A rekeszterem atyja

Willis Whitfield az első tisztatere ajtajában. / Willis Whitfield átlép az első tisztatere ajtaján. © Exyte Technology GmbH

Eredeti – Willis Whitfield vázlata találmányáról, 1962-ből. / Willis Whitfield eredeti vázlata találmányáról, 1962-es dátummal. © Sandia Nemzeti Laboratóriumok

Az első szabadalom (kivonat) egy tisztatérre, amelyet Willis Whitfield nyújtott be. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © Egyesült Államok Szabadalmi Hivatal

Az első szabadalom (kivonat) egy tisztatérre, amelyet Willis Whitfield nyújtott be. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © Egyesült Államok Szabadalmi Hivatal

Az első szabadalom (kivonat) egy tisztatérre, amelyet Willis Whitfield nyújtott be. / The first patent (extract) of a cleanroom, filed by Willis Whitfield. © Egyesült Államok Szabadalmi Hivatal

Willis Withfield a szobornál, amelyet 2007-ban lepleztek le a Sandia Nemzeti Laboratórium területén. / Willis Withfield next to a statue of himself that was unveiled at Sandia National Laboratories in 2007. © Sandia National Laboratories

Évkönyv 50 év tisztatértechnika © Exyte Technology GmbH

1962-ben a Sandia Nemzeti Laboratórium Albuquerque-ben, Új-Mexikóban szabadalmaztatta az Ultra–Cleanroom szabadalmát. Ezt korábban egyik mérnökük, Willis Whitfield találta fel. Ezzel Whitfield megnyitotta az utat olyan technológiák előtt, mint a modern félvezetőgyártás, melyek fejlődése akkor még nem volt előre látható.

„Gyerekként nem voltam teljesen tisztában azzal, mit talált ki az apám. Épp csak hat vagy hét éves voltam”, emlékszik Jim Whitfield, aki apja nyomdokaiba lépett mérnökként. „Úgy hiszem, elsőként ő maga sem volt teljesen tudatában, milyen jelentőséget fog kapni a tisztatér, amit kifejlesztett.”

Amíg el nem jött az a nap, amikor Willis Whitfield feladata az volt, hogy kifejlesszen valami jobbat a kutatáshoz, ami megakadályozza a szennyeződéseket a laborokban, addig csak zavaros tisztaterek léteztek. Ezek inkább klimatizált szobák voltak, ahol a levegő örvénylett. „Megnézte, és azonnal megtalálta a megoldást. Olyan egyszerű, ha egy egyenes légáramlást alkalmazunk, ami a mennyezet felől jön, és a padlón keresztül távozik”, mondta. „Nem telt el öt perc, és megvolt az ötlete”, meséli Jim Whitfield. Ezután a tervet megvalósították, azaz egy nyolc-tíz láb (körülbelül 2,5-3,3 méter) méretű prototípust építettek és teszteltek. Körülbelül 600 alkalommal cserélődött benne a levegő óránként. „A teszteket füsttel végezték, hogy lássák a légáramlást a térben.” Ez már 1961-ben megtörtént, azonban a szabadalmat csak egy évvel később nyújtották be. A Time magazin 1962 áprilisában már megjelentetett egy „Mr. Clean” címmel egy történetet. A Whitfield–Ultra–Cleanroom áttörést jelentő fejlesztés volt. A tisztatér levegője százszor tisztább volt, mint az addig megszokott. Egy 1962-es fénykép Whitfieldet mutatja az alkotásával, amint egy integrált telefonon keresztül beszél a tisztatérben tartózkodókkal.

