Peter Mansfield

Peter Mansfield

Sir Peter Mansfield (ur . 9 października 1933 w Londynie - † 8 lutego 2017 w Nottingham ) był fizykiem brytyjskim .

Był profesorem fizyki na Uniwersytecie Nottingham . W 2003 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny . Otrzymał to razem z Paulem Christianem Lauterburem za odkrycia związane z tomografią rezonansu magnetycznego .

biografia

Wczesne lata i edukacja

Peter Mansfield urodził się w Lambeth w Londynie w 1933 roku jako syn instalatora gazu Sidneya George'a Mansfielda i jego żony Rose Lillian. Był najmłodszym z trzech braci, jego starszego rodzeństwa Conrada Williama i Sidneya Alberta, i dorastał w Camberwell . Kiedy miał sześć lat wybuchła II wojna światowa i jako dziecko był trzykrotnie ewakuowany z Londynu w latach wojny. Spędził kilka tygodni w Sevenoaks, a następnie dwukrotnie w Torquay . Po wojnie zakończył edukację w 1948 roku w Liceum w Peckham . Następnie przez trzy lata pracował u malarza. Potem odkrył swoje zainteresowanie pocisków i dostał pracę w Ministerstwie Zaopatrzenia w Rocket Departamentu Propulsion w Westcott , Buckinghamshire . Po 18 miesiącach został powołany do wojska i przebywał tam przez dwa lata; potem wrócił do Westcott.

1956 Peter Mansfield rozpoczął studia fizyki w Queen Mary College na Uniwersytecie Londyńskim . Oto projekt z 1959 r. mający na celu opracowanie przenośnego magnetycznego rezonansu jądrowego - spektrometru (NMR) opartego na technologiach tranzystorowych . Rozwiązał ten problem, a później dostał pracę u Jacka Powlesa w dziedzinie badań rezonansu magnetycznego. Głównym zainteresowaniem grupy roboczej były badania ruchów molekularnych w różnych materiałach, przede wszystkim w cieczach . Jego zadaniem było zaprojektowanie spektrometru do badania polimerów stałych . W związku z tą pracą odkrył echa stałe (rezonanse półprzewodnikowe) i opublikował publikację na temat tego zjawiska rezonansowego w pojedynczym krysztale gipsu oraz zrobił na ten temat doktorat .

Praca naukowa w USA

Po ukończeniu doktoratu z fizyki w 1962 wyjechał na dwa lata na Uniwersytet Illinois w Urbana-Champaign na zaproszenie Charliego Slichtera . Przed wyjazdem poślubił Jean Margaret Kibble, która towarzyszyła mu w drodze do Illinois. Jego badania Illinois składał spektroskopii NMR w domieszkowane metalami , zwłaszcza stopów z miedzi i cynku . Tutaj chciał zmierzyć zachowanie rezonansowe elektronów miedzi na atomach cynku i opracował do tego specjalny spektrometr.

Jego staż podoktorski w Illinois trwał dwa lata i nie mógł potwierdzić przewidywań jego kolegów, że elektrony na cynku zachowują się inaczej i wytwarzają specyficzny rezonans. Jednak nie był w stanie kontynuować pracy nad rezonansami półprzewodnikowymi w laboratorium Charliego Slichtera. Jednak były kolega z Londynu, Doug Cutler , również pracował nad tym tematem w Urbanie i użył konstrukcji podobnej do tej, którą zbudował Mansfield do swoich badań. Mansfield przekonał go, że mógłby wykorzystać swoje laboratorium do kilku eksperymentów. Tutaj badał rezonans fluorku sodu (NaF) i opublikował na ten temat w dużej mierze teoretyczną publikację.

