Willard Boyle

Willard Sterling Boyle, C.C., physicien (né le 19 août 1924 à Amherst, en Nouvelle-Écosse; décédé le 7 mai 2011 à Truro, en Nouvelle-Écosse). Willard S. Boyle est surtout connu pour sa contribution à l’invention du dispositif à couplage de charge (CCD) qu’il a co-inventé avec George E. Smith. Le CCD est la base de nombreux types d’imagerie, et il est un composant essentiel des appareils photo numériques, des lecteurs de codes à barres, de la technologie de surveillance par satellite, et du télescope spatial Hubble. (Voir aussi Technologie au Canada.) En 2009, Willard Boyle et George E. Smith ont conjointement reçu la moitié du prix Nobel de physique pour leur invention du CCD (voir Les prix Nobel et le Canada).

Jeunesse et éducation

Willard Boyle grandit dans le nord du Québec où sa famille s’est installée après avoir quitté la Nouvelle-Écosse quand il était enfant. Son père est médecin dans la communauté forestière de Chaudière. Sa mère lui enseigne à domicile jusqu’à ce qu’il commence ses études formelles à 14 ans au Lower Canada College. Willard Boyle étudie ensuite à l’Université McGill, mais en 1943, il s’enrôle dans la Marine royale canadienne et il sert dans l’Aéronavale comme pilote de Spitfire. Après la Deuxième Guerre mondiale, il reprend ses études et obtient un baccalauréat (1947) et une maîtrise (1948) en sciences, ainsi qu’un doctorat (1950) en physique à l’Université McGill.

Carrière

Après avoir terminé son doctorat, Willard Boyle travaille au laboratoire de radiation de l’Université McGill pendant un an avant d’accepter un poste d’enseignant en physique au Collège militaire royal du Canada à Kingston. En 1953, il se joint au personnel de recherche de Bell Labs à Murray Hill, au New Jersey. Durant sa carrière chez Bell Labs, il travaille sur environ 18 brevets.

Willard Boyle fait également partie de plusieurs découvertes, incluant le premier laser à rubis à fonctionnement continu avec son collègue Don Nelson, en 1962 (voir Laser).

Également en 1962, Willard Boyle devient directeur des sciences spatiales et des études exploratoires chez Bellcomm, une division de Bell Labs. À ce poste, il fournit du soutien pour le programme spatial Apollo, et il aide à choisir les sites d’atterrissage lunaires.

Willard Boyle retourne chez Bell Labs en 1964 et, en 1969, en collaboration avec George Smith, il crée le dispositif à couplage de charge (CCD). Willard Boyle prend sa retraite du poste de directeur général de la division des sciences des communications de Bell Labs en 1979. Pendant sa retraite, il offre son expertise au Conseil de la recherche de l’Institut canadien des recherches avancées, et au Conseil des sciences et de la technologie appliquée de la Nouvelle-Écosse.

Invention du dispositif à couplage de charge

Willard Boyle et George Smith attribuent à de vigoureuses séances de remue-méninges leur invention du CCD qui est désormais omniprésent. Plus petit qu’un dix sous, le dispositif fonctionne grâce à l’effet photoélectrique, dont l’explication a valu le prix Nobel à Albert Einstein en 1921. L’effet photoélectrique fait en sorte que la lumière reflétée sur une surface de métal cause le déplacement d’un faible courant dans le métal. Le capteur CCD capture la lumière, l’emmagasine, et l’affiche en la convertissant en charges électriques. Il permet de capturer des images sous forme électronique plutôt que sur une pellicule.

Prix Nobel de physique en 2009

Willard Boyle et George Smith reçoivent conjointement la moitié du prix Nobel de physique 2009 « pour l’invention du circuit d’imagerie à semiconducteur, le capteur CCD ». L’autre moitié du prix va à Charles Kuen Kao pour sa recherche sur les câbles à fibres optiques. (Voir aussi Les prix Nobel et le Canada.)

Après que Willard Boyle et George Smith aient reçu leur prix Nobel, d’autres scientifiques de Bell revendiquent la découverte du CCD, affirmant que le but original du dispositif ne concernait pas l’imagerie, mais la mémoire. Cependant, Willard Boyle et George Smith ont déposé leur brevet quatre ans avant les autres scientifiques et ils possèdent de la documentation réfutant les revendications de leurs détracteurs.