„Ezután a Sandia gyorsan bejegyezte a szabadalmat, nem az apám. Nem lehet elképzelni, milyen gazdagok lennénk ma, ha megkapta volna”, mondja nevetve Jim Whitfield. Az apjának azonban nem sokat jelentett a pénz. „Szép, ha van belőle elég, de ez már így is jó. Büszke volt arra, amit elért. Ez volt a hozzáállása.” Willis Whitfield 1920-ban született Rosedale-ban, Oklahomában, és farmon nőtt fel. „A nagyszüleim egy homestead földet birtokoltak, amit a kormány adott nekik.” 1863-ban fogadták el az amerikai házhelytörvényt, a Home-stead Act-et, amely szerint minden 21 év feletti személy körülbelül 65 hektár szabad földet kapott. Ez öt év múlva az övé lett. „Családunk ott termesztett gyapotot. Az apám hozzászokott, hogy mindenben részt vesz.” Willis Whitfield fizikai tanulmányokat végzett, és 1954-ben csatlakozott a Sandia Nemzeti Laboratóriumhoz Albuquerque-ben, ahol az 50-es években nukleáris fegyvereket terveztek. „Minden szigorúan titkos volt, ezért nem mesélt nekünk semmit, de tudom, hogy számos robbanófejet fejlesztett ki”, mondja Jim Whitfield.

Az apja egy igazi tudós volt, aki sok minden iránt érdeklődött, és szerette alaposan megérteni a dolgokat. „A Sandia-nál különféle robbanóanyagokkal is kísérleteztek. Ezeket acéltartályokban gyújtották be, hogy ne okozzanak károkat. Azonban a detonációk olyan hatalmasak voltak, hogy széttörték a tartályokat. Ezért a sivatagba mentek velük, ami elég körülményes volt. Az apám észrevette, és azt mondta nekik, hogy vákuumot kellene létrehozni a tartályokban, így többé nem robbannának szét. Amikor így csinálták, először azt hitték, hogy a robbanóanyag nem gyulladt be, mert látszólag semmi nem történt, és főként nem hallatszott semmi. Csak akkor, amikor kinyitották a tartályokat, látták a robbanások nyomait a belső oldalakon. A vákuumban ugyanis nem terjednek a hangok.”

Az egyik tisztatér mellett Willis Whitfield egy lamináris áramlású munkaállomást is kifejlesztett. Öt évvel a forradalmi találmánya után egy olyan projektcsoportban dolgozott a Sandia-nál, amely a NASA számára kutatott. „Ott a rakétarendszer alkatrészeit még nem tiszta környezetben szerelték össze”, mondja Jim Whitfield, aki gyerekként Albuquerque repülőterét tekintette második otthonának. „Annyiszor voltunk ott, hogy apámat elhozzuk. Állandóan úton volt.” 1976-ig Willis Whitfield a NASA projekteken dolgozott, majd 1977-től nyugdíjba vonulásáig 1984-ig ismét a nukleáris kutatás területén tevékenykedett.

Az 1960-as években egy kórházban Albuquerque-ben elsőként alkalmazták Whitfield tisztatér-elvét egy műtőben. A New Mexico-i Egyetemen tartott előadásokat a tisztatér témájában. Egyik hallgatója fia, Jim, aki elektrotechnikát tanult. „Észrevétlenül besurrantam, és hallgattam”, mondja az informatikus, akinek jó viszonya volt az apjával. „Képes volt motiválni másokat, és segített nekik. Nyugodt, barátságos ember volt, aki sok kollégájával és munkatársával jó kapcsolatban állt. Biztosan jó főnök volt. Sokan még nyugdíjasként is rendszeresen találkoztak vele. Örülök, hogy az apám ilyen hosszú és teljes életet élt.”

2007-ben a Sandia Laboratóriumok, ahol 30 évig dolgozott, különleges tiszteletet adott Willis Whitfieldnek. Egy bronzszobrot avattak fel Albuquerque szigorúan védett területén. Ezt Neal McEwen készítette, aki szintén a Sandia-nál dolgozott. A szobor talapzatán Willis Whitfield találmányainak listája mellett egy Dwight D. Eisenhower elnök által írt idézet áll: „Az mérnökök a jövőért építenek, nemcsak az emberek szükségleteiért, hanem az álmaikért is. A mérnöki teljesítmények a változatlanságtól való megnyugtató bizalom kifejeződése, hogy az élet tovább fejlődik, és a jövő megéri, hogy érte dolgozzunk.”