ローランド・ウィンストン

ローランド・ウィンストン（1936年3月12日生まれ）は、非結像光学^[1]とその太陽エネルギーへの応用の分野における第一人者であり、「非結像光学の父」と呼ばれることもある。^{[2] [3]彼は、太陽エネルギーの画期的な技術である}複合放物面集光器（CPC）の発明者でもある。彼はまた、元グッゲンハイムフェロー、シカゴ大学物理学部の元学部長、カリフォルニア大学マーセド校の創設教員であり、2013年現在、カリフォルニア先端太陽技術研究所の所長である。^[4]

彼は25件以上の特許を保有しており^[3] 、主に太陽エネルギーに関するもので、比喩的に「太陽の特許」を持っていると言われている^{[5] 。}

ウィンストンはロシアのモスクワで、ロシア人の町の設計や工業基盤の建設を手伝ったアメリカ人エンジニアの息子として生まれた。1942年、ドイツ軍が砲撃範囲内にいたため、彼と家族はロシアから避難しなければならなかった。避難後、彼はブロンクス科学高校に通った。^[6]

ウィンストンは1950年にシマー・カレッジに早期入学し、 2年後にシカゴ大学に編入した。 ^{[7] [8]} 彼は1953年にシマー大学でBAを取得した。卒業生11名の中には将来の宇宙学者ジェローム・クリスチャンもいた。^[7] シカゴ大学で上級学部の研究を続け、1956年にBSを取得した。^[9]

ウィンストンは物理学の大学院研究のためシカゴ大学に留まり、1957年に修士号、1963年に博士号を取得した。 ^[9]彼は南部陽一郎やスブラマニアン・チャンドラセカール などの指導を受けた。^[2] ウィンストンの博士論文は「複雑な原子核によるミューオン捕獲における観測可能な超微細効果」に関するものであった。^[10]

ウィンストンは1966年にアルゴンヌ国立研究所で働いていたときに、チェレンコフ放射の研究に使用するためにCPCの基本概念を最初に開発しました。^{[2] [11]} 彼がCPCを発明するきっかけとなったのは、数年後の1974年、アルゴンヌの所長ロバート・サックスから、パラボリックアプローチを太陽エネルギーへの応用に拡張できるかどうか、また可能であれば、結像光学系を使用した既存のシステムよりも優れているかどうかを尋ねられたときでした。^{[12] CPCの発明からわずか1年後、この設計は数億年も前に}カブトガニ の目によって予見されていたことが発見されました。^[13]この発見を発表した論文もウィンストンが共著者でした。^[14]

CPCが従来の画像コレクターに比べて優れている点は、太陽を追跡しなくても非常に高い効率を達成できることです。^[15] 非追跡コレクターはこれまで設計不可能だと考えられていました。^[2] さらに、CPCは雲が厚く霞んだ空でも機能する能力があることでメディアから大きな注目を集めました。^[16]

ウィンストンとジョセフ・オガラガーは1982年にCPCのより改良されたバージョンを考案しました。これはより小型で、余分なガラス層を必要としませんでした。^[17]

1988年、ウィンストンと彼のチームは、新しい鏡を使った技術を使用して、太陽光を通常の6万倍以上に集中させ、太陽エネルギーの集光に関する新記録を樹立しました。^[18] 1989年、ウィンストンはWTウェルフォードと共著で、この分野を定義するテキストとなる「High Collection Nonimaging Optics」を執筆しました。後に「Nonimaging Optics」という名前で改訂され、この分野の古典として残っています。

1989年から1995年までシカゴ大学物理学科長を務めた。^[4]太陽エネルギーの研究に加え、彼は元々の専門である高エネルギー物理学の研究を続け、アルゴンヌ国立研究所やフェルミ国立加速器研究所で実験を行った。^{[4] [19]}

2003年、ウィンストンは1952年以来勤務し学んでいたシカゴ大学を離れ、カリフォルニア大学マーセド校の創立教員に加わった。^{[8]しかし、シカゴ大学やシカゴ市とのつながりは維持し、大学の}エンリコ・フェルミ研究所にも所属し続けた。^[5] 2004年、シカゴの会社Solargenix Energyと提携し、屋根一体型の太陽熱冷暖房システムを開発した。^[5]

2022年6月13日、ウィンストン教授は2022年7月1日に退職すると発表しました。創立当初の8人の教員のうち、彼はカリフォルニア大学マーセド校とカリフォルニア大学システムに20年近く勤務した後、退職する最初の人物です。^[20]

ウィンストンは、1977年のグッゲンハイムフェローシップ^[21]や、2009年にアメリカ光学会から「光学工学における顕著な業績」に対して贈られるジョセフ・フラウンホーファー賞など、キャリアの中で数々の賞を受賞しています。 ^[2]彼は1991年に国際太陽エネルギー学会 の米国代表に選出されました。^[22]また、1991年にはOSAのフェローに選出されました。

ウィンストンの名が付けられた装置には、CPC自体（「ウィンストン太陽熱集熱器」と呼ばれることもある）^[23]や、CPCを構成する個々の放物線状の要素である「ウィンストンコーン」などがある。

• ウィンストン、ローランド、フアンC.、ミニャーノ、パブロ、ベニテス (2005)。非結像光学。アカデミック プレス。ISBN 978-0-12-759751-5。
• ウェルフォード、WT; ローランド、ウィンストン (1989)。高コレクション非結像光学。アカデミック プレス。ISBN 978-0-323-15723-0。

• ギルモア、CP (1976 年 10 月)。「太陽熱暖房および冷房用集熱コレクター」。ポピュラーサイエンス、96 ページ以降。
• オギャラガー、ジョセフ (2008)。太陽エネルギーにおける非結像光学。Morgan & Claypool Publishers。ISBN 978-1-59829-330-2。
• Shrum, Wesley Jr.、Joel Genuth、Ivan Chompalov (2007)。科学的コラボレーションの構造。MIT Press。ISBN 978-0-262-19559-1。

• カリフォルニア大学マーセド校の教員プロフィール