MIT 방사선 연구소

MIT Radiation Laboratory

흔히 Rad Lab으로 불리는 방사선 연구소는 미국 매사추세츠주 캠브리지 소재 매사추세츠공과대학(MIT)에 위치한 마이크로파 및 레이더 연구소로 1940년 10월 처음 만들어 1945년 12월 31일까지 그 기능이 MIT 내 산업, 다른 부서로 분산되어 운영되었다. 1951년, 새롭게 설립된 MIT 링컨 연구소.

전쟁 전에는 다양한 라디오나 레이더 사용에 마이크로파를 사용하는 것이 매우 바람직했지만, 클라이스트론과 같은 기존의 마이크로파 장치는 너무 낮은 전력으로 유용하지 않았다. 백만장자이자 물리학자인 알프레드 리 루미스는 이러한 장치들을 고려하고 개선점을 찾기 위해 전자레인지 위원회를 조직했다. 1940년 초, 윈스턴 처칠은 영국이 개발해온 몇 가지 새로운 기술을 미국 연구자들에게 소개하기 위해 Tizard Mission이 된 것을 조직했다. 이 중에는 최초로 실용화시킨 전자파 생성의 도약인 캐비티 자석론도 있었다.

루미스는 국방연구위원회(NDRC) 산하 자금 지원을 주선하고 MIT의 마이크로파 위원회를 개편해 자석기와 레이더 기술을 전반적으로 연구했다. Lee A. DuBridge는 Rad Lab의 감독을 역임했다. 연구소는 급속도로 확장되었고, 수개월 안에 이 시점까지 수 년 동안 운영되어 온 영국의 노력보다 더 컸다. 1943년에 이르러 그 연구소는 미국의 산업기지에 의해 엄청난 숫자로 생산될 수 있는 개선된 장치들을 속속 납품하기 시작했다. 최고조에 달했을 때, Rad Lab은 MIT와 전 세계의 몇몇 다른 연구소에서 4,000명을 고용했고, 전쟁 중에 사용된 모든 레이더 시스템의 절반을 설계했다.

전쟁이 끝날 무렵, 미국은 전자레인지와 관련된 여러 분야에서 지도적 위치를 차지했다. 그들의 주목할 만한 제품으로는 전쟁의 가장 뛰어난 포병레이더인 SCR-584와 미국과 영국 야전사 양쪽에 표준적인 후기 시스템이 된 공중 요격레이더인 SCR-720이 있었다. 이들은 또 X 대역에서 더 짧은 파장으로 작동한 영국 H2S 폭격 레이더의 버전인 H2X도 개발했다. 래드랩은 또 세계 최초의 전파 항법 시스템인 로란-A를 개발했는데, 이 시스템은 원래 루미스 전파 항법용 "LRN"으로 알려져 있었다.[1]

포메이션

1930년대 중후반에는 멀리 떨어진 목표물의 탐지 및 위치를 위한 무선 시스템이 미국과 영국뿐만 아니라 독일, 구소련, 일본 등 여러 국가에서 극비리에 개발되었다. 이것들은 보통 전자기 스펙트럼의 VHF 파장에서 작동하며 영국의 RDF와 같은 몇몇 표지 이름들을 가지고 있었다. 1941년, 미 해군은 그러한 시스템에 대해 'RADAR'(RAdio Detection And Ranging)이라는 약자를 만들었다. 이는 곧 'RADAR'이라는 이름으로 이어졌고 다른 나라로 퍼져나갔다.

초고주파(UHF 또는 마이크로파) 지역에서 이러한 시스템을 운용할 수 있는 잠재적 이점은 잘 알려져 있고 강력하게 추구되었다. 이러한 장점들 중 하나는 소형 안테나를 사용하는 것인데, 이는 항공기의 탐지 시스템에 대한 중요한 필요성이었다. UHF 시스템 개발에 대한 주된 기술적 장벽은 고출력 마이크로파를 발생시키기 위한 가용 소스의 부족이었다. 1940년 2월, 영국 버밍엄 대학의 연구원인 존 랜달과 해리 부트는 이 필요를 채우기 위해 공명 공동 자석체를 만들었다; 그것은 빠르게 최고 수준의 비밀 유지에 놓였다.

