Джордж Сэмюэл Хёрст

Джордж Сэмюэл Хёрст (англ. George Samuel Hurst; 13 октября 1927, округ Оуэн, Кентукки — 4 июля 2012, Ноксвилл, Теннесси) — американский физик-ядерщик, изобретатель и предприниматель. Наиболее известен как создатель сенсорного экрана резистивного типа, а также основатель компании Elographics (впоследствии Elo Touch Solutions). Внёс значительный вклад в развитие ядерной физики, в частности, в разработку методов детектирования ионизирующего излучения и создание гамма-камер.

Биография

Ранние годы и образование

Джордж Сэмюэл Хёрст родился 13 октября 1927 года в сельской местности округа Оуэн, штат Кентукки. Его отец работал фермером, а мать была учительницей. В 1945 году Хёрст поступил в Университет Кентукки, где изучал физику. В 1949 году он получил степень бакалавра, а в 1951 году — магистра наук. В 1954 году Хёрст защитил докторскую диссертацию (Ph.D.) по физике в Университете Дьюка. Его диссертация была посвящена исследованию ядерных реакций и разработке новых методов детектирования частиц.

Научная карьера

После получения докторской степени Хёрст работал в Ок-Риджской национальной лаборатории (штат Теннесси), где занимался исследованиями в области ядерной физики и физики элементарных частиц. В 1955 году он присоединился к исследовательской группе в Университете Теннесси в Ноксвилле, где проработал до выхода на пенсию в 1992 году. В 1960-е годы Хёрст разработал ряд новых типов детекторов для регистрации гамма-излучения и нейтронов, которые нашли применение в медицинской диагностике и ядерной безопасности. В 1969 году он совместно с коллегами создал прототип гамма-камеры, использующей сцинтилляционные кристаллы и фотоэлектронные умножители.

Изобретение сенсорного экрана

В 1970 году Хёрст, работая над проблемой создания более эффективного интерфейса для управления научным оборудованием, начал эксперименты с прозрачными проводящими материалами. В 1971 году он разработал первый прототип резистивного сенсорного экрана. В 1972 году Хёрст основал компанию Elographics, которая в 1977 году была переименована в Elo Touch Solutions. Первый коммерческий сенсорный экран на основе этой технологии был представлен в 1977 году и использовался в терминалах для обработки данных. В 1982 году компания выпустила первый в мире сенсорный дисплей с прозрачным покрытием, который мог распознавать прикосновения пальца или стилуса. В 1993 году Elo Touch Solutions была приобретена корпорацией Tyco International.

Последние годы

После выхода на пенсию Хёрст продолжал заниматься изобретательской деятельностью. Он получил более 50 патентов на различные устройства, включая улучшенные детекторы излучения, системы управления и интерфейсы ввода. Умер 4 июля 2012 года в Ноксвилле, штат Теннесси, в возрасте 84 лет.

Основные изобретения и вклад в науку

Резистивный сенсорный экран

Резистивный сенсорный экран, изобретённый Хёрстом, представляет собой устройство, состоящее из двух прозрачных проводящих слоёв, разделённых тонким воздушным зазором. При нажатии на верхний слой он соприкасается с нижним, что приводит к изменению электрического сопротивления в точке контакта. Контроллер определяет координаты нажатия и передаёт их в систему. Эта технология стала основой для массового производства сенсорных экранов, используемых в банкоматах, кассовых аппаратах, торговых терминалах, медицинских приборах и промышленных панелях управления. Преимуществами резистивного экрана являются низкая стоимость производства, высокая надёжность и возможность работы с любым предметом (пальцем, стилусом, перчаткой). Недостатки — меньшая прозрачность и чувствительность по сравнению с ёмкостными экранами, а также подверженность износу.

Гамма-камера

Гамма-камера, разработанная Хёрстом в 1969 году, представляет собой устройство для визуализации распределения гамма-излучающих изотопов в организме человека. Она состоит из сцинтилляционного кристалла (например, иодида натрия), фотоэлектронных умножителей и электронной схемы для определения координат вспышек света. Гамма-камеры используются в ядерной медицине для диагностики заболеваний щитовидной железы, почек, сердца и других органов. Вклад Хёрста заключался в улучшении разрешающей способности и чувствительности устройства, а также в разработке методов цифровой обработки сигналов.

Детекторы излучения

Хёрст разработал несколько типов детекторов ионизирующего излучения, включая:

• Сцинтилляционные детекторы — на основе кристаллов, легированных редкоземельными элементами, для регистрации гамма-квантов и нейтронов.
• Пропорциональные счётчики — с улучшенной геометрией электродов для повышения точности измерений.
• Твердотельные детекторы — на основе кремния и германия, используемые в спектрометрии.

Эти устройства нашли применение в радиационной безопасности, ядерной физике, медицинской диагностике и археологии.

Применение технологий

Сенсорные экраны

Технология резистивных сенсорных экранов, запатентованная Хёрстом, стала стандартом для многих отраслей промышленности. Основные сферы применения:

• Банковское дело — банкоматы, терминалы для оплаты.
• Розничная торговля — кассовые аппараты, киоски самообслуживания.
• Медицина — мониторы пациентов, диагностическое оборудование.
• Промышленность — панели управления станками, системы автоматизации.
• Транспорт — информационные табло, билетные автоматы.

Ядерная медицина

Гамма-камеры и детекторы излучения, разработанные Хёрстом, используются для:

• Диагностики онкологических заболеваний — выявление опухолей и метастазов.
• Исследования функций щитовидной железы — оценка поглощения радиоактивного йода.
• Кардиологии — оценка перфузии миокарда.
• Неврологии — визуализация мозгового кровотока.

Награды и признание

За свою карьеру Хёрст получил ряд наград и почётных званий:

• Член Американского физического общества (1968).
• Награда «За выдающиеся достижения» от Университета Теннесси (1985).
• Медаль «За заслуги в области изобретательства» от Ассоциации инженеров-электриков и электронщиков (IEEE) (1994).
• Включён в Зал славы изобретателей штата Теннесси (2002).

Интересные факты

• Хёрст был страстным коллекционером старинных физических приборов и книг по истории науки.
• В 1970-е годы он разработал систему управления для первого в мире автоматизированного склада, использующую сенсорные экраны.
• Несмотря на коммерческий успех сенсорного экрана, Хёрст продолжал считать себя в первую очередь физиком-ядерщиком, а не изобретателем бытовой электроники.
• В 2005 году он пожертвовал значительную сумму на создание лаборатории сенсорных технологий в Университете Теннесси.

Источники

• George Samuel Hurst. Biographical Memoirs. National Academy of Sciences, 2013.
• Hurst, G. S. et al. «A New Method for Detecting Gamma Rays». Nuclear Instruments and Methods, 1969.
• Hurst, G. S. «Resistive Touch Screen Technology». IEEE Transactions on Consumer Electronics, 1972.
• Elo Touch Solutions. History of Touch Technology. Elo Touch Systems, 2005.
• University of Tennessee. «George S. Hurst: A Pioneer in Nuclear Physics and Touch Technology». UT Knoxville News, 2012.