Warren Perry Mason (28 de septiembre de 1900 - 23 de agosto de 1986) fue un ingeniero eléctrico y físico estadounidense en Bell Labs . Graduado de la Universidad de Columbia , tuvo una producción prolífica, publicando cuatro libros y casi un centenar de artículos. Se le concedieron más de doscientas patentes, más que nadie en Bell Labs. Su trabajo incluyó acústica , filtros , cristales y cerámica, ciencia de materiales , química de polímeros , ultrasonidos , unión a semiconductores , fricción interna y viscoelasticidad .
Mason fundó el campo de los circuitos de elementos distribuidos . Fue el primero en mostrar experimentalmente viscoelasticidad en moléculas individuales. Encontró evidencia experimental de acoplamiento electrón - fonón en sólidos y realizó mediciones que ayudaron a las teorías de arrastre de fonones y superconductividad . Muchos de los inventos de Mason en electrónica todavía son ampliamente utilizados por los diseñadores de circuitos modernos.
Familia y educación
Mason nació en Colorado Springs, Colorado , el 28 de septiembre de 1900, de Kate Sagendorph Mason y Edward Luther Mason, director de escuela y vendedor de seguros. Tanto su madre como su padre se graduaron de la Universidad de Michigan alrededor de 1890. Su padre murió cuando él tenía quince años. Su hermano mayor, Edward Sagendorph Mason , se convirtió en un economista notable. [1]
Mason obtuvo un B.Sc. en ingeniería eléctrica de la Universidad de Kansas en 1921. Continuó su educación a tiempo parcial después de esto en la Universidad de Columbia , obteniendo una maestría en 1924 y un doctorado. en 1928, ambos en física. [2]
Mason se casó con Evelyn Stuart McNally en 1929. Evelyn se graduó de la Universidad de Rutgers y trabajó como psicóloga infantil en las escuelas. Tuvieron una hija, Penelope E. Mason. Evelyn murió en 1953. Mason se casó con su segunda esposa, Edith Ewing Aylsworth, profesora, en 1956. Mason y Edith fueron pasajeros en la colisión en el aire de 1965 en Carmel . Su avión se estrelló cerca de Danbury, Connecticut, donde murieron varias personas, incluido el piloto que volvió a entrar en el avión en llamas en un intento por rescatar a un pasajero. Edith murió en 1985. [3]
Carrera profesional
Mason se unió a Western Electric Company en 1921. En 1925, Bell Telephone Laboratories (Bell Labs) se separó de Western Electric como una empresa separada. Mason se fue con Bell Labs y permaneció allí durante toda su carrera. [4] Se retiró de Bell Labs en 1965, pero siguió siendo consultor durante dos años más. Después de jubilarse, ocupó un puesto de profesor invitado en la Universidad de Columbia y fue investigador asociado en la Escuela de Minas Henry Krumb de Columbia . Mason se retiró de Columbia en 1977. [5]
Mason fue presidente de la Sociedad Estadounidense de Acústica en 1956. [6] Fue uno de los tres primeros becarios elegidos para la Sociedad de Ciencias de la Ingeniería en 1975 junto con Ahmed Cemal Eringen y Harold Liebowitz . [7] Mason murió el 23 de agosto de 1986 en Gainesville, Florida . [8]
Trabaja
El trabajo de Mason cubrió una amplia gama de campos. Una gran parte de su trabajo se centró en el filtrado , no solo en el dominio eléctrico, sino también en los dominios mecánico y acústico. Otros campos de estudio incluyeron cristales piezoeléctricos y cerámicas , cristales ferroeléctricos , transductores de sonido subacuáticos , unión de metales a metales y semiconductores , física del desgaste, galgas extensométricas de semiconductores , fatiga del metal y fricción interna de sólidos y líquidos. [9]