이러한 돌파구가 열린 직후, 영국의 윈스턴 처칠 총리와 루즈벨트 대통령은 양국이 기술적 비밀을 함께 공유하고 긴급히 필요한 많은 전쟁 기술을 공동 개발하기로 합의했다. 1940년 늦여름에 이 교류가 시작되었을 때, Tizard 미션은 새로운 자석 중 첫 번째 자석 중 하나를 미국으로 가져왔다. 10월 6일, 통신 연구 설립소(TRE)의 RDF의 핵심 개발자이자 이 임무의 일원인 에드워드 조지 보웬은 3GHz에서 약 15kW의 전력을 생산하는 마그네트론을 시연했다. 즉, 파장은 10cm이다.

1940년 3월 버클리 캘리포니아 대학에서 계획된 184인치(4.7m) 사이클로트론(칠판 위에 표시)[2]에 관한 회의: 어니스트 O. 로렌스, 아서 H. 콤프턴, 바네바 부시, 제임스 B. 코난트, 칼 T. 콤프턴, 그리고 알프레드 리 루미스

미국 연구자들과 관계자들은 자석론에 놀라움을 금치 못했으며 NDRC는 즉시 이 장치를 제조하고 통합하기 위한 계획을 시작했다. NDRC 마이크로파 위원장인 Alfred Lee Loomis는 새로운 자석론을 이용한 마이크로파 연구와 시스템 개발을 위한 영미 공동의 노력으로 MIT에 방사선 연구소를 설립하는 데 앞장섰다.

루미스가 MIT 캠퍼스에서 건물을 선정할 때 선택한 '방사선 실험실'이라는 이름은 비록 레이더가 전자기 스펙트럼의 일부에서 방사선을 사용한다는 점에서 비스듬히 맞기는 하지만 의도적으로 기만적이었다.[3] 그것은 실험실의 임무가 어니스트 O의 임무가 비슷하다는 것을 암시하기 위해 선택되었다. UC 버클리의 로렌스 방사선 연구소. 즉, 핵물리학 연구에 과학자를 고용했다는 것이다. 당시 핵물리학은 원자폭탄 개발이 시작되기 전의 일처럼 상대적으로 이론적이고 군사 장비에 적용할 수 없는 것으로 간주되었다.

어니스트 로렌스는 래드 랩을 결성하는 데 적극적인 참여자였으며, 초기 직원의 주요 구성원들을 개인적으로 많이 모집했다. 대부분의 고위직은 대학 출신 박사 물리학자들이었다. 그들은 보통 전자레인지에 대한 학문적 지식 그 이상도 없었고, 전자 하드웨어 개발과 관련된 배경도 거의 없었다. 그러나, 거의 모든 유형의 복잡한 문제들을 다룰 수 있는 그들의 능력은 뛰어났다. 후에, 9명의 직원들은 다른 업적으로 노벨상을 받았다.

1941년 6월, NDRC는 루즈벨트 대통령에게 직접 보고한 바네바 부시가 관리하는 새로운 과학연구개발국(OSRD)의 일부가 되었다. OSRD는 자금과 자원에 거의 무제한으로 접근할 수 있게 되었고, Rad Lab은 레이더 연구와 개발에 많은 몫을 받았다.

1942년부터 시작된 맨해튼 프로젝트는 다수의 래드랩 물리학자들을 로스 알라모스와 버클리의 로렌스 시설에 흡수했다. 이것은 로렌스와 루미스가 이 모든 프로젝트에 참여함으로써 더 간단해졌다.[4]

운영

방사선 연구소는 MIT 건물 4의 4천 평방피트(370m2)의 공간을 사용하고 NDRC로부터 초기 자금 50만 달러 이하를 들여 1940년 11월에 공식적으로 문을 열었다. 이 두브리지 국장 외에 I. I. 라비 과학 담당 부국장, F. 휠러 루미스(알프레드 루미스와 무관)는 행정부 부부장이었다. E. G. ("태피") 보웬은 영국의 대표로 임명되었다.

