・マーベルと有機水銀化合物の合成に取り組んだが、二人とも有毒な水銀にさらされて病気になった。^[3]^{: 42}その結果、ベックマンは専攻を有機化学から物理化学に変更し、そこでワース・ロードブッシュ、TAホワイト、ゲルハルト・ディートリッヒソンと研究した。^[3]^{: 50–51}彼は1922年に化学工学の学士号を取得し、1923年に物理化学の修士号を取得した。 ^[5] 修士号では、TAホワイトから紹介されたアンモニア水溶液の熱力学を研究した。^[3]^{: 55}

イリノイ大学に到着して間もなく、ベックマンはデルタ・ユプシロン友愛会に入会した。^[3]^{: 55}彼は1921年に化学友愛会アルファ・カイ・シグマのゼータ支部に入会し^[6]、 1922年12月にガンマ・アルファ大学院科学友愛会に入会した。 ^[要出典]

ベックマンは博士号を取得するためにカリフォルニア工科大学（Caltech）に行くことを決意した。彼はそこで1年間過ごした後、ニューヨークに戻り、エクイタブル生命保険協会で秘書として働いていた婚約者のメイベルの近くにいた。彼はベル電話研究所の前身であるウェスタンエレクトリックのエンジニアリング部門に職を見つけた^。ウォルター・A・シューハート^[3]と一緒に働いて、ベックマンは真空管製造のための品質管理プログラムを開発し、回路設計について学んだ。ベックマンが電子工学への興味を発見したのはこのときだった。

ベックマンは1925年6月10日にメイベルと結婚した。^[3]^{: 68} 1926年に夫婦はカリフォルニアに戻り、ベックマンはカリフォルニア工科大学での研究を再開した。彼は紫外線光分解に興味を持ち、博士課程の指導教官であるロスコー・G・ディキンソンとともに紫外線のエネルギーを調べる装置を開発した。この装置は、紫外線を熱電対に照射し、入射熱を電気に変換して検流計を駆動する。1928年に量子論を化学反応に応用したこの研究で光化学の博士号を取得した後^[5]、ベックマンはカリフォルニア工科大学に講師として、その後教授として残るよう依頼された。^{[7]ロスコー・G・ディキンソンのもう一人の大学院生である} ライナス・ポーリングもカリフォルニア工科大学に残るよう依頼された。^[3]^{: 99}

1933年、ベックマンとその家族はカリフォルニア州アルタデナの丘陵地帯、パサデナに隣接する場所に家を建てました。彼らは27年以上アルタデナに住み、家族を育てました。^[要出典]

カリフォルニア工科大学での教育とコンサルタント

カリフォルニア工科大学在学中、ベックマンは大学院の入門レベルと上級レベルの両方で積極的に教育に携わった。ベックマンは機械工場で授業を行うことで、吹きガラスに関する専門知識を共有した。また、研究機器の設計と使用に関する授業も担当した。ベックマンは化学科の機器工場のマネージャーとして、化学者にとって優れた機器が必要なことにじかに対処した。^[3]^{: 96–99}ベックマンは電子工学に興味を持っていたため、計測機器の製作に非常に熟練しており、カリフォルニア工科大学の化学科では非常に人気があった。

彼がカリフォルニア工科大学に在籍していた間、学部の焦点は化学工学や応用化学から離れて、純粋科学へと次第に移っていった。化学部門の責任者であるアーサー・エイモス・ノイズは、ベックマンと化学技術者のウィリアム・レイシーの両者に現実世界の技術者や化学者と接触するよう奨励し、カリフォルニア工科大学の学長であるロバート・アンドリュース・ミリカンは、政府や企業からの技術的な質問をベックマンに紹介した。^[3]^{: 98–101}彼らの承認を得て、ベックマンは科学技術コンサルタントとして外部の仕事を引き受けるようになった。彼はまた、法廷での科学専門家としても活動した。