Mason trabajó en filtros mecánicos , un componente clave de la multiplexación por división de frecuencia en los sistemas de portadoras telefónicas . Se pueden hacer con bandas de transición mucho más nítidas que las que se pueden lograr con los filtros LC convencionales . Mason inventó un nuevo tipo de filtro mecánico, el filtro de cristal de cuarzo que consta de celosías de cristales, que se convirtió en la forma estándar de filtrado en estos sistemas. [10] Mason demostró que la eficiencia y el ancho de banda de los transductores acústicos, como los que se utilizan en el sonar , podrían mejorarse enormemente mediante analogías mecánico-eléctricas y aplicando la teoría de redes eléctricas , en particular la teoría de filtros . [11]
La tesis doctoral de Mason [12] fue sobre filtros acústicos y bocinas. En este trabajo, Mason fue pionero en el uso del modelo de elementos distribuidos para describir filtros acústicos. [13] Más tarde amplió este trabajo para filtros eléctricos distribuidos y filtros mecánicos distribuidos, convirtiéndolo en el fundador del campo de los circuitos de elementos distribuidos . [14]
Mason fue jefe del Departamento de Investigación de Cristales de 1935 a 1948, que estudió los cristales piezoeléctricos. Inventó el corte de cristal GT que tiene un coeficiente de temperatura cercano a cero de su frecuencia de resonancia . [15] El cristal se usa ampliamente cuando se requiere una frecuencia precisa, como en los estándares de frecuencia y el filtrado. Otros materiales estudiados fueron dihidrogenofosfato de amonio , utilizado en transductores de sonar, titanato de bario , un material electroestrictivo y tartrato de etilendiamina . Este último material se estudió como una posible solución a la escasez de cuarzo brasileño , ya que era soluble en agua y, por lo tanto, se podía cultivar en el laboratorio. Sin embargo, se volvió innecesario una vez que fue posible el crecimiento de cristales de cuarzo . [dieciséis]
Durante la Segunda Guerra Mundial , a Mason se le encomendó la tarea de encontrar un material más fuerte que el neopreno para hacer cúpulas de sonar . El requisito era un material que conservara la buena combinación del neopreno con las propiedades de transmisión sónica del agua de mar, pero que tuviera un módulo de elasticidad miles de veces mayor. Mason probó mezclas a base de ésteres de celulosa cuyo olor era tan malo que fue expulsado del laboratorio a un lago cercano para realizar las pruebas. Esto lo llevó a quejarse de que la química de los polímeros no era una "defensa nacional civilizada". [17] Otro trabajo de guerra incluyó transductores de cristal para sonar y torpedos , líneas de retardo de cristal para radares y silenciadores de armas. [18]
Desde 1948, Mason fue jefe del Departamento de Investigación de Mecánica. Junto con Ronald Wick, Mason inventó la bocina Mason-Wick, un transformador de impedancia mecánica . Este consistía en una varilla de titanato de bario sólida, exponencialmente ahusada y se utilizó en experimentos para amplificar las vibraciones mecánicas. Uno de esos tipos de experimentos se refería a la fricción interna y la fatiga en los metales. [19]
En ultrasonidos , Mason proporcionó la primera demostración de viscoelasticidad monocatenaria en la que la elasticidad se debe a las propias cadenas moleculares individuales en lugar de a su entrelazamiento. [20] En 1956, Mason y HE Bömmel encontraron evidencia experimental del acoplamiento entre electrones y fonones en muestras puras de plomo y estaño. El trabajo fue relevante para la medición de parámetros en la teoría de superconductividad BCS . En 1964, Mason y TB Bateman midieron la atenuación y los cambios de velocidad en germanio y silicio dopados . Este trabajo ayudó a cuantificar la teoría del arrastre de fonones en semiconductores. Mason usó ultrasonidos para desarrollar su teoría de que la fricción interna en aleaciones de metales y rocas se debe a dislocaciones . [21]
Caracteristicas
