Józef Kalisz (elektronik)

Józef Kalisz

Data i miejsce urodzenia	12 września 1935 Łódź
Data śmierci	19 czerwca 2012
Przyczyna śmierci	nowotwór mózgu
Zawód, zajęcie	elektronik, nauczyciel akademicki
Narodowość	polska
Tytuł naukowy	prof. dr hab. inż.
Alma Mater	Politechnika Śląska
Stanowisko	kierownik Zakładu Techniki Cyfrowej
Pracodawca	Wojskowa Akademia Techniczna

Józef Kalisz (ur. 12 września 1935 w Łodzi, zm. 19 czerwca 2012) – polski naukowiec z dziedziny elektroniki, specjalizujący się w elektronice cyfrowej i precyzyjnej metrologii czasu, nauczyciel akademicki, wynalazca, profesor Wojskowej Akademii Technicznej.

Życiorys

Absolwent Liceum Ogólnokształcącego w Stargardzie (1952). W 1957 roku ukończył studia na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej o specjalności automatyka, m.in. pod kierunkiem prof. Stefana Węgrzyna. W 1958 roku uzyskał dyplom magistra inżyniera elektryka. Po studiach pracował na Politechnice Szczecińskiej, w Katedrze Miernictwa Elektrycznego, kierowanej przez prof. Zygmunta Paryskiego.

W latach 1960–63 był konstruktorem-elektronikiem w Zakładzie Doświadczalnym Biura Urządzeń Techniki Jądrowej w Warszawie na Żeraniu. Opracował tam m.in. pionierskie konstrukcje radiometrów tranzystorowych. Od 1963 roku podjął pracę jako adiunkt w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku, początkowo w Zakładzie Fizyki IA, a następnie w Zakładzie Elektroniki, kierowanym przez prof. Jana Kosackiego. W 1967 roku uzyskał stopień doktora nauk technicznych. Był konstruktorem innowacyjnych urządzeń pomiarowych, służących głównie do precyzyjnej generacji i metrologii odcinka czasu. Przy współpracy z zespołem badawczym prof. Zbigniewa Puzewicza (Wojskowa Akademia Techniczna) opracował prototyp miernika czasu do dalmierza laserowego, pierwszego w Polsce z wykorzystaniem cyfrowych układów scalonych. W 1971 roku uzyskał stopień doktora habilitowanego. W okresie 1971–72 był stypendystą Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) we Włoszech i pracował w Uniwersytecie Mediolańskim oraz w instytucie Euratomu w Isprze, pod kierownictwem prof. Luigi Stanchi.

W grudniu 1972, na zaproszenie Dziekana Wydziału Elektroniki WAT, prof. Kazimierza Dzięciołowskiego, podjął pracę w Wojskowej Akademii Technicznej jako kierownik Katedry Mikroelektroniki, przekształconej później w Zakład Techniki Cyfrowej. Zainicjował prowadzenie przedmiotu "Układy cyfrowe" i napisał monografię "Cyfrowe układy scalone w technice systemowej". W 1981 roku otrzymał tytuł profesora.

Zorganizował zespół badawczy metrologii czasu, koncentrujący się na nowych metodach i urządzeniach do pomiaru odcinka czasu z pikosekundową precyzją. Zaproponował nowy, dwustopniowy ekspander czasu (1982), który umożliwił opracowanie w zespole miernika czasu o rozdzielczości 1 ps, co w czasie publikacji (1985, 1987) było najlepszym wynikiem na świecie. Wynalazł nowatorską metodę wielokrotnej interpolacji czasu, która została pomyślnie zweryfikowana praktycznie. Wraz z zespołem opracowywał unikalne konstrukcje urządzeń pomiarowych dla jednostek badawczych i przemysłu, m.in. precyzyjny licznik czasu do dalmierza satelitarnego w CBK PAN (Obserwatorium Astrogeodynamiczne w Borówcu k/Poznania). Napisał nową monografię "Podstawy elektroniki cyfrowej" (WKiŁ, 1991). Książka ta była następnie publikowana w kolejnych czterech, zmienionych wydaniach (1993, 1997, 2002, 2007).

