オーガスト・テプラー

オーガスト・テプラー
ヨハニス墓地にあるアウグスト・テプラーの墓
生まれる	アウグスト・ジョセフ・イグナツ・テプラー ( 1836-09-07 )1836年9月7日 ブリュール・バイ・ボン、ドイツ
死亡	1912年3月6日(1912-03-06)（75歳） ドレスデン、ザクセン州、ドイツ
母校	イエナ大学
職業	物理学者
知られている	テプラーポンプ テプラー・ホルツ機 シュリーレン写真
科学者としてのキャリア
フィールド	静電気
機関	ドレスデン工科大学 リガ工科大学 グラーツ大学

アウグスト・ヨーゼフ・イグナツ・テプラー（1836年9月7日 - 1912年3月6日）は、静電気の実験で知られるドイツの化学者、物理学者でした。

アウグスト・テプラーは1836年9月7日に生まれました。彼はベルリン化学研究所（1855年 - 1858年）で化学を学び、1860年にイエナ大学を卒業しました。その後、テプラーは実験物理学に転向しました。アウグスト・テプラーはポッペルスドルフアカデミー（1859年 - 1864年）で化学と物理学の講師を務めました。彼はリガ工科大学で化学と化学技術の教授となり、1864年から1868年までその職に就きました。

1864年、彼はフーコーの望遠鏡の鏡のナイフエッジテストを流体の流れと衝撃波の分析に応用した。彼はこの新しい方法をシュリーレン写真と名付け、当然ながらこのことで有名になった。彼はまた、1865年に静電影響発生器（高電圧発生器）であるテプラー機を開発し、これは後に初期の医療用X線装置に使用されることになる。改良版はヴィルヘルム・ホルツ、ロジャー、J・ロバート・フォス によって製作された。

1868年、彼はオーストリアのグラーツ大学の教授となり、彼の管理下で新しい物理学研究所が設立されました。1876年、テプラーはドレスデンに移り、実験物理学の教授に就任しました。彼は1900年に引退するまで、ドレスデン工科大学の物理学研究所の所長を務めました。彼の息子マクシミリアン・テプラーが独立して科学研究を続けました。テプラーは静電機械の発明者として、また空気ポンプと音波に関する研究で知られています。

テプラーは、セクターレスマシンである対称型マシン（1866）についても説明しており、同様のデバイスが電圧倍増器として使用されています。

Toepler の静電機械は、さまざまな人々や会社によって製造されました。たとえば、Toepler の機械は Welch Scientific Company (米国シカゴ) のカタログに掲載されています。Toepler の機械、Holtz の機械、Toepler-Holtz の機械の違いは、これらが重要な現代技術であった時代に書かれた本でさえも明確ではありません。このような機械は、Holtz によって製造されたという理由だけで Holtz-Toepler の機械と呼ばれることもありますが、元の設計は Toepler の機械と同じです。

19 世紀末に電気医療の目的で大流行したこの静電誘導発電機のモデルは、電気フォラスとデュプリケータ機能の原理に基づいています。これは、物理学者アウグスト トプラー、ドイツの物理学者ヴィルヘルム ホルツ (1836-1913)、およびベルリンの機械工 J. ロバート フォスによって 1865 年から 1880 年にかけて行われた機械的改良から派生したものです。フォスは 1880 年にこの自己励起モデルを考案し、前年にトプラーが発表した機械を完成させました。

機械は、脚付きのクルミ材の台座の上に設置されています。水平方向には支柱が回転軸を支えています。2 枚の薄いシェラックガラスの平行ディスクが互いに近接して配置され、この軸に垂直にヒンジで取り付けられています。2 枚のうち大きい方 (後ろの方) は固定ディスクで、エボナイト絶縁ディスクの溝に沿って台座に取り付けられています。もう 1 枚 (前の方) は小さい可動ディスクで、コードで接続された 1 組のプーリーを制御するクランクによって回転します。固定ディスクの外側には、インダクタ (2 枚の幅広の紙製シールドの中央に接着された 2 枚のアルミ箔) が取り付けられています。シールドは直径方向に 1 枚ずつ並んで配置されています。

可動ディスクには、円形に等間隔に配置された 6 つの金属ボタンで構成される Toepler-Voss 自己励磁システムが搭載されています。ボタンはそれぞれアルミ箔のリングで囲まれています。2 つの小さな金属ブラシがボタンをこすります。ブラシは湾曲した導体 (エボナイトで覆われている) に固定されており、この導体はディスクの反対側のポイントにクランプされ、インダクタのアルミ箔ストリップと接触しています。ボタンの前には、水平直径に向かって可動ディスクの端に固定され、それぞれ 10 ポイントの真鍮製集磁コーム 2 つがディスクの方向に配置されています。

