Danh Nhân

Cha đẻ máy chụp hình kỹ thuật số, nhà đọat giải Nobel Willard S. Boyle ( 1924- 2011 ) qua đời

                                     G S Tôn thất Trình

Willard S Boyle (trái) và Smith (phải) trong phòng thí nghiệm của Bell 1970 
với dụng cụ chuyển ánh sáng qua kỹ thuật số  

                 Willard Boyle  chia sẽ giải Nobel 2009  về vật lý học  nhờ phát minh  một linh kiện  cách mạng làm hình ảnh , trung tâm  của các máy chụp hình  kỹ thuật số - digital  cameras  , đã chết ngày mồng 7 tháng 5 năm 2011 ở  bệnh viện thị trấn  Wallace, Canada  . Ông thọ  86 tuổi và đã đau đớn vì bệnh thận.

                   Linh kiện làm hình ảnh kỷ thuật số  - digital imaging device  tên  gọi là linh kiện mắc nối  điện tính- charge-coupled device hay CCD  , giúp cho các kỷ sư  lần đầu tiên tồn trữ một hình ảnh nhìn thấy được  theo dạng kỷ thuật số,  làm cách mạng hóa  chụp hình ( chụp ảnh )  và   một lọat  lảnh vực khác .  CCD là  con tim của  điện thọai thông minh - smartphones , máy quay phim - camcorder , viễn vọng kính , các máy rà dò   gạch mã số siêu thị - supermarket bar code scanners, máy fax  và máy rà dò . ( nhắc lại CCD là một trong những dụng cụ tân tiến trắc quang - photometry , ráp dàn trãi ở viễn vọng kính đo lường độ sáng rất mờ  ánh sáng các vì sao, hành tinh vũ trụ thiên hà  trên phi thuyền Kepler của NASA- Cơ Quan Không Gian Hoa Kỳ , giúp Kepler khám phá ra 1235 thế giới mới hành tinh  bay quanh các vì sao không phải là hệ thống mặt trời ( hệ thống thái dương)  mà cha ông chúng ta chỉ biết có 9 hành tinh, như Trái Đất, Sao Mộc , Sao Thủy , Sao Hỏa v.v…).                

                     Theo Ủy ban lựa giải thưởng Nobel tuyên bố khi trao giải, “ chụp hình kỷ thuật số đã trở thành một  dụng cụ không thay thế được ở nhiều lảnh vực  khảo cứu. CCD đã cung cấp  những khả năng mới  để nhìn thấy những gì trước đây chưa  thấy được.  Nó đã cung cấp cho  chúng ta những hình  ảnh trong trắng ngần như pha lê ( tinh thể  ) từ những nơi xa xăm của vũ trụ, cũng như bề sâu  của những đại dương … Các phát minh này đã có ảnh hưởng lớn cho nhân lọai hơn  là bất cứ một phát minh - sáng chế nào khác trong nữa thế kỷ vừa qua” .

        Mọi chuyện xảy ra ở một phiên họp đòi hỏi đóng góp mọi người tham dự đơn giản, mục đích thật ra hòan tòan khác hẳn. Mùa thu năm 1969, Boyle và nhà khảo cứu đồng nhận giải thưởng Nobel này là George E . Smith, cả hai làm việc tại La Bô Bell,  tụ họp ở văn phòng Boyle  sau bửa cơm trưa, hầu suy nghĩ đến phương cách  phát triễn một linh kiện bộ nhớ - memory mới  cho máy computer . Trong vòng một tiếng đồng hồ, họ đã tiến tới một bản thô sơ của CCD .

                   Họ đã sử dụng ảnh hưởng quang điện - photoelectric effect, đã giúp cho Albert Einstein  đoạt giải Nobel vật lý  năm 1921. Tóm tắt, khi ánh sáng đụng vào một miếng silicon nhỏ, nó  đẩy các electron ra khỏi những quỹ đạo chúng . Nếu silicon đã  hình thành ra những tế bào quang học - photocells, mỗi tế bào  hành động như một giếng   chụp bắt  và giữ lại các electrons, một thời gian lâu dài hơn .

                    Đột phá  then chốt của  Boyle và Smith  là vẽ ra  một phương cách  đọc ra những số lượng  và vị trí  những electron bị chụp bắt ở giếng  trong một dàn trải pixels.  Ở một dàn trải 10 -với(by)-10, chẳng hạn, dữ liệu được chuyễn hóa  thành một dây chuyền nồng lượng  electron dài  100 pixels . Chúng có thể chuyễn hóa ngược lại thành những thông tin nhìn thấy được.

                 Trong vòng một năm,  hai ông đã bỏ đi thôi nghĩ đến linh kiện bộ nhớ  và sản xuất ra  một máy  chụp hình  kỷ thuật số.  Hai năm sau , hảng Fairchild Semiconductor- Bán dẫn   sản xuất một máy chụp hình kỷ thuật số đầu tiên  nhỏ  ( theo mẩu mực cận đại )  100 pixels-  với - 100 pixel  máy dò  quang học - photosensor ( tổng cọng là 10 000 pixels ).  Máy sản xuất  đại trà  vài năm sau. Đến năm 1975,  Boyle và Smith cũng đã  sản xuất ra  một máy chụp hình viđeô  hoạt động được cho ngành ti vi.

                 Ngày nay,   các linh kiện làm hình ảnh CCD  có thể vượt qúa  100 mega (một triệu, 10⁶ ) pixels  hầu cung cấp  những hình ảnh cực kỳ rỏ rệt .

Hình chụp W.S Boyle năm 2005

                 Năm 1943,  đang học ở  Viện đại học McGill ở Montreal, Canada,  ông bỏ học để  vào  Hải Quân Hoàng Gia  Canada, hầu trở thành một phi công lái máy bay  chiến đấu Spitfire, hạ trên các hàng không mẩu hạm.  Chiến tranh chấm dứt, ông trở lại McGill  và đổ tiến sĩ vật lý học năm 1950.  Sau một năm ở La bô Phóng Xạ McGill, và 2 năm dạy vật lý học ở trường đại  học  Quân sự Hòang gia Canada tại Kingston, ông sang Hoa Kỳ  gia nhập La Bô Bell suốt đời sự nghiệp còn lại.  Năm 1962, ông và bạn đồng nghiệp  sáng chế ra laser hồng ngọc - ruby laser , được sử dụng rộng rải.   Ông cũng  cùng đồng nghiệp David Thomas  tham gia phát triễn  laser tiêm  vào bán dẫn, một bộ phận  của nhiều linh kiện  điện tử.  Từ năm 1964, ông làm việc ở một  chi nhánh  Bell cộng tác với NASA , giúp lựa chọn  những vị trí đổ bộ  của chương trình Apollo.  Ông cũng đã nhận 13 môn bài   sáng chế then chốt  và nhiều giải thưởng, ngoài giải thưởng Nobel.  Bà Betty Joyce , vợ ông,  lấy nhau 65 năm rồi, vẫn còn sống . Cũng như con trai David,  hai con gái  Cynthia vàPamela; 10  cháu  nội ngọai  và một chắt .

                      ( Irvine, Nam Ca Li,  ngày 19 tháng 5 năm 2011 )    oa KỳH