W połowie lat 90. XX wieku opracował układ nowego, cyfrowego konwertera czas-liczba, możliwego do realizacji w nowoczesnej technologii CMOS FPGA. Na tej podstawie w jego zespole został wykonany scalony konwerter, a następnie licznik interpolacyjny o rozdzielczości 200 ps. Uzyskane wyniki zostały opublikowane w trzech artykułach w „IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement” w 1997 roku. W tym samym roku twórcy licznika i Wojskowa Akademia Techniczna zostali uhonorowani Złotym Medalem z Wyróżnieniem na Światowej Wystawie Wynalazczości „46th World Exhibition of Innovation, Research and New Technology EUREKA’97” w Brukseli. Był to pierwszy, scalony licznik FPGA na świecie o tak wysokiej precyzji i dużym zakresie pomiarowym, który jednocześnie miał bardzo małe rozmiary, wagę i moc strat, niski koszt i wysoką niezawodność. Liczniki te były stosowane w Anglii do produkcji nowoczesnych systemów dalmierzy laserowych, stosowanych do celów nawigacyjnych w portach morskich.

Kolejne generacje takich scalonych układów licznikowych zostały opracowane z użyciem wysokich technologii CMOS FPGA i nowatorskiej metody konwersji czasowo-cyfrowej przez dwie niezależne linie kodujące w dwustopniowym układzie interpolacyjnym. Układy te wykorzystano do zaprojektowania precyzyjnych liczników czasu i częstotliwości jako zaawansowanych modułów pomiarowych z interfejsami PCI, USB i WiFi. Przy pomiarze odcinka czasu uzyskano precyzję poniżej 35 ps, co w 2010 roku stanowiło najlepszy wynik na świecie w tej kategorii urządzeń pomiarowych. Liczniki te są stosowane m.in. w laboratoriach Polskiej Akademii Nauk oraz w laboratoriach zagranicznych, zajmujących się wytwarzaniem i dystrybucją globalnej skali czasu.

Komplementarnym zadaniem w odniesieniu do precyzyjnych pomiarów odcinka czasu jest generacja odcinków czasu o pikosekundowej precyzji. Prof. J. Kalisz zaproponował metodę składania takich odcinków z całkowitej liczby okresów sygnału o precyzyjnie dobranej częstotliwości. W oparciu o tę metodę zostały opracowane pierwsze na świecie moduły generatorów odcinka czasu z interfejsem PCI, USB i WiFi o precyzji lepszej od 20 ps.

Ustanowił zasadę, że prowadzone prace badawcze powinny być na tyle wartościowe, aby ich wyniki były publikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, indeksowanych w znanej bazie „ISI Web of Knowledge”. W listopadzie 2011 jego wskaźniki bibliometryczne z tej bazy były następujące: 34 publikacje, 247 cytowań, wskaźnik Hirscha h = 8.

Jest autorem 14 patentów polskich i zagranicznych. Był promotorem 15 doktorantów. Byli nimi m.in. prof. Ryszard Pełka i prof. Tomasz Kaźmierski.

Publikował w czasopismach "Forum Akademickie" i "Rzeczpospolita" artykuły na tematy dotyczące reform w polskiej nauce. M.in. postulował zakup dla wszystkich polskich uczelni licencji na dostęp do bazy bibliometrycznej „ISI Web of Knowledge”, co zostało zrealizowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (MNiSW) w 2010 roku. Był zwolennikiem autonomii uczelni wyższych (znacznego ograniczenia przepisów ustawowych i zarządzeń ministerstwa), likwidacji przyznawania tytułów profesorskich („belwederskich”), habilitacji i Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów. Uważa, że trzeba walczyć z rozpowszechnionym w polskiej nauce „pozoranctwem naukowym”, które stanowi główną (poza brakiem funduszy) przeszkodę jej rozwoju.

Wybrane publikacje

Publikacje na podstawie listy zamieszczonej na stronach Wojskowej Akademii Technicznej:

• R. Szplet, Z Jachna, K. Rozyc, J. Kalisz: High precision time and frequency counter for mobile applications, WSEAS Transactions on Circuits and Systems, Issue 6, Vol. 9, June 2010, pp. 399–409
• R. Szplet, J. Kalisz, Z Jachna: A 45 ps time digitizer with a two-phase clock and dual-edge two-stage interpolation in a field programmable gate array device, Measurement Science and Technology, 20 (2009) 025108 (11pp)
• J. Kalisz, Z. Jachna: Metastability tests of flip-flops in programmable digital circuits, Microelectronics Journal, Vol. 37, Issue 2, February 2006, pp. 174–180
• R. Szymanowski, J. Kalisz: Field programmable gate array time counter with two-stage interpolation, Review of Scientific Instruments, Vol. 76 (2005), No. 4, 045104 (5 pages)
• J. Kalisz: Review of methods for time interval measurements with picosecond resolution, Metrologia, Vol. 41 (2004), No. 1, pp.17–32
• J. Kalisz, K. Różyc, Z. Jachna: Virtual time counters with ISA, PCI and PXI interfaces, Metrology and Measurement Systems, Vol. X (2003), No. 3, pp. 331–337
• J. Kalisz, A. Poniecki, K. Różyc: A simple, precise, and low jitter delay/gate generator, Review of Scientific Instruments, Vol. 74 (2003), No. 7, pp. 3507–3509
• J. Kalisz, T. Orżanowski: The Delay-Locked Loop technique for temperature stabilization of internal delays of CMOS FPGA devices, Electronics Letters, Vol. 36, No. 14, 2000, pp. 1184–1185
• R. Szplet, J. Kalisz, R. Szymanowski: Interpolating time counter with 100-ps resolution on a single FPGA device, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 49, No. 4, August 2000, pp. 879–883
• J. Kalisz, R. Szplet, R. Pełka, A. Poniecki: Single-chip low-cost time counter for distance measurements with 3 cm resolution, Journal of Optics, Vol. 29, 1998, pp. 199–205
• J. Kalisz, R. Szplet, R. Pełka: Single-chip interpolating time counter with 200-ps resolution and 43-s range, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 46, No. 4, August 1997, pp. 851–856
• R. Pełka, J. Kalisz, R. Szplet: Nonlinearity correction of the integrated time-to-digital converter with direct coding, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 46, No. 2, April 1997, pp. 449–452
• J. Kalisz, R. Szplet, J. Pasierbinski, A. Poniecki: Field-Programmable-Gate-Array-Based Time-to-Digital Converter with 200-ps Resolution, IEEE Trans. on Instrum. and Measurement, Vol. 46, No. 1, February 1997, pp. 51–55
• J. Kalisz, R. Szplet: Time-to-digital converter with direct coding and 100-ps resolution, Electronics Letters, Vol. 31, No. 19, 1995, pp. 1658–1659
• J. Kalisz, R. Pełka, A. Poniecki: Precision time counter for laser ranging to satellites, Review of Scientific Instruments, Vol. 65, March 1994, pp. 736–741
• J. Kalisz, R. Pełka: Improved time-interval counting techniques for laser ranging systems, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 42, No. 2, April 1993, pp. 301–303
• J. Kalisz: General-purpose languages simulate simple circuits, Electronic Design News - EDN, September 17, 1990, pp. 205–214
• 18. J. Kalisz, M. Pawłowski, R. Pełka: Prazisions-Zeitintervall-Mess-System, Elektronik, Nr 4, 1988, 65–68
• J. Kalisz: Program sets up multiplexer as logic chip, EDN, September 29, 1988, pp. 195–196
• J. Kalisz: Determination of short-term error caused by the reference clock in precision time-interval measurement and generation, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. IM-37, No. 2, June 1988, pp. 315–316
• J. Kalisz, M. Pawłowski, R. Pełka: Error analysis and design of the Nutt time-interval digitiser with picosecond resolution, Journal of Physics E: Scientific Instrumentation, vol. 20, 1987, pp. 1330–1341
• J. Kalisz, M. Pawłowski, R. Pełka: A multiple interpolation method for fast and precise time digitizing, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. IM-35, No.2, June 1986, pp. 163–169
• J. Kalisz, M. Pawłowski, R. Pełka: A method for autocalibration of the interpolation time-interval digitiser with picosecond resolution, Journal of Physics E: Scientific Instrumentation, Vol.18, 1985, pp. 444–452
• J. Kalisz: Two-stage configuration of the nanosecond time stretcher, Journal of Physics E: Scientific Instrumentation, Vol.15, 1982, p. 1161

Dysertacje

1. Rozprawa doktorska: Analiza szybkich układów koincydencji dwu- i wielokrotnych przy uwzględnieniu statystycznego rozrzutu opóźnień, Raport IBJ, Nr. 806/III/1967, 81 str.
2. Rozprawa habilitacyjna: Analiza szybkich układów koincydencji podwójno-potrójnych i podwójno-wielokrotnych przy uwzględnieniu statystycznych rozrzutów czasowych, Raport IBJ, Nr. 964/III/E, 1968, 45 str.

Linki zewnętrzne

• WAT: Józef Kalisz. ztc.wel.wat.edu.pl/kalisz.htm. [dostęp 2011-11-18]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-10-05)]. (pol.).
• Józef Kalisz: strona prywatna. kali24.nazwa.pl. [dostęp 2011-11-18]. (pol.).
• Józef Kalisz: blog. kali.salon24.pl. [dostęp 2011-11-18]. (pol.).