Kinjiro Okabe - Kinjiro Okabe
Kinjiro Okabe (岡 部 金治郎, Okabe Kinjirō , 27. März 1896 - 8. April 1984) war ein japanischer Forscher und Professor für Elektrotechnik, der wichtige Beiträge zur Magnetron- und Radarentwicklung leistete . Nach dem Zweiten Weltkrieg arbeitete er mit Ultraschall an medizinischen Instrumenten.
Werdegang
Geteiltes Anodenmagnetron
Einer der bekanntesten japanischen Radioforscher in den 1920er und 1930er Jahren war Professor Hidetsugu Yagi , der ursprünglich an der Tohoku-Universität war . Er hatte großes Interesse an dem Magnetron gezeigt, das 1921 von Albert W. Hull bei General Electric gebaut und benannt wurde. Während Hulls Magnetron ein HF- Gerät war, war Yagi überzeugt, dass es auch ein Generator für VHF- oder sogar UHF- Signale sein könnte. Kinjiro Okabe war einer von Yagis ersten Doktoranden und wurde von seinem Mentor bei dieser Verfolgung ermutigt.
Im Jahr 1926 entwickelte Okabe ein Magnetron-Gerät, das die Betriebswellenlänge von Schwingungen signifikant verringerte. Er meldete 1926 ein US-Patent an, das 1929 erteilt wurde (Nr. 1.735.294). Seine Arbeit wurde fortgesetzt und basierend auf der Entwicklung des Split-Anode-Geräts wurde ihm 1928 der Doktor der Ingenieurwissenschaften verliehen.
Okabe veröffentlichte seine Ergebnisse zuerst in einer japanischen Zeitschrift und folgte mit einem grundlegenden Artikel in den renommierten Proceedings of the IRE . Während Hull Jahre zuvor über das HF-Magnetron veröffentlicht hatte, erlangte dieses Gerät erst nach Okabes ausführlichem Artikel über die Erzeugung bei 17 cm weltweites Interesse. Obwohl dies das erste Mikrowellenmagnetron war, wurde es nicht sofort in der Kommunikation eingesetzt, da es nicht frequenzstabil war.
Telekommunikation
Ein anderer früher Doktorand von Yagi, Shintaro Uda , hatte mit Yagi zusammengearbeitet, um eine Antenne mit einer radikal neuen Konfiguration zu entwickeln, die sie Wellenprojektor nannten. Diese allgemein als Yagi-Uda-Antenne bezeichnete Antenne wurde bald von Yagi, Okabe und Uda verwendet, um ein 40-cm-Mikrowellensystem mit einem Magnetron- und Wellenprojektor zu demonstrieren, das eine Übertragungsentfernung von etwa 1 km erreichte. Diese und andere Aktivitäten im Tohoku Radio Laboratory wurden 1928 in einem wegweisenden Artikel von Yagi beschrieben.
In den frühen 1930er Jahren zog Yagi an die Osaka Imperial University , wo er zum Direktor des Radio Research Laboratory ernannt wurde. Okabe begleitete Yagi nach Osaka und setzte seine Forschungen zu Magnetrons fort, um schließlich ein Split-Anode-Gerät herzustellen, das Schwingungen bei Wellenlängen bis zu etwa 12 cm (2,5 GHz) erzeugte. Er entwickelte auch eine Heißkathodenentladungsvorrichtung (Osaka-Röhre genannt) mit ähnlichen Eigenschaften wie die Barkhausen-Kurz-Röhre .
Radarforschung
Technische Spezialisten der kaiserlichen Marine interessierten sich für die Möglichkeit, Flugzeuge mithilfe von Funk zu erkennen. Zur Konsultation wandten sie sich an Professor Yagi, der vorschlug, dies durch Untersuchung der Doppler-Frequenzverschiebung in einem reflektierten Signal zu tun. Das Osaka Laboratory erhielt Mittel für experimentelle Untersuchungen dieser Technik. Kinjiro Okabe wurde beauftragt, die Bemühungen zu leiten. Seine theoretische Analyse ergab, dass die Reflexionen größer wären, wenn die Wellenlänge ungefähr der Größe von Flugzeugstrukturen entsprechen würde.
Okabe entwickelte eine experimentelle Apparatur unter Verwendung eines UKW-Senders und -Empfängers mit Yagi-Uda-Antennen, die in einiger Entfernung voneinander getrennt waren. 1936 entdeckte er erfolgreich ein vorbeifliegendes Flugzeug mit der Doppler-Interferenz-Methode; Dies war die erste in Japan aufgezeichnete Demonstration der Flugzeugerkennung per Funk. Mit diesem Erfolg wechselte Okabes Forschungsinteresse von Magnetrons zu UKW-Geräten zur Zielerfassung.
Die Finanzierung für Okabes Zielerkennungsprojekt wurde nicht fortgesetzt. Die obersten Ebenen der kaiserlichen Marine waren der Ansicht, dass jeder Vorteil der Verwendung von Radio für diesen Zweck durch das Abfangen des Feindes und die Offenlegung der Anwesenheit des Absenders erheblich aufgewogen wurde. Okabe widmete weiterhin einen Großteil seiner Forschung der Verbesserung von Magnetrons. Obwohl diese Technologie von anderen Organisationen aufgegriffen wurde, darunter dem Naval Technology Research Institute, wo Yoji Ito zu weiteren Verbesserungen und der eventuellen Einbeziehung des japanischen Militärs in das Erkennungssystem führte, veröffentlichte Okabe weiterhin in der offenen Literatur.
Während und nach den Kriegsjahren blieb Okabe im Osaka Laboratory sehr aktiv. Während Okabes ursprünglicher Vorschlag zur Funkerkennung vom Militär nicht akzeptiert wurde, würde sich diese Position mit der Zeit stark ändern. Der Kulturordenpreis von 1944 für bedeutende Fortschritte in Wissenschaft und Technologie wurde Okabe vom japanischen Kaiser in Anerkennung seiner frühen Bemühungen verliehen.
Medizinische Anwendungen
1955 wandte sich sein Interesse der medizinischen Anwendung von Ultraschall zu, und er schlug Shigeo Satomura , einem seiner Doktoranden, vor, Doppler- Ultraschalltechniken auf die medizinische Diagnose anzuwenden . Diese Forschung war sehr produktiv und führte zu neuen Anwendungen dieser Technologie.