コームは、2 つのライデン瓶の内側シールドと、火花ギャップのアーム (火花が放出される球状体と絶縁ハンドルを備えた 2 本の真鍮棒) に接触します。ライデン瓶の外側シールドは、ベースに沿って通る金属ワイヤによって電気的に接続された 2 つの真鍮ディスク上に載っています。

可動ディスクに面した 2 組目の収集コームには、それぞれ 8 つのポイントと、ボタンにこすりつける中央の金属ブラシがあり、いわゆる「直径導体」を構成します。

「直径導体」は水平直径に対して 45° 傾斜しており、特に励磁ダイナモが通常の爆発距離よりも遠くに移動した場合でも、ライニングの極性が変わらないように維持されます。機械を起動するには、弱い初期充電さえ必要ありません。専用のクランクを使用して可動ディスクを時計回り (機械の正面から見て) に回すと、自己励磁システムが自動的に起動します。

櫛歯による誘導によって捕らえられた電荷量は、2 つの可動式真鍮収集リングによって収集され、スパークギャップの末端球体は、接触している櫛歯の符号に対してそれぞれ反対の符号で帯電されます。このようにして、この機械は、特にスパークギャップの極が 2 つのライデン瓶の内部シールドに接触している場合、非常に長いスパークを生成することができます。

世紀の変わり目には、標準的な直流が必ずしも利用できるとは限らなかったため、テプラー・ホルツ静電発電機が、医師に治療用の電流を供給するため、また最初の X 線装置に電力を供給するために使用されました。これらはかなり一般的で、多数の付属品とともにシアーズ カタログで宣伝されていました。オーク材とガラスのキャビネットに組み込まれたこの機械は、シカゴのベッツ社 ( 1900年頃) が製造したテプラー・ホルツ発電機です。これは医療用であり、X 線管コントローラーが不可欠な部分となっています。

この機械はテプラー・ホルツ設計で、1890 年代後半に作られたものです。開業医に、X 線管の励起源として販売されました。この用途では、中程度の回転速度で 80 kV で約 1 mA の電流を流すなど、非常に優れた性能を発揮します。引き出しの中に入っている付属品は、はげや足の不自由などの「電気治療」に使用します。

ほとんどはブラシ放電を発生させるポイント システムです。患者を電気的に隔離するために、ガラスの脚が付いた低いテーブルが付属しています。一部のデバイスは、電気を流さなくても拷問器具のように見えます。プレートを収納するケースは、修理時以外は開けないでください。マシンは、正面から見てクランクを反時計回りに回して操作します。中央の回転スイッチで、ライデン瓶を端子に接続したり、切断したりします。

写真の発電機は大型タイプで、24 枚のガラス板 (4 枚ずつ 6 セット) で構成されており、回転して治療用の電流を発生させます。1910 年頃に、メーカー不明 (ワグナー?) によって製造されました。

アウグストとマクシミリアン・テプラーは、ドレスデン工科大学でガス放電物理学の分野で研究を始めました。この研究は、特にシュリーレン法の開発につながりました。テプラーは「ストリーク法」を応用して、空気中の音波を可視化することに成功した最初の科学者となりました。この方法は、高速映画撮影にも重要であることがわかりました。映画は、通常のカメラでは記録できないほど高速に発生する現象の研究にも使用されています。この分野では、多くの問題の解決に膨大な創意工夫が注がれてきました。

フーコーのナイフエッジテストとして知られるテプラーのシュリーレン写真の原理は、もともと1859年にレオン・フーコーによってレンズ、鏡、その他の光学部品の感度テストとして開発されました。テプラーは、液体や気体の流れや音波をリアルタイムで観察できるようにこの原理を改良した最初の人物であり、この原理は現在でも広く使用されています。

テプラーの息子マクシミリアン・テプラーも物理学者であり、同じ分野で独立して研究を行った。

トゥープラー氏は、右下の写真に見られる トゥープラーポンプを発明したことでも有名です。

• Krehl, P.; Engemann, S. (1995). 「August Toepler—衝撃波を視覚化した最初の人物」.衝撃波. 5 (1–2): 1–18. Bibcode :1995ShWav...5....1K. doi :10.1007/BF02425031. S2CID  119819784.

• 機械式計算機で平方根を計算するためのテプラー法