Mason era conocido por su inventiva y su voluntad de ignorar la sabiduría convencional. Su nombre llevó a sus colegas a compararlo con el personaje de ficción Perry Mason . Al igual que el abogado ficticio, se decía que Mason podía extraer información de datos escasos que otros considerarían insuficiente para sacar conclusiones. Mason era conocido por su peculiar hábito de caminar en su lugar mientras pensaba, lo que aparentemente hizo para evitar perder los resultados experimentales a medida que sucedían. [22]
Premios
- Miembro fundador , miembro, presidente y medallista de oro de la Acoustical Society of America. [23]
- Premio al alumno distinguido de la Universidad de Kansas, 1965. [24]
- Premio Beckman de la Instrument Society of America , 1964. [25]
- Premio CB Sawyer en memoria del Simposio de control de frecuencias, 1966. [26]
- Medalla IEEE Lamme , 1967. [27]
Legado
El Journal of the Acoustical Society of America publicó un número especial conmemorativo de la revista en 1967 tras la jubilación de Mason. Contenía veintisiete artículos de cuarenta y dos autores internacionales. [28] La 117ª reunión de la Sociedad Acústica de América celebró una sesión en honor a Mason en la que se presentaron nueve artículos invitados sobre la vida, el trabajo y el legado de Mason. [29]
Las invenciones de Mason en electrónica todavía se utilizan ampliamente. Estos incluyen circuitos de elementos distribuidos, [30] filtros de celosía de cristal, [31] y el cristal de cuarzo GT. [32]
Trabajos seleccionados
Cuando se jubiló en 1965, Mason tenía 89 papeles y 111 patentes a su nombre. Para 1973, Mason había acumulado un total de 216 patentes. Esta fue la mayor cantidad de patentes que jamás se hayan emitido en Bell Labs. [33] Mason logró esto en una organización donde sus pares eran prolíficos en la producción de patentes. En 1983, Bell Labs había alcanzado un total de veinte mil patentes. [34]
Libros
- Transductores electromecánicos y filtros de ondas , Nueva York: Van Nostrand, 1942 OCLC 213790905
- Cristales piezoeléctricos y sus aplicaciones a los ultrasonidos , Nueva York: Van Nostrand, 1950 OCLC 321010906
- Acústica física y las propiedades de los sólidos , Nueva York: Van Nostrand, 1958 OCLC 878851990
- Crystal Physics of Interaction Processes , Nueva York: Academic Press, 1966 OCLC 1025264945
Documentos
- (con RA Sykes) "El uso de líneas de transmisión coaxiales y balanceadas en filtros y transformadores de banda ancha para altas frecuencias de radio" , Bell System Technical Journal , vol. 16, págs. 275-302, 1937.
- (con RF Wick) "Un transductor de titanato de bario capaz de un gran movimiento a una frecuencia ultrasónica" , Journal of the Acoustical Society of America , vol. 23, edición. 2, págs. 209-214, 1951.
- (con HE Bömmel) "Atenuación ultrasónica a bajas temperaturas para metales en los estados normal y superconductor" , Journal of the Acoustical Society of America , vol. 28, edición. 5, págs. 930–943, 1956.
- (con TB Bateman) "Propagación de ondas ultrasónicas en silicio puro y germanio" , Revista de la Sociedad Americana de Acústica , vol. 36, edición. 4, págs. 644–652, 1964.
- (con John T. Kuo) "Fricción interna de la pizarra de Pensilvania" , Journal of Geophysical Research , vol. 76, edición. 8, págs. 2084-2089, 10 de marzo de 1971.
- "Fricción interna en rocas lunares y terrestres" , Nature , vol. 243, págs. 461–463, 24 de diciembre de 1971.
- "Fricción interna, emisión acústica y fatiga en metales para frecuencias ultrasónicas de alta amplitud" , Engineering Fracture Mechanics , vol. 8, edición. 1, págs. 89–96, 1976.
Referencias
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- ^ Warren Perry Mason fue elegido miembro de la Sociedad de Ciencias de la Ingeniería en 1975.
- ↑ NYT (1986)
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Bibliografía
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