ナショナルインキングアプライアンス社

1934年、ミリカンはナショナル・ポスタル・メーター・カンパニーのIH・ライオンズをアーノルド・ベックマンに紹介した。ライオンズは、事務員が切手をなめる代わりに、機械で郵便料金を印刷できるように、目詰まりしないインクを望んでいた。^{[8]ベックマンの解決策は、悪臭を放つ物質で}ある酪酸でインクを作ることだった。この成分のせいで、どのメーカーも製造を望まなかった。ベックマンは自分で作ろうと決めた。彼はナショナル・インキング・アプライアンス・カンパニーを設立し、機器メーカーのフレッド・ヘンソンが所有するガレージにスペースを確保し、カリフォルニア工科大学の学生ロバート・バートンとヘンリー・フラッカーを雇った。ベックマンはタイプライターのリボンにインクを再注入する特許をいくつか開発して取得したが、販売は成功しなかった。これはベックマンにとって会社経営と製品の販売の初めての経験であり、この最初の製品は失敗したが、ベックマンは会社を別の製品のために再利用した。^[3]^{: 124–129}

pHメーター

サンキスト・グロワーズは自社の製造工程に問題を抱えていた。農産物として販売できないレモンはペクチンやクエン酸に加工され、二酸化硫黄が保存料として使われていた。サンキストは製品の酸度を常に把握する必要があり、当時使用されていたリトマス紙による測定などの比色法は二酸化硫黄の干渉によりうまく機能しなかった。サンキストの化学者グレン・ジョセフはレモンジュースの水素イオン濃度を電気化学的に測定しようとしていたが、二酸化硫黄は水素電極を損傷し、非反応性のガラス電極は弱い信号しか生成せず壊れやすかった。

ジョセフはベックマンに相談し、ベックマンは測定感度を上げるのではなく、測定結果を増幅することを提案した。ガラス吹き、電気、化学に精通していたベックマンは真空管増幅器の設計を提案し、ジョセフのために実際に機能する装置を製作した。pH測定に使用したガラス電極は真空管内のグリッド回路に配置され、増幅された信号が生成され、電子メーターで読み取ることができる。この試作品は非常に有用であったため、ジョセフは2台目の装置を要求した。^[3]^{: 124–129}

ベックマンはチャンスを見出し、プロジェクトを再考し、専門家でなくても簡単に持ち運び、使用できる完全な化学機器を作ろうと決意した。1934年10月までに、彼は「酸度計」の特許出願を米国特許番号2,058,761で登録し、後にpHメーターと改名した。^[3]^{: 131}^[9]フィラデルフィアに拠点を置く全国的に知られた科学機器販売業者、アーサー・H・トーマス社は、それを販売することに前向きだった。価格は195ドルと高価だったが、これは当時の化学教授の初任給とほぼ同じだったが、同等の機器を個々の部品から作る場合の推定コストである約500ドルよりは大幅に安かった。^[3]^{: 134–135}オリジナルのpHメーターは重量が約7kgあったが、作業台一杯の繊細な機器に比べれば大幅に改善された。最も初期のメーターには設計上の欠陥があり、電極の浸漬深さによって pH の測定値が変化するという問題がありましたが、ベックマンは電極のガラス球を密閉することでこの問題を解決しました。

1935年4月8日、ベックマンは会社名をナショナル・テクニカル・ラボラトリーズに変更し、科学機器の製造に新たに注力することを正式に認めた。^[3]^{: 131–132}同社はコロラド通り3330番地にさらに広い建物を借り、^[3]^{: 135} pHメーターの製造を開始した。 pHメーターは溶液のpHを測定するための重要な装置であり、1939年5月11日までに販売が好調だったため、ベックマンはカリフォルニア工科大学を離れ、ナショナル・テクニカル・ラボラトリーズの専任社長に就任した。^[3]^{: 142–143} 1940年までに、ベックマンはローンを借りてサウスパサデナに12,000平方フィートの自社工場を建設することができた。^[3]^{: 147–148}

分光光度計

紫外線

1940 年当時、可視スペクトルの光エネルギーを測定するために必要な機器は、研究室で 3,000 ドルもかかり、当時としては莫大な金額でした。また、その範囲を超える紫外線スペクトルの調査への関心も高まっていました。ベックマンが pH を測定するための使いやすい機器を 1 つ作成したのと同様に、彼は分光光度計用の使いやすい機器を作成することを目標としました。ハワードケアリーが率いるベックマンの研究チームは、いくつかのモデルを開発しました。^[3]^{: 148–149}

