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エドワード・ジョージ「タフィー」ボーエン、CBE、FRS（1911年1月14日 - 1991年8月12日）[ 1 ]は、レーダーの開発に大きく貢献したウェールズの物理学者です。彼はまた、初期の電波天文学者でもあり、オーストラリアとアメリカ合衆国における電波天文学の確立に重要な役割を果たしました。[ 2 ]
エドワード・ジョージ・ボーエンは、南ウェールズのスウォンジーのコケットで、ジョージ・ボーエンとエレン・アン（旧姓オーウェン）の間に生まれた。 [ 3 ]ジョージ・ボーエンはスウォンジーのブリキ工場で鉄鋼労働者として働いていた。
ボーエンは幼い頃からラジオとクリケットに強い関心を抱いていた。彼はスウォンジー大学に入学し、物理学および関連科目を専攻した。1930年に最優等の成績で卒業し、その後もX線と合金の構造に関する大学院研究を続け、1931年に理学修士号を取得した。
彼はキングス・カレッジ・ロンドンでエドワード・ビクター・アップルトン教授の下で博士号を取得した。[ 3 ]研究の一環として、ボーエンは1933年と1934年の大部分をスラウの無線研究所で陰極線方向探知機を使って研究に費やし、そこでロバート・ワトソン＝ワットの目に留まり、レーダーの初期の歴史に一役買うことになった。1935年、彼はワトソン＝ワットに採用され、レーダー開発チームでジュニア科学担当官として働くことになった。[ 3 ]
ヘンリー・ティザードを委員長とする防空科学研究委員会が設立された。1935年初頭に同委員会が初めて会合を開く前に、政府はワトソン＝ワットに対し、強力な電波ビーム、いわゆる「死の光線」で航空機を撃墜できるかどうかを尋ねた。ワトソン＝ワットは「死の光線」は実用的ではないと報告したが、電波は敵機を破壊するのではなく探知するために使用できるかもしれないと示唆した。[ 4 ]
1935年2月に航空機による電波の反射の実証に成功した後、レーダーの開発が進められ、[ 5 ]ボーエンを含む5人のチームが電離層研究を行うという名目でオーフォードネスに設立された。ボーエンの仕事は送信機を組み立てることであり、パルス出力を100キロワット以上に迅速に高めることに成功した 。
航空機の最初の探知は1935年6月17日に行われ、その距離は17マイル（27km ）でした。多くの改良を経て、1936年初頭には航空機を最大100マイル（160km ）の距離で探知できるようになりました。これにより、当初はロンドンへの接近路のみをカバーするレーダー基地群（チェーンホーム、略称CH）の建設が開始されました。その結果、オーフォードネスのチームは拡大され、1936年3月にはボーズィー・マナーに新しい本部が取得されました。
ボーエンは、自らの希望により、レーダーを航空機に搭載できるかどうかを調査する任務に就いた。しかし、ボーエンは、ボーズィー・マナーで行われた新型送信機のデモンストレーションが失敗した際に、窮地を救うことができた。不満を抱いたヒュー・ダウディング卿がロンドンに戻る前に、ボーエンは、自身の航空レーダー計画の一環として製作した実験用レーダーの即席デモンストレーションを彼に披露した。このレーダーは、最大50マイル（80km ）の距離で航空機を探知することができた。ボーエンは徹夜で作業した後、翌日のデモンストレーションのためにオーフォード・ネスの旧送信機を復活させ、政府と英国空軍が沿岸基地網の拡張を継続できるようにした。
レーダーを航空機に搭載することは、機器とアンテナの大きさや重量のために困難でした。さらに、機器は振動や低温の環境下で動作しなければなりませんでした。その後数年間で、ボーエンとそのグループはこれらの問題のほとんどを解決しました。例えば、エンジン駆動のオルタネーターを使用することで航空機の電源供給の問題を解決し、インペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）に固体ポリエチレン絶縁体を使用した最初の無線周波数ケーブルを製造するよう促しました。
改良は1937年9月まで続き、ボーエンは視界不良の中、北海でイギリス艦隊を捜索し、3隻の主力艦を発見するという、レーダーの応用に関する劇的かつ予想外の実演を行った。ボーエンの航空レーダー部隊は、船舶探知と航空機迎撃という2つの主要プロジェクトを抱えることになった。ボーエンはまた、航行支援のために、都市や海岸線などの地上の地形を探知する航空レーダーの使用についても短期間実験を行った。
第二次世界大戦勃発時、ボーエンの部隊はセント・アサンに移動した。ボーエンがそこで最初に行ったことの一つは、レーダーで潜水艦を探知することだった。当時、ジョン・ランドールとハリー・ブートによって空洞マグネトロンが改良され、航空機搭載レーダーは強力なツールとなっていた。1940年12月までに、運用中の航空機は最大15マイル（24km ）離れた潜水艦を探知できるようになった。この技術は、大西洋の戦いの勝利に大きな影響を与え、最終的にはヨーロッパ侵攻のための海上部隊の増強を可能にした。
1941年4月、イギリス空軍沿岸航空隊は約110機のレーダー搭載機による対潜哨戒任務を実施していた。これにより、昼夜を問わず潜水艦の探知能力が向上した。しかし、1942年半ばに潜水艦を照らす強力な探照灯、リーライトが導入されるまでは、攻撃による死傷者はほとんど出なかった。その結果、Uボートは少なくとも接近してくる航空機を視認できるよう、日中にバッテリーを充電する必要が生じた。レーダーとリーライトの導入により、連合軍の船舶損失は劇的に減少した。