설립자들은 개장 전부터 래드랩의 첫 3개 프로젝트를 확인했다. 우선순위 순서로는 (1) 전투기의 경우 10cm 탐지 시스템(공중 요격 또는 AI라 함), (2) 대공 배터리의 경우 10cm 포 조준 시스템(총포 조준 또는 GL이라 함), (3) 장거리 공중 무선 항법 시스템이었다.

이 프로젝트들 중 처음 두 개의 프로젝트를 시작하기 위해, 영국의 자석학자는 10cm의 "빵보드" 세트를 만드는데 사용되었고, 이것은 1941년 1월 초 4번 건물의 옥상에서 성공적으로 테스트되었다. 초기 직원의 모든 구성원이 이 노력에 참여하였다.

에드윈 M이 이끄는 프로젝트 1에 따라. 이어 30인치(76cm) 포물선 반사경을 이용해 안테나를 장착한 '엔지니어링된' 맥밀런이 뒤를 이었다. 미국에서 제작된 최초의 마이크로파 레이더인 이 레이더는 1941년 3월 27일 항공기에서 성공적으로 시험되었다. 그 후 태피 보웬에 의해 영국으로 가져가 그곳에서 개발되고 있는 10cm의 세트와 비교해서 테스트되었다.

최종 시스템을 위해, Rad Lab 직원들은 그들 자신의 특징과 영국 세트의 특징을 결합했다. 그것은 결국 미 육군 항공대와 영국 왕립 공군이 광범위하게 사용하는 SCR-720이 되었다.

프로젝트 2의 경우, 선회하는 마운트의 너비가 4피트 이상 6피트(당시 1.2m)인 포물선 반사경을 선택했다. 또한 이 세트는 전자 기계 컴퓨터(예측기-상관기라고 함)를 사용하여 안테나가 획득한 표적을 겨냥하도록 한다. 이반 A. 프로젝트 리더 역할을 맡는다. 공중 요격보다 훨씬 더 복잡하고 현장 사용을 위해 매우 견고해야 했던, 공학적 GL은 1941년 12월에야 완성되었다. 이것은 결국 어디에나 있는 SCR-584로 배치되었고, 처음에는 런던을 공격하는 독일 V-1 비행 폭탄("버즈 폭탄")의 약 85%를 격감한 대공 포화를 지휘함으로써 주목을 받았다.[5]

장거리 항법 시스템인 프로젝트 3는 특히 영국의 관심사였다. 그들은 GEE라고 불리는 기존의 쌍곡선 항법 시스템을 가지고 있었지만, 유럽의 먼 목표물에 대한 폭격 중 항공기를 지원하는 것은 범위와 정확성 모두에서 불충분했다. Tizard Mission으로부터 GEE에 대해 보고받았을 때, Alfred Loomis는 GEE의 부족한 부분을 극복할 새로운 형태의 시스템을 개인적으로 개념화하였고, 그의 LORAN(Long Range Navigation의 약자)의 개발이 초기 프로젝트로 채택되었다. 로란 부서는 이 프로젝트를 위해 설립되었고, 도널드 G가 이끌었다. 핑크. 무선 스펙트럼의 저주파(LF) 부분에서 운용되고 있는 로란은 래드 랩의 유일한 비 마이크로웨이브 프로젝트였다. GEE의 주요 요소들을 통합한 로란은 전쟁 노력에 매우 성공적이고 유익했다. 교전이 끝날 무렵에는 지구 표면의 약 30%를 로란 관측소가 커버하고 7만5000여 대의 항공기와 지대함에서 사용했다.[6]

일본의 진주만 공격과 미국의 제2차 세계 대전 진입에 따라 래드랩에서의 작업이 크게 확대되었다. 활동이 한창일 때, Rad Lab은 여러 나라에서 일하는 거의 4,000명의 사람들을 고용했다. Rad Lab은 MIT의 유명한 빌딩 20의 최초 입주자였고, 건설했다. 100만 달러가 조금 넘는 비용이 든 이 건물은 제2차 세계대전이 가장 오래 지속된 임시 구조물 중 하나였다.