新しい分光光度計は、プリズムを使って光を吸収スペクトルに分離し、光電管を使ってスペクトル全体の光エネルギーを電気的に測定しました。これにより、ユーザーは物質の光吸収スペクトルをプロットして、化合物の特性である標準化された「指紋」を得ることができました。^[3]^{: 151}ベックマンのモデル D (後にDU 分光光度計として知られる) により、国立技術研究所は、紫外線吸収分光光度計に必要な光学部品と電子部品の両方を備えた、初めての使いやすい単一機器を提供することに成功しました。^[3]^{: 153}ユーザーはサンプルを挿入し、光の希望の波長をダイヤルで設定し、簡単なメーターからその周波数の吸収量を読み取ることができました。この分光光度計は、比較的簡単に、再現性のある精度で、紫外線と可視スペクトルの両方の領域で正確な吸収スペクトルを生成しました。^[10] 国立標準局は、DU の結果が正確で再現性があることを証明するためのテストを実施し、その使用を推奨しました。^[3]^{: 156}

ベックマンのDU分光光度計は、科学機器の「モデルT」と呼ばれています。「この装置は、研究者がわずか25％の精度の結果を得るために数週間を要していたのに対し、数分以内に99.9％の精度で物質の定量測定を行えるようにすることで、化学分析を永遠に簡素化し、合理化しました。」^[11] セオドア・L・ブラウンは、この装置が「サンプルからの光信号の測定に革命をもたらした」と述べています。^[12]^{: 2}ノーベル賞受賞者のブルース・メリフィールドは、DU分光光度計を「おそらく、バイオサイエンスの進歩に向けて開発された最も重要な機器」と呼んでいると伝えられています。^[2]

分光光度計の開発は戦争遂行にも直接関係していた。例えば、ビタミンが健康に果たす役割が研究されており、科学者たちは兵士の健康維持のためにビタミンAを豊富に含む食品を特定したいと考えていた。従来の方法では、数週間ラットに餌を与え、その後生体組織検査を行ってビタミンA濃度を推定していた。DU分光光度計は、わずか数分でより良い結果を出すことができた。^[13] DU分光光度計は、新薬ペニシリンを研究・製造する科学者にとっても重要なツールだった。^[14]戦争が終わるころには、アメリカの製薬会社は毎月6500億単位のペニシリンを生産していた。^[15]第二次世界大戦中にこの分野で行われた研究の多くは、戦後まで秘密にされていた。^[16]

赤外線

ベックマンと彼の会社は、いくつかの秘密プロジェクトに関わっていた。ジープや飛行機のタイヤ、戦車に使われるゴムが深刻な不足に陥っていた。極東の天然資源は戦争のために入手できず、科学者たちは信頼できる合成代替品を探していた。ベックマンは、トルエンやブタジエンなどの化学物質の研究に役立つ赤外線分光光度計の開発について、ゴム備蓄局から打診を受けた。ゴム備蓄局は、シェル開発会社のロバート・ブラッテン、アーノルド・O・ベックマン、アメリカン・シアナミドのR・ボーリング・バーンズとデトロイトで秘密裏に会合を持った。ベックマンは、ロバート・ブラッテンがシェルのために既に開発していたシングルビーム分光光度計の設計に基づいて、認可された政府の科学者が使用する赤外線分光光度計100台を秘密裏に製造するよう依頼された。^[3]^{: 163}その結果がベックマンIR-1分光光度計である。

1942年9月までに、最初の機器が出荷されました。1942年から1945年の間に、米国の合成ゴム事業で使用するために約75台のIR-1が製造されました。研究者は、戦後まで新しい機械に関連するものを発表したり議論したりすることを許可されませんでした。^[17]独立して赤外線分光法の開発を進めていた他の研究者は、この間、秘密保持の制限に影響を受けることなく、発表や機器の開発を行うことができました。

ベックマンはIR-1の発売後も赤外線分光光度計の開発を続けていた。厳しい競争に直面し、1953年に機器の根本的な再設計を進めることを決意した。その結果生まれたのがIR-4で、これは赤外線の単一ビームまたは二重ビームのどちらでも操作できるものだった。^[3]^{: 165}これにより、ユーザーは基準測定とサンプル測定の両方を同時に行うことができるようになった。^[3]^{: 163}

その他の秘密プロジェクト

ヘリポート

ベックマンが赤外線分光法についてアプローチを受けたのと同時期に、ポール・ローゼンバーグから連絡があった。ローゼンバーグは MIT の放射線研究所で働いていた。この研究所は、レーダー(「無線探知と測距」)の開発に取り組んでいた米国と英国の研究機関の秘密ネットワークの一部だった。プロジェクトがベックマンに興味を持ったのは、彼の pH メーターで使用されていたチューニングノブ、つまり「ポテンショメーター」の品質が高かったためだった。ベックマンは pH メーターのノブのデザインを「ヘリポット」 (「らせん状ポテンショメーター」の略) という名前で商標登録していた。ローゼンバーグは、ヘリポットが他のノブよりも 10 倍精度が高いことを発見した。しかし、攻撃を受ける可能性のある継続的に移動する飛行機、船、潜水艦で使用するには、ノブが衝撃や振動に耐えられるように再設計する必要がある。