Nottingham

Po badaniach podoktoranckich Peter Mansfield wrócił do Londynu w 1964 roku. Mansfield otrzymał posadę wykładowcy i asystenta badawczego na Uniwersytecie w Nottingham u Raymonda Andrew . Tutaj otrzymał swoje własne laboratorium, aby zaprojektować i przetestować swój wielopulsowy NMR, spektrometr do rejestrowania magnetycznego rezonansu jądrowego z kilkoma skoordynowanymi impulsami. Na pierwszym roku dostał studenta badawczego z Donem Ware'em, który uzyskał tytuł magistra w dziedzinie NMR w Kanadzie i z którym mógł przeprowadzić swoje pierwsze eksperymenty w wielokrotnym pulsacyjnym NMR. W 1965 roku pierwszy nauczyciel Mansfielda, Jack Powles, wziął udział w kolokwium na Uniwersytecie Nottingham i Mansfield zademonstrował mu swoją maszynę. Doniósł o podobnej konfiguracji w laboratorium Johna S. Waugha w Massachusetts Institute of Technology (MIT), a wkrótce potem publikacje obu grup roboczych pojawiły się szybko po sobie, czego kulminacją był spór badawczy między tymi dwiema instytucjami, który trwał do wczesnych lat. Lata 70.

W 1972 roku do grupy dołączył Alan Garroway, amerykański staż podoktorski z Cornell University, którego praca doktorska dotyczyła badań NMR w poruszających się cieczach. Mansfield wyposażył wówczas swój NMR we wczesny komputer z pamięcią roboczą czterech kilobajtów , a jednym z pierwszych zadań Garrowaya było opracowanie metody, dzięki której wyniki NMR mogłyby być generowane w widmie za pomocą komputera. Pod koniec 1972 roku Mansfield był w stanie wykorzystać sterowany komputerowo spektrometr do badania różnych materiałów. Umożliwiło to bardzo szybkie analizy, dzięki którym po raz pierwszy można było przeprowadzać spektrogramy również na szybko zmieniających się chemicznie materiałach. Główny nacisk położono na fluorek wapnia .

W 1972 roku Mansfield wyjechał do Instytutu Badań Medycznych Maxa Plancka w Heidelbergu, aby pracować z Karlem Hermannem Hausserem (1919-2001). W tym czasie prowadził korespondencję ze swoją grupą roboczą; Jego doktorant Peter Grannell kontynuował eksperymenty NMR, próbując uzyskać sieć krystaliczną fluorytu wapnia za pomocą odcinków kamfory i rejestrować widma, aż do rozpoznania wyraźnej pojedynczej linii widmowej . Osiągnięto to i opublikowano pod koniec 1973 roku. Wynik został zaprezentowany i omówiony na konferencji w Krakowie . Podczas tej dyskusji Mansfield po raz pierwszy dowiedział się o pracy Paula Lauterbura , który był aktywny w podobnej dziedzinie i skupiał się na badaniach nad cieczami. Po przestudiowaniu jej publikacji odkrył, że rzeczywiście istnieją podobieństwa. Oba podejścia podniosły kwestię tego, co można nazwać próbą zmienną. Lauterbur podjął w tym zakresie pierwsze próby graficznego przedstawienia próbek. Badania dostarczyły podstawy, na której można było obserwować układy biologiczne za pomocą wielokrotnych impulsów NMR.

Lauterbur przedstawił swoje wyniki na konferencji w Indiach w 1974 r., obecni byli również niektórzy badacze z Instytutu w Nottingham, którzy później myśleli o wdrożeniu procesu obrazowania, rozważając reakcje rezonansowe impulsów magnetycznych i przekazali je Mansfieldowi, który był na konferencji nie uczestniczył.

Uznanie

Mansfield otrzymał wiele nagród za swoją pracę. Między innymi został członkiem Towarzystwa Królewskiego w 1987 roku , które przyznało mu nagrodę Wellcome w 1984 roku . W 1993 został pasowany na rycerza. Wraz z Paulem C. Lauterburem otrzymał w 2003 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny . W 2009 roku Mansfield został wybrany do Narodowej Akademii Nauk . University of Leipzig przyznał mu tytuł doktora honoris causa w 2006 roku.

literatura

linki internetowe

Commons : Peter Mansfield  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio