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Robert Andrews Millikan (1868 - 1953), USA

Nobelpreis für Physik 1923

Bild: Robert Andrews Millikan [1]

für seine Arbeiten über die elektrische Elementarladung sowie den photoelektrischen Effekt (Millikan-Versuch)

Der als begnadeter Pädagoge bekannte Nobelpreisträger des Jahres 1923 war auch ein umstrittener Wissenschaftler seiner Zeit. Grund hierfür ist die Kontroverse um seinen unter dem Begriff "Öltröpfchenversuch" wohl vielen noch aus dem Physikunterricht bekannten Messaufbau zur Bestimmung der Elementarladung e. Ihm wurde und wird auch in aktuellen Publikationen[2] von verschiedenen Seiten vorgeworfen, u.a. seine Messergebnisse bewusst geschönt zu haben, damit sie besser zu seiner Theorie passten. Denn Kontrollmessungen von Kollegen wie dem Wiener Physiker Felix Ehrenhaft zeigten stets eine weitaus größere Streubreite der Resultate, als diejenigen, die Millikan einst publizierte. Diese und andere Streitigkeiten um seine Veröffentlichungsspraxis[2] überschatten seine ansonsten sehr erfolgreiche wissenschaftliche Karriere, die er als Chairman des CalTech in Pasadena 1946 beendete. Seine Forschungen und Interpretationen zum photoelektrischen Effekt, die - wie der obigen Begründung zu entnehmen - ebenfalls für nobelpreiswürdig erachtet wurden, sind jedoch über jede Kritik erhaben.

Untertage-Starkstromkabel

PatentzeichnungBild vergrößert anzeigenFigur 1: Energieübertragungssystem (aus US 1 764 273 A )

Millikans Patentaktivitäten hängen nicht unmittelbar mit seinen bekannten Forschungsgebieten zusammen. Im Rahmen der Patentschrift pdf- Datei US 1 764 273 A , die er in seinem letzten Jahr an der University of Chicago 1921 einreichte, bevor er zum CalTech wechselte[3], beschreibt er etwa ein System zur Übertragung elektrischer Energie im Untergrund. Zu dieser Zeit war es üblich, Hochspannungsleitungen wie auch heute meist als Überlandleitungen zu konzipieren. Je nach Konstruktionsprinzip und Witterungsbedingungen können jedoch hierbei große Verlustleistungen auftreten, die es aus Kostengründen zu vermeiden gilt. Sein Lösungsvorschlag zur effektiveren Übertragung elektrischer Energie gemäß Figur 1 besteht darin, ein Leiterkabel 3 mittels Halterungen aus Quarz oder Glimmer 4, 5 zentral in einem als Kabelführung dienenden Hohlraum 1 zu platzieren, der in einem gleichzeitig als Gründung dienenden Betonfundament 2 eingeschlossen ist. Die Betonwände des Kabelführungshohlraums werden zusätzlich mit Glas, Messing oder einer Keramik beschichtet, die luftundurchlässig ist. Mittels in regelmäßigen Abständen an der Erdoberfläche angebrachten Quecksilberdiffusionspumpen 6 kann in Folge der Hohlraum so stark evakuiert werden, dass im Zusammenspiel der baulichen Faktoren und der Einspeisung von Gleichstrom anstatt Wechselstrom über die Quelle 7 bis 11 in die Leitung 3 wesentlich weniger Energie auf dem Transportweg verloren geht. Am verbraucherseitigen Ende 13 bis 17 kann die elektrische Energie schließlich je nach Bedarf in die gewünschte Form transformiert werden.

Entgasungsverfahren

PatentzeichnungBild vergrößert anzeigenFigur 2: Hochspannungsvakuumschalter (aus DE 539 812 A )

Auch eine weitere seiner Patentanmeldungen setzt ein Vakuum in Beziehung mit der Leitung des elektrischen Stromes (pdf- Datei DE 539 812 A). In diesem Fall wird ein Verfahren zum Entgasen von Kontakten an Hochspannungsvakuumschaltern vorgestellt (Figur 2). Hierfür werden die Kontakte 3 und 6 des Schalters, der in einem evakuierbaren Behälter 2 untergebracht ist, unter Spannung mittels einem am Kontakt 6 fixierten und in der Vertikalen beweglichen Stab 8 so weit voneinander entfernt, dass zwischen ihnen einmalig ein Lichtbogen entsteht. Dieser bewirkt durch Erhitzung die Entgasung der Kontakte, wobei die frei gewordenen Gase mittels einer Vakuumpumpe abgesaugt werden. Zusätzlich ist ein Schirm 21 um die Lichtbogenzone vorgesehen, der verhindert, dass sich etwaig aus den Kontakten freigesetzte Metallteilchen an der Behälterwand absetzen. Ein aus weiteren Stäben 17, 18 samt an diesen angebrachten Isolatoren 13 bis 16 sowie Querverbindungen 19, 20 zwischen diesen aufgebautes Gerüst verleiht der Gesamtanordnung die nötige Stabilität und gewährleistet zudem über den Leiter 12 die Stromzufuhr.

Patentdokumente zu Robert Andrews Millikan
PublikationsnummerJahrTitel
pdf-Datei US 1 764 273 A   1921  Electrical power-transmitting system 
pdf-Datei US 1 784 302 A   1926  Process for conditioning electric switches 
pdf-Datei US 1 784 304 A   1926  Electric switch 
pdf-Datei DE 539 812 A   1926  Verfahren zum Entgasen der Kontakte von Hochspannungsvakuumschaltern 
pdf-Datei US 1 784 304 A   1928  Alternating power current interrupter 

Quellen:

[1] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Robert-millikan2.jpg [recherchiert am 12.09.2011]
[2] ZANKL, H.: Nobelpreise: Brisante Affairen, umstrittene Entscheidungen (Erlebnis Wissenschaft). 2005, Wiley-VCH, 274 S. ISBN-10: 3-527-31182-3.
[3] BENETTE, R. & JOSHI, P.C.: The Encyclopedia of Nobel Laureates, Physics 2004 - 1901. 2007, Dominant Publishers and Distributors, New Delhi, 1. überarb. und aktual. Aufl., 2 Bände, S.555 - 556. ISBN 81-7888-491-7.

© 2016 Deutsches Patent- und Markenamt | 29.02.2016