索尔布雷的水晶微量天平

mashup是人类创造力的本质:以现有的思想、材料、工具和以新的方式重新组装它们。如果这个术语通常描述音乐的发明,从JS巴赫到化学兄弟,也是无所不在的在科学领域之间的工作通常会导致类似的创新。一个很好的例子就是石英晶体微量天平的发明(药物),细腻敏感的设备出现了蓝色的1950年代末从一个年轻人与一个大的想法。

Gunter汉斯·索尔布雷生于柏林,土木工程师的儿子。他父亲威利设法避免招聘到国防军在第二次世界大战期间,由于他的职业。家庭战争幸存毫发无损,甘特选择在柏林技术大学学习物理学(浴缸),在1951年开始他的研究。看来,在那里,他的想法开始具体化的细菌在他的脑海里。

压电效应被发现于1880年由居里兄弟,皮埃尔和雅克,他表明non-centrosymmetric晶体石英等罗谢尔盐或方解石发达反对表面相反的电荷,当压缩。其不可思议的相似已知的热电现象(电荷在晶体表面的外观当加热或冷却)的启发加布里埃尔·李普曼提出一个电荷守恒定律。他优雅的分析使他得出的结论是,逆效应必须预期:晶体在电场会变形。在六个月内,居里夫妇证实了李普曼的推测。

到了1920年代,石英晶体被迫在复杂的电子电路振荡频率取决于晶体的厚度和特定的振动模式选择。晶体收音机,年长的读者可能已经建立了基于这个原则:孩子们的振荡可以用来控制或调收音机电路。到1930年代路易斯·埃森会使用这些振动的特殊可靠性为基础改进计时标准,方法,一直持续到原子钟的出现。

但石英振荡器不完美。他们的频率是受到温度、湿度和特别是污染。索尔布雷突然想到,也许他会是一个美德的“缺陷”,利用晶体的振动频率的变化来测量材料沉积在其表面的质量。其他人有类似的想法;专利申请一个压电湿度监测在1945年提出。她会走得更远。

我们可能永远也不会知道他来做他的文凭与汉斯Boersch工作。物理研究所所长在浴缸,Boersch是一个领先的电子显微镜,x射线和激光光谱学方面利益。尽管他可能有联系的物理科技Bundesanstalt (PTB)在柏林,德国相当于英国国家物理实验室,他从来没有在固体物理工作,更不用说计量。Boersch一定是索尔布雷印象深刻的创意和严重的准备。

索尔布雷选定了研究的振动圆盘状,切石英晶体切片获得的晶轴35.17°。用金属电极沉积在上部和下部的脸,和安装在弹簧,水晶可以在厚度剪切振动模式下,垂直于圆盘的轴。一个光学系统盘的表面上产生干涉条纹,允许精确的运动。索尔布雷设计所需的电子电路来驱动和控制振动,和他建立了真空系统的测量。在他的论文,他感谢一个主技术员的支持,他显然已经突出机电技能。

他还派生的一个数学模型来预测晶体的行为。他证实了真空沉积金属的电影在两个相同的晶体使用面具,组沉积相对比,它的位置。最后,他使用一个微妙的验证结果扭转真空超微量天平,读镜像式检流计。这证实了他的振动晶体材料可以重0.1 ng。

索尔布雷报道他最初发现德国物理学会会议上在海德堡1957年;抽象包括他现在的方程。一个论文全文在1963年出现在1959年,他的论文。现在一名研究助理,他还在更传统的主题。有结婚的物理学学生海尔格文策尔,或许他担心道路的precarity固定位置。他加入了肺结核,首先作为一名科学家,后来作为一个高效的管理员和领袖。

他的药物,然而,立即吸引了科学家们开始用它来测量表面吸附。没有专利和许可来考虑,在1965年商用设备可用。随着药物的蔓延,从真空生物媒体使用,一些问道:到底这些设备测量吗?不只是质量,但一个更丰富的卷积,刚度和内部动态的接触是晶体。药物继续寻找新的应用程序。

他的孩子,她会说话安静的在他的生活中只有一个好主意。但像所有伟大的混搭,它激发了更多。

确认

Christoph Salzmann柏林电话簿的灵感和才华横溢的使用;Erik Strub和索尼娅Bazhenova定位和扫描索尔布雷的论文;牧师Ute索尔布雷分享她的记忆,她的父亲和他的肖像。