(b. Fresnok, California, 27 maggio 1909; d. Palo Alto, California, 23 maggio 1949)
fisica, elettronica a microonde.
Incoraggiato da suo padre, proprietario di un negozio di ferramenta di origini danesi. Hansen ha mostrato una grande precocità in matematica ed elettricità da bambino. A sedici anni è entrato alla Stanford University, dove ha studiato prima ingegneria elettrica e poi fisica, dove ha conseguito il dottorato con una tesi sull’eccitazione a raggi X (1933). Dopo un anno e mezzo come ricercatore nazionale presso il Massachusetts Institute of Technology, tornò a Stanford nel 1934 come assistente professore. Rivolse la sua attenzione al problema dell’accelerazione degli elettroni per esperimenti di fisica dei raggi X, evitando grandi tensioni statiche a favore di disposizioni che utilizzano campi rapidamente variabili, per evitare i difficili problemi di isolamento dei primi.
In questo momento, la California settentrionale stava diventando un grande centro di ricerca nucleare: Ernest O. Lawrence aveva recentemente inventato il ciclotrone a Berkeley e il suo collega David H. Sloan aveva proposto un acceleratore, il cui voltaggio era prodotto da una bobina risonante Hansen vide che, con una cavità risonante, le perdite di potenza sarebbero state ridotte per una data tensione di accelerazione, e decise di impiegare un risonatore a cavità di alta qualità (“alto Q”) al posto delle bobine e dei condensatori convenzionali: un conduttore cavo e chiuso in rame o altro materiale altamente conduttivo. Sebbene la configurazione risultante sia stata alla base del progetto di tutti i successivi acceleratori di elettroni lineari, non ha visto la realizzazione immediata, poiché è intervenuto un altro importante sviluppo.
Nel 1937 altri due californiani, i fratelli Russel H. e Sigurd F. Varian, vennero a Stanford per sviluppare una nuova fonte di oscillazioni ad altissima frequenza, che prevedevano sarebbero state utili nella difesa aerea. Hansen aveva impiegato tubi elettronici per eccitare le sue cavità acceleratrici. Ora era necessario un nuovo principio ic) evitare la trappola di strutture progressivamente più piccole all’aumentare della frequenza. Russel Varian ha risolto il problema mediante l’uso della modulazione di velocità, in cui gli elettroni attraversano una cavità all’ingresso di un tubo di deriva, dove sono concentrati in grappoli periodici a seguito delle diverse accelerazioni impartite loro dalla tensione alternata di cavità, e quindi passare in una seconda cavità dove gli elettroni raggruppati a loro volta inducono oscillazioni (che possono essere ricondotte alla prima cavità in modo auto-rinforzante). La cavità risonante di Hansen (battezzata rhumbatron dopo una danza popolare del periodo) divenne una parte essenziale del nuovo tubo, designato come klystron.
Durante gli anni 1937-1940, Hansen ha contribuito a elaborare la teoria e la pratica del nuovo campo che aveva fondato, l’elettronica a microonde., Ha aperto la strada a nuove configurazioni, tecniche di misurazione e soluzioni dei problemi di radiazione in generale. Tra i suoi contributi risalenti a questo periodo c’è il classico articolo che è stato coautore con il suo allievo John R, Woodyard in cui si è dimostrato che l’efficacia totale (“guadagno”) di un array di antenne può essere notevolmente aumentata quando gli elementi non si irradiano esattamente in fase nella direzione principale. (Vedere “A New Principle in Directional Antenna Design”, in Atti dell’Institute of Radio Engineers, 26 [1938], 333-345.)
Nel 1941 Hansen ei suoi collaboratori si trasferirono nel laboratorio della Sperry Gyroscope Company a Garden City, New York, dove rimasero fino alla fine della seconda guerra mondiale. Lì hanno lavorato sul klystron e su altri dispositivi elettronici e sulle loro applicazioni, inclusi radar Doppler e sistemi di atterraggio alla cieca per aerei. Grazie alla sua grande versatilità, Hansen è stato anche in grado di contribuire a problemi così diversi come la progettazione di compressori per aerei e lo sfruttamento dell’energia atomica. Il fisico Felix Bloch ha detto di questo periodo nella carriera di Hansen:
Altrettanto esperto nei metodi e nella terminologia di entrambi, è stato uno dei primi e più importanti collegamenti nella stretta connessione tra ingegneria e fisica, responsabile del rapido sviluppo del radar. Con la sua precedente esperienza e una chiara conoscenza dei principi della tecnica a microonde, gli fu chiesto di tenere una serie di conferenze al MIT e per un considerevole periodo di tempo si sottomise volentieri alla fatica del pendolarismo tra Garden City e Cambridge [Mass.]. In queste lezioni ha toccato quasi tutti i problemi centrali, limitandosi a quegli argomenti che sapeva essere di importanza fondamentale. Molti dei principali scienziati impegnati o in procinto di impegnarsi nella ricerca leader, erano tra il pubblico e riconoscono con gratitudine l’importante stimolo ricevuto dalla sua magistrale esposizione [Memorie biografiche National Academy of Sciences, 27 (1952), 128).
Bloch ha anche riconosciuto l’influenza di Hansen sulle indagini sulla risonanza magnetica nucleare, lavoro per il quale Bloch ha condiviso il premio Nobel nel 1952.
Hansen tornò a Stanford come professore ordinario nel 1945 e pose le basi per la serie di enormi acceleratori di elettroni lineari (le cui accelerazioni sono misurate in miliardi di elettronvolt), alimentati da klystron giganti, che furono successivamente costruiti lì. Ma vide solo l’inizio della loro realizzazione. La costituzione di Hansen era stata indebolita dal duro lavoro degli anni della guerra, e morì pochi giorni prima del suo quarantesimo compleanno, subito dopo essere stato eletto all’Accademia nazionale delle scienze. Tra gli altri suoi riconoscimenti c’erano il Premio Liebmann dell’Institute of Radio Engineers (1945) e il Presidential Certificate of Merit (1948). Gli sopravvissero sua moglie, Betsy, la figlia minore del fisico di Stanford PA Ross ma solo brevemente; morì (di sua mano) pochi mesi dopo. I Laboratori WW Hansen di Fisica delle Alte Energie presso la Stanford University sono chiamati in suo onore.
Bibliografia
Per informazioni su Hansen, vedere Felix Bloch, Memorie biografiche Accademia nazionale delle scienze, 27 (1952.), 121-137, che contiene una bibliografia completa dei ventotto documenti di Hansen e dei sedici rapporti di laboratorio. I necrologi compaiono in New York Times (24 maggio 1949) e in Atti dell’Institute of Radio Engineers, 37 (1949), 910.
Charles SÜsskind