활동에는 결국 물리적 전자장치, 물질의 전자기적 특성, 마이크로파 물리학, 마이크로파 통신 원리가 포함되었고, 래드랩은 이 모든 분야에서 근본적인 발전을 이루었다. 제2차 세계대전 당시 미군이 배치한 레이더의 절반은 15억달러에 달하는 100여개의 서로 다른 마이크로파 시스템을 포함해 래드랩에 설계됐다.[7] 이 모든 세트는 로버트 왓슨-왓슨의 체인 홈과 태피 보웬의 초기 공중 RDF 세트와 같은 영국 레이더뿐만 아니라 해군 연구소와 육군 신호대 실험실의 사전 마이크로웨이브, VHF 시스템에서도 상당히 개선되었다.

비록 Rad Lab이 영미 합동작전으로 시작되었고 그것의 많은 제품들이 영국군에 의해 채택되었지만, 영국의 연구자들은 마이크로파 레이더의 개발을 계속했고, 특히 캐나다의 협력으로 많은 종류의 새로운 시스템을 생산했다. 정보의 교환을 위해, Rad Lab은 영국에 지부를 설립했고, 다수의 영국 과학자와 엔지니어들은 Rad Lab에서 과제를 수행했다. *T. R. E. 통신 연구소에서

공명-캐비티 자석론은 래드랩에서 계속 진화했다. I.I. 라비가 이끄는 팀은 우선 마그네트론 작동을 10cm(S-밴드)에서 6cm(C-밴드)로, 그 다음 3cm(X-밴드)로, 결국 1cm(K-밴드)로 확대했다. 보조를 맞추기 위해 다른 모든 레이더 하위 시스템도 지속적으로 진화하고 있었다. 알버트 G 밑에 있는 송신기 부서. 힐은 결국 800명의 직원을 이 노력에 참여시켰다.

X-밴드 시스템용 근본적으로 다른 종류의 안테나는 루이스 W에 의해 발명되었다. 알바레즈(Alvarez)로, 공중 지도 레이더인 이글(Eagle)과 맹목 착륙 지상통제 접근(GCA) 시스템, 지상 마이크로파 조기경보(MEW) 시스템 등 3가지 시스템에 사용된다. 후자 두 사람은 매우 성공적이어서 전후 지원으로 넘어갔다. 이글은 결국 H2X나 미키라고 불리는 매우 효과적인 지도 레이더로 전환되어 미 공군과 해군은 물론 영국 RAF에서도 사용되었다.[8]

장기적 의미를 지닌 가장 야심찬 Rad Lab 노력은 Project Cadillac이었다. 제롬 B가 이끈다. 위스너, 이 프로젝트에는 TBM 어벤저 항공기 아래 포드에 탑재된 고출력 레이더와 항공모함에 탑재된 전투정보센터가 참여했다. 목표는 공중조기경보통제시스템으로 미 해군이 161km(100마일)가 넘는 사정거리에서 저공비행 적기를 탐지할 수 있는 감시 능력을 갖췄다. 이 프로젝트는 1942년 중반에 낮은 수준에서 시작되었지만, 후에 태평양 작전 극장에서 일본 가미카제 위협이 나타나면서, 그 작업은 크게 가속화되었고, 결국 래드랩 직원의 20%가 참여하였다. 1944년 8월에 프로토타입이 비행되었고, 그 시스템은 다음해 초에 가동되었다. 비록 최종적인 전쟁 노력에 영향을 주기에는 너무 늦었지만, 그 프로젝트는 다음 해의 중요한 발전을 위한 토대를 마련했다.[9]

래드랩이 시작되면서 전자대책(ECM)과 적 레이더 차단 기술, 통신 등을 개발하기 위한 실험실이 마련됐다. 프레더릭 E와 함께. 테르만 국장은 곧 하버드 대학 캠퍼스(MIT에서 불과 1마일)로 옮겨가 무선 연구 연구소(RRL)가 되었다. 조직적으로 Rad Lab과 분리되었지만 OSRD하에서도 두 운영은 존재 전반에 걸쳐 많은 공통점을 가지고 있었다.

폐쇄

방사선 연구소가 문을 닫자 OSRD는 1946년 7월 1일 공식적으로 MIT의 일부가 된 기초연구부서에 대한 자금지원을 MIT(RLE)의 전자연구소로서 계속하기로 합의했다. 다른 전시 연구는 동시에 설립된 MIT 핵과학 연구소가 맡았다. 두 실험실은 1957년까지 주로 20동을 점유했다.

