Перси Спенсер

Перси Спенсер (англ. Percy Spencer; 9 июля 1894, Хоултон, штат Мэн, США — 8 сентября 1969, Ньютон, штат Массачусетс, США) — американский инженер и изобретатель, наиболее известный как создатель первой в мире микроволновой печи. Спенсер, не имевший формального высшего образования, сделал значительный вклад в развитие радиолокационной техники во время Второй мировой войны, а его случайное открытие нагрева пищевых продуктов с помощью микроволнового излучения привело к появлению одного из самых распространённых бытовых приборов XX века.

Биография

Ранние годы и начало карьеры

Перси Лебарон Спенсер родился 9 июля 1894 года в небольшом городке Хоултон, штат Мэн. Его отец умер, когда мальчику было три года, и он воспитывался дядей. Спенсер не получил систематического школьного образования: в 12 лет он бросил учёбу, чтобы работать на бумажной фабрике, а затем — на прядильной фабрике. Несмотря на отсутствие формального образования, он проявлял исключительные способности к механике и электротехнике.

В 1912 году, в возрасте 18 лет, Спенсер поступил на службу в Военно-морские силы США. Здесь он самостоятельно изучил радиотехнику и электронику, получив практический опыт работы с радиооборудованием. После демобилизации в 1918 году он устроился на работу в компанию American Appliance Company (позже переименованную в Raytheon Manufacturing Company), где вскоре стал ведущим специалистом по радиолокационным системам.

Работа в Raytheon

В Raytheon Спенсер проявил себя как талантливый инженер-самоучка. Он занимался разработкой и усовершенствованием магнетронов — вакуумных приборов, генерирующих сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение. Во время Второй мировой войны компания Raytheon получила крупный заказ от правительства США на производство радарных систем. Спенсер сыграл ключевую роль в создании эффективных и надёжных магнетронов, что позволило значительно повысить точность и дальность действия радаров. За свои заслуги он был награждён медалью «За заслуги» (Merit Medal) — высшей гражданской наградой США того времени.

Открытие микроволнового нагрева

В 1945 году, работая над усовершенствованием магнетрона, Спенсер совершил случайное, но судьбоносное открытие. По одной из версий, стоя перед работающим магнетроном, он заметил, что шоколадный батончик в его кармане растаял. По другой версии, он проводил эксперименты с магнетроном и случайно положил рядом с ним кукурузные зёрна, которые превратились в попкорн. Заинтересовавшись этим эффектом, Спенсер провёл серию опытов: он помещал различные продукты (яйцо, зерно кукурузы) в металлический ящик, соединённый с магнетроном, и наблюдал их нагревание. Он понял, что СВЧ-излучение способно проникать в продукты и вызывать их быстрый нагрев за счёт колебаний молекул воды.

Изобретение микроволновой печи

Первый прототип

В том же 1945 году Спенсер подал патентную заявку на устройство для нагрева пищи с использованием микроволн. Первый прототип, названный «Radarange», был громоздким (весом около 340 кг) и дорогим (около 5000 долларов США). Он представлял собой металлический шкаф с магнетроном, работающим на частоте 2,45 ГГц. В 1947 году компания Raytheon начала коммерческое производство первых микроволновых печей, предназначенных для использования в ресторанах, на кораблях и в больницах.

Коммерциализация и развитие

Первые модели «Radarange» не получили широкого распространения из-за высокой цены и больших размеров. Однако в 1950-х годах, после истечения патента Спенсера, многие компании начали выпускать более компактные и доступные бытовые модели. Ключевым улучшением стало использование вращающейся подставки (турникета) для равномерного прогрева пищи, предложенное позже другими инженерами. К 1970-м годам микроволновые печи стали массовым бытовым прибором.

Патент и наследие

Перси Спенсер получил патент США № 2 495 429 на «Устройство для приготовления пищи» (Method of treating foodstuffs) в 1950 году. Он также владел более чем 150 другими патентами, в основном в области радиолокации и СВЧ-техники. Спенсер продолжал работать в Raytheon до выхода на пенсию в 1962 году, занимая должность главного инженера. Он умер 8 сентября 1969 года в возрасте 75 лет.

Устройство и принцип работы микроволновой печи

Микроволновая печь, изобретённая Спенсером, основана на использовании электромагнитного излучения сверхвысокой частоты (СВЧ), обычно 2,45 ГГц. Основные компоненты:

• Магнетрон — вакуумный прибор, генерирующий СВЧ-излучение.
• Волновод — металлическая трубка, направляющая излучение в камеру.
• Камера — металлический экранированный отсек, в который помещается пища.
• Вращающаяся подставка (в современных моделях) — обеспечивает равномерное распределение микроволн.

Принцип действия: СВЧ-излучение вызывает колебания полярных молекул (в первую очередь воды) в продуктах, что приводит к их быстрому нагреву. Металлические стенки камеры отражают излучение, предотвращая его выход наружу. Диэлектрические свойства пищи (содержание воды, жира, сахара) определяют скорость и равномерность нагрева.

Значение и влияние

Изобретение Перси Спенсера коренным образом изменило бытовую культуру и пищевую промышленность. Микроволновая печь стала одним из самых массовых электроприборов в мире, позволив значительно сократить время приготовления и разогрева пищи. В промышленности СВЧ-нагрев применяется для сушки, пастеризации, размораживания и стерилизации продуктов. Кроме того, разработки Спенсера в области магнетронов легли в основу современных радаров, систем связи и медицинских устройств (например, СВЧ-терапия).

Интересные факты

• Перси Спенсер не имел высшего образования и был самоучкой. Его карьера в Raytheon началась с должности простого рабочего, но благодаря исключительным способностям он стал ведущим инженером компании.
• Первая микроволновая печь «Radarange» была такой же высокой, как холодильник, и весила около 340 кг. Она стоила около 5000 долларов (что эквивалентно примерно 60 000 долларов в ценах 2020-х годов).
• Спенсер был удостоен медали «За заслуги» (Merit Medal) за вклад в разработку радаров во время Второй мировой войны.
• В 1999 году имя Перси Спенсера было включено в Зал славы изобретателей (National Inventors Hall of Fame).

Критика и ограничения

Несмотря на широкое распространение, микроволновые печи имеют определённые ограничения. Они неравномерно прогревают продукты, особенно если они имеют неоднородную структуру. Некоторые виды посуды (металлическая, с металлическим напылением) могут вызывать искрение и повреждение прибора. Кроме того, существуют опасения относительно возможного влияния СВЧ-излучения на питательные свойства пищи, хотя научные исследования не подтверждают значительной потери витаминов по сравнению с традиционными методами нагрева.

Источники

• Патент США № 2 495 429 «Method of treating foodstuffs» (1950)
• Биография Перси Спенсера на сайте National Inventors Hall of Fame
• История компании Raytheon
• Научно-популярные статьи о микроволновых печах