ベックマンはスタッフに再設計の理由を話すことを許されず、スタッフも特にその問題に興味を示さなかった。結局、彼は自分で解決策を思いついた。コイルに巻き付けたワイヤーを小さなバネの圧力で単一の接点を作る代わりに、ノブを連続した溝に再設計し、その中に接点を収めた。接点は滑らかに連続的に動くようになり、接触が外れることはない。ベックマンのモデル A ヘリポットは軍から非常に大きな需要があった。生産開始から 1 年以内に、その売上は会社の収入の 40% を占めるようになった。ベックマンは、電子部品製造を引き継ぐために、ヘリポットコーポレーションという別の会社をスピンオフさせた。^[3]^{: 167–175}

ポーリング酸素計

カリフォルニア工科大学のライナス・ポーリングも軍のために秘密裏に研究を行っていました。1940年 10 月 3 日、国防研究委員会が会議を開き、潜水艦や飛行機内の酸素状態を測定できるように、混合ガス中の酸素含有量を確実に測定できる機器を求めました。ポーリングは、この委員会のためにポーリング酸素計を設計しました。当初、ポーリングの助手であるホームズ・スターディバントから、酸素計のハウジングボックスの供給を依頼されましたが、すぐにベックマンが機器全体の製造を依頼されました。

国立技術研究所の役員会は、詳細を明かすことのできない秘密プロジェクトを支援することに消極的だったが、ベックマンが独自にプロジェクトを進めることには同意した。ベックマンは、製造のために2番目のスピンオフ会社、アーノルド・O・ベックマン社を設立した。^[3]^{: 180–185}酸素計の作成は、非常に精密な小さなガラスダンベルの作成を伴う技術的な課題であった。ベックマンは、正確に測定された空気の噴出を発生させてガラス玉を作成する小さなガラス吹き機を作成した。^[3]^{: 185–186}

戦後、ベックマンは別の市場向けに酸素分析装置を開発しました。これは未熟児用の保育器の状態を監視するために使用されました。ジョンズ・ホプキンス大学の医師は、保育器の健康的な酸素レベルの推奨値を決定するためにこれを使用しました。^[3]^{: 185–186}

マンハッタン計画

ベックマンの計測器はマンハッタン計画でも使用されました。この計画の科学者たちは、原子炉内のガス充填式で帯電した電離箱内の放射線を測定する計測器の開発を試みていました。信号が弱いため、信頼性の高い測定値を得るのは困難でした。ベックマンは、比較的小さな調整（ガラス電極の代わりに入力負荷抵抗器を使用する）で pH メーターをこの用途に使用できることに気付きました。その結果、ベックマンインスツルメンツはマイクロアンペアメーターという新製品を開発しました。^[3]^{: 175–177}

さらに、ベックマンはマンハッタン計画の人員を保護するために放射線被曝量を測定する線量計を開発した。線量計は170ボルトで充電された小型の電離箱で、上部には小さな目盛りがあり、その針はプラチナで覆われた石英繊維であった。線量計もベックマンのスピンオフ会社であるアーノルド・O・ベックマン社によって製造された^[3]^：177–178

スモッグとの戦い

戦後の南カリフォルニアでは、ベックマン一家が住んでいたパサデナ地区を含め、スモッグが不快な体験であると同時に話題にもなりつつありました。1943 年に「ガス攻撃」として初めて特徴づけられたスモッグは、オレンジ栽培者が使用するスマッジポット、地元の工場から発生する煙、自動車の排気ガスなど、さまざまな原因が疑われました。ロサンゼルス商工会議所は、スモッグが産業 (および雇用) と地域の生活の質の両方に関係していることから、スモッグの原因と影響について懸念していた組織の 1 つでした。ベックマンは商工会議所に関わっていました。

1947年、カリフォルニア州知事アール・ウォーレンは州全体の大気汚染防止法に署名し、州内のすべての郡に大気汚染防止地区（APCD）を設置することを認可した。^[18]ロサンゼルス商工会議所はベックマンに地元のAPCD設置の交渉を代理するよう依頼した。新設のAPCDはベックマンに大気汚染防止責任者の科学顧問になるよう依頼した。彼は1948年から1952年までその職を務めた。

問題の大気汚染管理官は、化学工学の経歴を持つ地質学者ルイス・マッケイブでした。マッケイブは当初、スモッグの原因は二酸化硫黄による汚染ではないかと疑い、郡が費用のかかるプロセスを経て、疑わしい汚染物質を肥料に転換することを提案しました。ベックマンは、ロサンゼルスのスモッグの真の原因が二酸化硫黄であるとは確信していませんでした。彼は、二酸化硫黄汚染に対処するための措置が講じられていたインディアナ州ゲーリーを訪れ、空気中に漂う硫黄特有の臭いに衝撃を受けました。ベックマンは戻ってきて、別の原因を探す必要があるとマッケイブを説得しました。

ベックマンは、スモッグを研究していたカリフォルニア工科大学のアリー・ヤン・ハーゲン＝スミット教授と連絡を取った。^[19]彼らは、液体窒素で断続的に冷却されるチューブのシステムを使用して、ロサンゼルスの空気から粒子状物質を収集する装置を開発した。ハーゲン＝スミットは、収集した物質が過酸化有機物質であると特定した。彼は、スモッグの化学を研究するために1年を費やすことに同意した。1952年に発表された彼の結果は、煙突、製油所、自動車の排気ガスからのオゾンと炭化水素がスモッグ形成の主要成分であると特定した。^[3]^{: 220–224}

ハーゲン・スミットがスモッグの発生原因を解明する一方で、ベックマンはそれを測定する機器を開発した。1952年10月7日、彼は比色法を用いて大気中に存在する化合物のレベルを測定する「酸素記録計」の特許を取得した。^[3]^{: 224–226}ベックマン・インスツルメンツは、最終的に自動車の排気ガスや大気汚染の監視と処理にさまざまな用途で使用できる一連の機器を開発した。政府や産業界が使用する車輪付きのカスタマイズされた実験室である「空気質監視バン」も製造した。^[3]^{: 224–226}

ベックマン自身も、カリフォルニア州知事グッドウィン・ナイトから大気汚染特別委員会の委員長に任命され、スモッグ対策を提案した。1953年末、委員会は調査結果を公表した。「ベックマンバイブル」では、直ちに実行すべき重要な措置を勧告している。^[3]^{: 225}

製油所やガソリンスタンドからの蒸気漏れを止める
自動車の排気ガスに関する基準の制定
ディーゼルトラックやバスからプロパンへの転換
汚染産業に汚染物質の制限や都市からの移転を求める
ゴミの野焼き禁止
地域大量輸送の発展

ベックマン・インストゥルメンツは1955年6月にリストン・ベッカー・インストゥルメンツ社も買収した。マックス・D・リストンによって設立されたリストン・ベッカーは、赤外線ガス分析装置の開発で実績があった。^[3]^{: 207–208}リストンはスモッグや自動車の排気ガスを測定する機器を開発し、1950年代にロサンゼルスの空気質を改善する試みに不可欠だった。 ^[20]

ベックマンは、スモッグの解決策を見つけるための研究を支援し、スモッグに関連する科学的問題について一般の人々を教育するための非営利団体である大気汚染財団の設立に協力しました。^[3]^{: 225}

1954年、彼はロサンゼルス商工会議所の理事となり、大気汚染委員会の委員長となった。彼はAPCDの権限強化を主張し、業界、企業、市民に彼らの活動を支援するよう促した。^[3]^{: 226}彼は商工会議所がスモッグを監視し、スモッグ警報を放送し、スモッグ問題に対処するための統一されたアプローチを開発するのを助けた。1956年1月25日、彼はロサンゼルス商工会議所の会頭に就任した。彼は任期中の2つの重要課題として、スモッグとの戦いと、地元の科学、技術、産業、教育の協力の支援を挙げた。^[3]^{: 227}

ベックマンは、空気の質は一夜にして改善されるものではないと認識していた。彼の空気の質に関する研究は何年も続き、全国的な注目を集めた。1967年、ベックマンはリチャード・ニクソン大統領によって4年間の任期で連邦空気質委員会に任命された。^[3]^{: 228}

