Willard Boyle: 1924–2011

Willard Boyle, người cùng nhận Giải Nobel Vật lí 2009, vừa qua đời ở tuổi 86. (Ảnh: Quỹ Nobel)

Willard Boyle, người cùng nhận Giải Nobel Vật lí 2009, vừa qua đời ở tuổi 86. Boyle nhận một nửa giải thưởng cùng với George Smith cho việc phát minh ra dụng cụ tích điện kép (CCD). Boyle và Smith đều làm việc tại Phòng thí nghiệm Bell ở New Jersey khi họ thực hiện khám phá của mình hồi năm 1969 – Boyle là giám đốc phát triển dụng cụ tại phòng thí nghiệm trên và là lãnh đạo của Smith; Smith là phụ trách khoa. Một nửa còn lại của giải thưởng năm 2009 dành cho Charles Keo cho nghiên cứu của ông về sợi quang.

Boyle chào đời tại Amherst, Nova Scotia, vào ngày 19 tháng 8 năm 1924. Gia đình của ông di cư đến một cộng đồng khai thác gỗ xa xôi ở Quebec, nơi Boyle được mẹ dạy tại nhà cho đến năm 14 tuổi. Sau khi phục vụ trong Hải quân Hoàng gia Canada vào Thế chiến thứ hai, ông vào học trường Đại học McGill, lấy bằng tiến sĩ vật lí năm 1950. Boyle gia nhập Bell Labs vào năm 1953, nơi ông trải qua phần lớn sự nghiệp đời mình cho đến khi nghỉ hưu vào năm 1979 và trở lại quê hương Nova Scotia của ông.

Giống như nhiều nhà khoa học giải Nobel, giải thưởng đến với Boyle khá muộn màng, khi ông đã ở tuổi 85. Một người bạn thâm niên của ông và là ủy viên hội đồng địa phương Nova Scotia, Ron MacNutt, phát biểu với Đài phát thanh Canada rằng Boyle “có một chút tiếc nuối khi mà sự công nhận đó đến với ông khá muộn màng cho nên ông chẳng thể làm gì đóng góp thêm nữa, chẳng thể phát biểu với bọn trẻ ở trường học được”. Một giải thưởng đến sớm, MacNutt bổ sung thêm, có thể khiến Boyle ảnh hưởng đến nhiều người hơn trong cuộc đời của ông.

Nhà tiên phong cách mạng

Sự phát minh ra CCD đã làm cách mạng hóa hóa ngành nhiếp ảnh vì những dụng cụ đó cho phép hình ảnh được biến đổi trực tiếp thành dữ liệu số thay vì sử dụng phim. CCD đã từng hình thành nên cơ sở của mọi camera kĩ thuật số, nhưng đã dần bị thay thế bởi những bộ cảm biến CMOS trong đa số những ứng dụng giá thành thấp như điện thoại di động và một số camera kĩ thuật số. CCD còn được sử dụng rộng rãi trong ngành thiên văn học, thí dụ Kính thiên văn vũ trụ Hubble có một vài camera CCD hoạt động trực tiếp, trong đó có Camera Trường Rộng, thiết bị mới được nâng cấp gần đây.

Một camera CCD chứa hàng triệu tế bào nhạy sáng được sắp xếp thành hàng và cột thành một ma trận. Ánh sáng tới bị biến đổi qua hiệu ứng quang điện thành electron, electron được tích trong một tụ điện, với lượng điện tích lưu trong mỗi tế bào tỉ lệ với cường độ ánh sáng. Sau đó, điện tích được vận tải đến rìa của ma trận CCD để đọc, cho phép hình ảnh được tái dựng từ nội dung của mỗi pixel.

Boyle đã nhận một số giải thưởng cho công trình nghiên cứu CCD của ông, trong đó có Kỉ niệm chương Morris N Liebmann của IEEE ông nhận cùng với Smith. Ông ra đi, để lại người vợ Betty, cùng ba người con.

Nguồn: physicsworld.com