Rad Lab의 중요한 연구 결과의 대부분은 MIT 방사선 연구소 시리즈라는 제목의 28권짜리 컴파일에 기록되어 있으며, 루이 N. 리데너에 의해 편집되어 1947년에서 1953년 사이에 McGraw-Hill에 의해 출판되었다. 이것은 더 이상 인쇄가 되지 않지만, 시리즈는 1999년에 세트된 2CD-ROM으로 다시 발매되었다. 출판사 Artech House의 ISBN1-58053-078-8) 최근에는 온라인으로도 이용할 수 있게 되었다.[10]

전후 MIT Rad Lab에서의 작업에 대한 기밀 해제는 고급 전자제품에 대한 꽤 많은 지식의 단체인 시리즈를 통해 가능하게 했다. 한 참고자료(오래 잊혀진 정체성)는 이 시리즈가 제2차 세계대전 이후 전자 산업의 발달에 기여했다고 말했다.

Blletchley Park와 Arlington Hall, Manhattan Project를 중심으로 한 암호학 및 암호학 노력과 함께, 방사선 연구소의 마이크로파 레이더 개발은 제2차 세계 대전에서 영미 관계에 의해 발생된 가장 중요하고 비밀적이며 현저하게 성공적인 기술적 노력 중 하나를 나타낸다. 방사선 연구소는 1990년에 IEEE 마일스톤으로 명명되었다.[11]

참고 항목

참조

메모들

  1. ^ Buderi, Robert (1996). The Invention That Changed The World. New York, NY: Simon & Schuster. pp. 28–51. ISBN 0-684-81021-2.
  2. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2008-09-22. Retrieved 2008-09-24.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  3. ^ "MIT 방사선 실험실 - RLE의 마이크로파 유산", RLE 전류, v.2 No. 4, 1991년 봄, 18.4MB PD1999년 2월 25일 웨이백 머신에서 인수
  4. ^ Conant, Jennet (2002). Tuxedo Park. New York, NY: Simon & Schuster. pp. 213–249. ISBN 0-684-87287-0.
  5. ^ 코난트, 제넷(2002년). 271-272 페이지
  6. ^ 코난트, 제넷(2002년). 265-267 페이지
  7. ^ Guelac. Henry E.; Radar in World War, Am. 인스트. 물리학, 1987 페이지 690-691, ISBN 0-88318-486-9
  8. ^ 부데리, 로버트(1996년). 135-137 페이지, 186-137 페이지
  9. ^ Brown, Louis (1999). A Radar History of World War II. Bristol, UK: Institute of Physics. p. 197. ISBN 0-7503-0659-9.
  10. ^ "MIT Radiation Laboratory Series". Jefferson Labs Library: Information Resources. Retrieved March 4, 2017.
  11. ^ "Milestones:MIT Radiation Laboratory, 1940-1945". IEEE Global History Network. IEEE. Retrieved 3 August 2011.

일반

  • 백스터, 제임스 피니, 3세; 시간을 거스르는 과학자들, MIT 프레스, 1968
  • Bowen, E. G.; Radar Days, Inst. 1987년 물리학 출판사
  • 브리타인, 제임스 E; "자석론과 전자레인지 시대의 시작," 물리학 오늘, 제73권, 페이지 68, 1985.
  • Guerlac, Henry E.; Radar in World War, American Inst. 1987년 물리학의
  • 페이지, 로버트 모리스; 레이더의 기원, 앵커북, 1962
  • Stewart, Irvin; 전쟁을 위한 과학 연구 조직; OSRD, Little, Brown, 1948년 행정 역사
  • Watson, Raymond C. Jr.; Radar Origins Worldwide, Trafford Publishing, 2009년
  • 윌로이, 말콤 프란시스; 1980년 제2차 세계 대전 당시 미국 해안경비대의 로란 이야기
  • 짐머만, 데이빗; Top Secret Exchange: Tizard Mission and the Scientific War, McGill-Queen's Univ. 1996년 언론

외부 링크

좌표: 42°21′43″N 71°05′26″w / 42.3619°N 71.0905°W / 42.3619; -71.0905