エレクトロニクス

ジョン・J・マードックはナショナル・テクニカル・ラボラトリーズの株式を大量に保有していた。彼とアーノルド・ベックマンはストックオプション契約を締結し、ベックマンはマードックの死後、遺産からNTL株を購入できることになった。マードックが1948年に亡くなったとき、ベックマンは同社の経営権を獲得することができた。^[3]^{: 195–196} 1950年4月27日、ナショナル・テクニカル・ラボラトリーズはベックマン・インスツルメンツ・インコーポレイテッドに改名された。1952年、ベックマン・インスツルメンツはニューヨーク証券取引所に上場し、海外進出を含む事業拡大のための新たな資本を生み出した。^[3]^{: 197, 232–233}

サーメット

NTLの役員会が電子機器に懐疑的だったときにベックマンが設立したスピンオフ企業であるヘリポット・コーポレーションは、ベックマン・インストゥルメンツに再編入され、1958年にヘリポット部門となった。ヘリポットの研究者は、セラミックと金属を混合して作られた複合材料であるサーメットの実験を行っていた。金属の代わりにサーメットで作られたポテンショメータは耐熱性が高く、極端な温度での使用に適していた。^[3]^{: 211}

遠心分離機

1954年、ベックマン・インストゥルメンツは、1946年にエドワード・グレイドン・ピケルズが設立した超遠心分離機メーカーのスピンコ（Specialized Instruments Corp.）を買収した。この買収がベックマンのスピンコ遠心分離機部門の基盤となった。同部門はその後、分取用および分析用の超遠心分離機の設計と製造に取り組んだ。^[3]

半導体

1955年、ベックマンはウィリアム・ショックレーから連絡を受けた。カリフォルニア工科大学でベックマンの教え子だったショックレーは、ベル研究所の半導体技術研究プログラムを率いていた。半導体は、ある意味ではサーメットに似ていた。ショックレーは新しい会社を設立したいと考え、ベックマンに取締役を務めるよう依頼した。かなりの議論の末、ベックマンはより深く関わるようになり、ショックレーとベックマン・インスツルメンツの子会社として、ウィリアム・ショックレーの指揮下でショックレー半導体研究所を設立する意向書に署名した。この新しいグループは半導体に特化し、拡散ベーストランジスタの自動生産を開始することになっていた。^[3]^{: 237–241}^[21]

ショックレーの年老いた母親がパロアルトに住んでいたため、ショックレーはカリフォルニア州マウンテンビュー近郊に研究所を設立したいと考えていた。スタンフォード大学の学長フレデリック・ターマンは、スタンフォードの新しい工業団地内のスペースを会社に提供した。会社は1956年2月に設立され、その年ショックレーはジョン・バーディーン、ウォルター・ハウザー・ブラッテンとともに「半導体の研究とトランジスタ効果の発見」によりノーベル物理学賞を受賞した。 ^[22] ショックレー半導体研究所は、後にシリコンバレーとして知られるようになる地域でシリコン半導体デバイスを研究する最初の施設であった。

しかし、ショックレーにはビジネスや産業経営の経験がなかった。さらに、彼は、彼とベックマンが合意した拡散シリコントランジスタの開発ではなく、彼自身の発明である4層ダイオードを研究室で研究することに決めた。ベックマンは、ショックレーのプロジェクトの背後にある科学的アイデアがまだ健全であるとエンジニアから保証された。ショックレーの研究室のメンバーから訴えられたとき、ベックマンは研究室の経営に干渉しないことを選択した。^[21] 1957年、ゴードン・ムーアとロバート・ノイスを含む8人の一流科学者がショックレーのグループを離れ、競合する新興企業であるフェアチャイルド・セミコンダクターを設立し、シリコントランジスタの開発に成功した。1960年、ベックマンはショックレーの子会社をクレバイト・トランジスター・カンパニーに売却し、半導体との正式な関係を終えた。それでも、ベックマンは初期段階のこの新しい産業の重要な支援者であった。^[3]^{: 237–250}

コンピュータと自動化

ベックマンは、コンピュータと自動化によって、機器への統合や新しい機器の開発に無数の機会がもたらされることにも気付いた。ベックマン・インスツルメンツは1950年代にバークレー・サイエンティフィック・カンパニーを買収し、後にベックマン・インスツルメンツ内に「自動化のための産業データシステムの開発と構築」を行うシステム部門を設立した。^[23] バークレーはEASEアナログコンピュータを開発し、1959年までにベックマンはボーイング・エアロスペース、ロッキード・エアクラフト、ノースアメリカン・アビエーション、リア・シーグラーなど、航空宇宙、宇宙、防衛産業の大手企業と契約を結んだ。ベックマン・システム部門は、衛星や無人宇宙船からの大量のテレメトリ無線データを処理する特殊なコンピュータシステムも開発した。これには、NASAのレンジャー宇宙船が撮影した月の写真を処理するシステムも含まれていた。^[3]^{: 252–258}

慈善活動

1960年代はベックマン家にとって変化の時代でした。メイベルはカリフォルニア州ニューポートビーチ近郊のコロナデルマーの海辺の家に恋をしました。彼らは1960年にその家を購入し、改装し、メイベルが1989年に亡くなるまでそこで一緒に暮らしました。^[3]^[24]

ベックマンも引退を選んだ。彼と妻のメイベルは慈善活動にますます積極的になり、死ぬ前に個人資産を寄付することを明言した。^[9] 1964年、ベックマンはカリフォルニア工科大学の評議員会の会長に就任するよう依頼され、その地位を引き受けた。^[3]^{: 275}彼は1953年から同理事会のメンバーだった。 ^[3]^{: 279} 1965年、ベックマン・インストゥルメンツの社長を退き、代わりに取締役会の会長に就任した。^[3]^{: 276} 1981年11月23日、彼は会社を売却することに同意し、その後スミスクラインと合併してスミスクライン・ベックマンとなった。^[3]^{: 308–309}

ベックマン夫妻の最初の主要な慈善寄付はカリフォルニア工科大学に贈られた。カリフォルニア工科大学への支援は、ベックマンがカリフォルニア工科大学の学生として始めた、そして教師や理事として継続した長期的な関係を拡大するものだった。1962年、ベックマン夫妻は、建築家エドワード・ダレル・ストーンが設計したコンサートホール、ベックマン講堂の建設に資金を提供した。^[3]^{: 289–290}^[25]長年にわたり、ベックマン夫妻はカリフォルニア工科大学のベックマン研究所、ベックマン講堂、ベックマン行動科学研究所、ベックマン化学合成研究所にも支援を行った。カリフォルニア工科大学の名誉学長デビッド・ボルティモアの言葉によれば、ベックマンは「カリフォルニア工科大学の運命を形作った」という。^[3]ベックマン夫妻の名前は、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のベックマン先端科学技術研究所とベックマン・クアドラングルにも刻まれている。 ^[3]

アーノルド・アンド・メイベル・ベックマン財団は1977年9月に設立された。^[3]^{: 317}ベックマンが亡くなった時点で、財団はさまざまな慈善団体や組織に4億ドル以上を寄付していた。^[26] 1990年には、年間寄付額でカリフォルニア州のトップ10の財団の1つと見なされていた。^[27]寄付は主に科学者や科学的な目的、およびベックマンの母校に向けられた。彼は次のように語っている。「私は科学者に機器を売って富を蓄えたので、科学に貢献するのが適切だと思った。それが私の慈善活動の第一の指針だった。」^[28]

1980年代には、5つの主要なセンターに資金を提供しました。^[29]^[30]

米国カリフォルニア州ドゥアーテにあるシティ・オブ・ホープ国立医療センターのベックマン研究所（BRI）。^[31]
ベックマンレーザー研究所、カリフォルニア大学アーバイン校、カリフォルニア州アーバイン^[32]
イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校ベックマン先端科学技術研究所^[33]
スタンフォード大学ベックマン分子遺伝医学センター、カリフォルニア州スタンフォード^[34]
ベックマン研究所、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア州パサデナ^[35]

ベックマン夫妻は、以下の団体にも寄付しました。

ペンシルベニア州フィラデルフィア、化学遺産財団（現科学史研究所）のアーノルド・アンド・メイベル・ベックマン化学史センター
米国科学技術アカデミーのアーノルド・アンド・メイベル・ベックマンセンター（カリフォルニア州アーバイン）（1988年）
ペパーダイン大学経営学部MBAプログラム（1988年）^[36]

1989年にメイベルが亡くなった後、アーノルド・ベックマンは財団が永続的に存続できるよう再編成し、財団の寄付のための新たな取り組みを展開した。^[29]