航空迎撃の分野でも開発が進み、狭い回転ビームと平面位置指示器（PPI）を備えたレーダーが開発され、1940年10月にイギリス空軍によって戦闘機の誘導に使用された。初期の機上レーダーはブレンハイム爆撃機に搭載されたが、最小および最大探知距離が限られていた。熟練した乗員の手にかかれば、1941年の後期型は驚くほど効果的であり、1941年の激しい夜間空襲では、レーダー搭載戦闘機が防空の主要な武器となった。1941年5月には、レーダーを使用して夜間に撃墜された敵機は100機以上であったのに対し、対空砲による撃墜数は30機であった。
H2S（イギリス）やH2X （アメリカ）のようなセンチメートル級等高線マッピングレーダーは、戦略爆撃作戦における連合軍爆撃機の命中精度を大幅に向上させた。センチメートル級砲撃レーダーは、旧式の技術よりもはるかに精度が高かった。これにより、大砲を搭載した連合軍戦艦の攻撃力は向上し、新たに開発された近接信管によって、対空砲は攻撃機にとってより危険な存在となった。ロンドンへのドイツ軍V-1飛行爆弾の飛行経路沿いに配置された対空砲台は、目標に到達する前に多くの飛行爆弾を撃墜したとされている。
ボーエンは1940年にティザード使節団の一員として米国を訪れ、兵器としてのマイクロ波レーダーの飛躍的な発展に貢献した。ボーエンは米国の研究所を訪問し、航空機搭載レーダーについて説明し、実演を手配した。彼は初期の空洞マグネトロンの実機を入手することができた。米国軍は驚くべき速さで、センチメートル波レーダー開発のための専門研究所であるMIT放射線研究所 を設立し、ボーエンは同研究所の計画に緊密に協力し、最初のシステムの最初の仕様書を作成した。ティザード使節団の到着からわずか7か月後の1941年3月、ボーエンも搭乗した米国初の実験用航空機搭載10cmレーダーの試験が行われた。
ティザード使節団の成功は、ほぼ完全にボーエンが提供した情報によるものであった。この使節団は、アメリカが参戦する1年以上前に、アメリカとイギリスの同盟関係の確立に貢献した。レーダーにおける協力の成功は、ジェットエンジンや原子核物理学など、アメリカへの他の技術移転に役立つコミュニケーション経路の構築にもつながった。
1943年の終わり頃、ボーエンはアメリカでの仕事がほぼ終わり、連合軍によるヨーロッパ侵攻が目前に迫っていたため、いわば「行き場を失った」状態だった。ボーエンはオーストラリアに招かれ、CSIRO（オーストラリア連邦科学産業研究機構）の電波物理学研究所に加わることになり、1946年5月には電波物理学部門の部長に任命された。ボーエンはレーダーの開発、その軍事利用、そして民間航空、海上航行、測量といった平時における潜在的な応用について、多くの聴衆に向けて講演を行った。
ボーエンはレーダーの開発に加え、素粒子の加速におけるパルス法と、最終的に多くの民間航空機に採用された距離測定装置（DME）の開発につながる航空航法という、2つの研究活動にも取り組んだ。
彼はまた、電波天文学という新しい科学を奨励し、ニューサウスウェールズ州パークス に210フィートの電波望遠鏡を建設させた。米国訪問中、彼は戦時中に影響力を持った2人の人物、カーネギー財団の理事長となったヴァネヴァー・ブッシュ博士と、カーネギー財団とロックフェラー財団の理事でもあったアルフレッド・ルーミス博士と会った。彼は1954年に彼らを説得し、25万ドルの助成金でオーストラリアに大型電波望遠鏡を建設させた。ボーエンは、その見返りとして、オーストラリア人をカリフォルニア工科大学に派遣することで、アメリカの電波天文学の確立に貢献した。
ボーエンはパークスにある電波望遠鏡の設計において重要な役割を果たした。1961年10月の開所式で彼は、「真理の探求は人類の最も崇高な目的の一つであり、宇宙の広大な複雑さを人間の理解の範囲内に収めようとする衝動ほど、人類の栄光を高め、尊厳を与えるものはない」と述べた。
パークス望遠鏡はアメリカの宇宙開発計画にとって非常に役立ち、アポロ計画をはじめとする多くの宇宙探査機の追跡に活用された。その後、ボーエンは設計段階において、アングロ・オーストラリア光学望遠鏡プロジェクトの指導に重要な役割を果たした。この望遠鏡は1974年に開館した。
ボーエンは1947年にオーストラリアで人工降雨実験を開始し、1971年に引退した後も継続した。彼はまた気候特異点現象にも関心を持ち、それが地球が流星塵の帯を通過することに関係している可能性があると示唆した。流星塵の粒子はその後、雲の種となる氷核として作用した。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
ボーエンは1941年に大英帝国勲章オフィサーに叙せられ、1962年に司令官に昇進した。[ 10 ]また、 1947年にはアメリカ自由勲章も授与された。 [ 10 ]
彼は1957年にオーストラリア科学アカデミーのフェローとなり、 1975年には王立協会のフェローとなった。 [ 10 ]
スウォンジー大学でボーエンは将来の妻となるエニッド・ベスタ・ウィリアムズと出会った。彼女は近くのニース出身だった。二人は1938年に結婚し、エドワード、デイビッド、ジョンの3人の息子をもうけた。ボーエンはクリケットを生涯愛し、定期的にプレーしていた。また、熱心なセーラーにもなった。[ 10 ]
1987年12月、彼は脳卒中を起こし、徐々に容態が悪化した。1991年8月12日、シドニーのチャッツウッドで80歳で死去した。 [ 10 ]
ボーエンは1972年にヘイゼル・デ・バーグから自身の人生についてインタビューを受けた。この録音はオーストラリア国立図書館で見ることができる。[ 11 ]
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