主な焦点は科学教育の改善に移った。1998年以降、財団はカリフォルニア州オレンジ郡の学区にK-6の実践的かつ研究に基づいた科学教育を支援するために2,300万ドル以上を提供し、学校が科学をK-6のカリキュラムの中核科目として取り入れるよう促してきた。^[37]^[38]^[39]^[40]

アーノルド・ベックマンは、大学レベルの若手科学者を支援するために、ベックマン奨学生プログラムとベックマン若手研究者プログラムを構想した。毎年、ベックマン財団は大学や短大のリストを選び、各大学はベックマン奨学生プログラムのために自校の学生を選抜する。 ^[41]ベックマン若手研究者プログラムは、化学および生命科学の学術キャリアの初期段階にある有望な教員、特に科学研究の新たな道を切り開く可能性のある方法、機器、材料を扱う教員に研究支援を提供する。^[42] 2017年には、同様に化学または化学機器研究で有望な若手ポスドク研究者を支援することを目的としたベックマンポスドクフェロー賞が開始された。^[43]

アーノルド・アンド・メイベル・ベックマン財団は、ベックマン黄斑研究イニシアチブやベックマン・アルギロス視覚研究賞を通じて視覚研究も支援しています。^{[44]支援活動には、レーザー手術}^{[45]や黄斑変性症}^[46] の研究が含まれます。

アーノルド・ベックマンは2004年5月18日、カリフォルニア州ラホヤの病院で104歳で亡くなった。^[29]^[47]メイベルとアーノルド・ベックマンは、彼が生まれた小さな町、イリノイ州カロムのウェスト・ローン墓地に質素な墓石の下に埋葬されている。^[48]

カリフォルニア工科大学ベックマン講堂
ベックマン講堂の天井は音響特性を考慮して特別に設計されている
水面に映るカリフォルニア工科大学のベックマン研究所
イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校ベックマン研究所
ベックマンカンファレンスセンター、全米アカデミー

受賞と栄誉

1971年、ベックマンはウィッティア大学から名誉理学博士号（Sc.D.）を授与された。^[49]

アーノルド・ベックマンは1976年にアメリカ芸術科学アカデミーの会員に選出された。 ^[50] 1982年にアメリカ功績アカデミーのゴールデンプレート賞を受賞した。^[51]ベックマンは1985年にジュニア・アチーブメント米国ビジネスの殿堂入りを果たした。 ^{[52] 1987年に}オハイオ州アクロンの全米発明家の殿堂入りを果たした。^[53] 2004年に同殿堂の生涯功労賞を受賞した。^[6]

1989年、ベックマンはアメリカ化学会から公共サービスに対するチャールズ・ラサロップ・パーソンズ賞を受賞した。^[54] 彼は1996年にアルファ・カイ・シグマの殿堂入りを果たした。^{[6] 2000年には、化学と科学の遺産に対する多面的な貢献が認められ、}化学遺産財団からオスマー金メダルの特別ミレニアム版を受賞した。^[55]

ベックマンは1988年に国家技術賞を受賞した。^[56] これは、技術進歩に関する功績に対して米国が米国民に授与できる最高の栄誉である。ジョージ・H・W・ブッシュ大統領は1989年、「分析機器の開発における彼のリーダーシップと、国家の科学事業の活力に対する深く変わらぬ関心」を理由に、ベックマンに国家科学賞を授与した。[ ^56]^[57] 彼はそれ以前にも、レーガン政権から模範的な奉仕行為に対して1989年の大統領市民賞を受賞した約30人の市民の一人として表彰されていた。 ^[58]

ベックマンは1991年にイリノイ州リンカーンアカデミーからイリノイ州最高の栄誉であるリンカーン勲章を授与された。^[12]^{: 74}

ベックマンは1999年に米国科学アカデミーから公共福祉賞を受賞した。 ^[59]

小惑星3737 ベックマンは、 1983 年にアーノルド O. ベックマンにちなんで命名されました。

カリフォルニア州アーバインの科学教育に重点を置くアーノルド・O・ベックマン高校は、アーノルド・O・ベックマンに敬意を表して名付けられました。しかし、この学校はベックマンによって資金提供されたわけではありません。

科学者アーノルド・ベックマンとウォレス・コールターの研究を紹介する「ベックマン・コールター・ヘリテージ」展示は、カリフォルニア州ブレアのベックマン・コールター本社で開催されています。

参照

フェアチャイルドセミコンダクター(シリコンバレーの創設におけるベックマンの役割のより詳細な歴史)

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外部リンク

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