Bertram Brockhouse var en kanadensisk fysiker som brottades med Nobelpriset i fysik 1994 för sin banbrytande forskning och utveckling av neutronspridningstekniken. Brockhouse delade priset med Clifford G Shull som gjorde liknande forskning men oberoende av Brockhouse. Brockhouses känsla med fysik började när han gick i gymnasiet. Hans intresse för ämnet förstärktes endast av de gångna åren när han fick högre utbildning vid University of British Columbia och senare vid University of Toronto. Brockhouses mest banbrytande forskning kom i neutronspridningstekniker. I motsats till den allmänna tekniken där en stråle av neutroner riktade mot ett målmaterial som leder till spridningen av neutronerna som gav information om det materialets atomstruktur, i Brockhouses teknik (kallad inelastisk neutronspridning), mättes de relativa energierna för de spridda neutronerna till ge ytterligare data. Han använde det i sin revolutionerande undersökning av fononer. Han utvecklade också neutronspektrometern och var en av de första som mätte fonons dispersionskurva för ett fast ämne.
Barndom och tidigt liv
Bertram Neville Brockhouse föddes 15 juli 1918 i Lethbridge, Alberta, Kanada till Israel Bertram Brockhouse och Mable Emily Brockhouse. Han hade en syster Alice Evelyn och en bror Gordon Edgar som så småningom blev järnvägsingenjör.
Familjen Brockhouse flyttade till USA när den unga Bertram var två år gammal. Men vintern 1926-27 skiftade familjen tillbaka till Vancouver, BC.
Brockhouse fick sin tidiga utbildning från en rad skolor som började från centralskolan och därefter Lord Roberts grundskola, så småningom anmälde sig vid King George High School och slutligen Sunday School of St John's United Church.
Under den stora depressionen, Brockhouse familj som redan drabbades av låg-slung ekonomisk status dras längre ner.Hoppa för bättre möjligheter, de flyttade till Chicago där Brockhouse anmälde sig vid Central YMCA College för en kvällskurs.
Hans kärlek till radioapparater initierades av hans kusin Wilbert B Smith. Genom att ta det vidare, på KFUM lärde han sig de tekniska aspekterna av radioteknologi, designa, bygga och reparera dem. Under tiden arbetade han för försörjning som labbassistent på Aubert Controls Corporation, ett litet elektroniskt företag.Han startade också ett litet företag som reparerar radioapparater.
1938 återvände familjen Brockhouse till Vancouver. Han fortsatte sitt arbete med att reparera radioapparater innan han anslöt sig till Royal Canadian Navy 1939 vid utbrottet av andra världskriget.
1944 anmälde han sig till en sexmånaders kurs i elektroteknik vid Nova Scotia Technical College. Efter detta rekryterades han som elektrisk underlöjtnant vid National Research Council i Ottawa.
I september 1945 befriades Brockhouse från sina militära uppgifter. Därefter registrerade han sig vid University of British Columbia och studerade fysik och matematik. 1946 tog han upp ett sommarjobb på National Research Councils laboratorium i Ottawa.
Efter sin ansträngning vid NRC-laboratoriet flyttade han till lågtemperaturlaboratorium vid University of Toronto. Vid universitetet sökte han också sitt doktorandprogram under ledning av professor Hugh Grayso Smith och James Reekie. Han arbetade med effekterna av stress och temperatur på ferromagnetism. Under tiden fick han sin magisterexamen 1948. Två år senare fick han sin doktorsexamen från University of Toronto.
År 1950 accepterade Brockhouse erbjudandet att arbeta på Chalk River Nuclear Laboratory, en anläggning som drivs av Atomic Energy i Kanada, där han arbetade i Don Hursts grupp för neutronfysik. Trodde ursprungligen avser att stanna i några år, Brockhouses förening med laboratoriet förlängdes med tolv långa år. Det var också där han genomförde sin prisbelönta forskning.
Vid Chalk River Nuclear Laboratory var det första experimentet som Brockhouse studerade spridning av neutronerna med mycket absorberande element. Det var det första kvantitativa experimentet i långsam neutronspektroskopi
Under ett år blev Brockhouse inbjuden till Brookhaven National Laboratory där han arbetade på flera experiment, men inte hänge sig åt något spektroskopiskt arbete. Han träffade också flera andra fysiker som hjälpte honom att lära sig om nya metoder och nya generaliserade korrelationer om inelastisk spridning.
Tillbaka till NRX i februari 1954, Brockhouse återupptog sina experimentella uppgifter. Året efter presenterade han ett papper med betydande resultat som visade hur trippelaxelns spektrometer fungerade vid American Physical Society-mötet i New York.
1956 slutförde Brockhouse den första riktiga Triple-Axis-kristallspektrometern, men endast för drift vid konstant inkommande energi. Funktionens flexibilitet och noggrannheten i resultatet förbättrades kraftigt.
1958 uppfann han Constant Q-metoden. Samma år installerades en ny apparat som möjliggjorde drift med variabel inkommande energi vid den nya högflödesreaktorn NRU. Det var 1959 som trippelaxelspektrometern nådde full utveckling. Han förenades av kända fysiker från olika länder.
1956 slutförde Alex Stewart den filter-chopper-apparat som användes i experiment som involverade aluminium och vanadin. I frånvaro av Stewart konverterade emellertid Brockhouse instrumentet till Rotating Crystal Spectrometer. Det användes främst för att studera vätskor och polykristaller.
Förutom att färdigställa Triple Axis-spektrometern eller uppfinna Constant Q-metoden, tog Brockhouse ytterligare tre tekniska initiativ. Han kylde filter av stor enkelkristall vilket möjliggjorde större förbättringar i förhållandet mellan långsamma neutroner för att snabbt fastna i primärstrålen och därmed i signal / bakgrund-förhållandet.
Brockhouse utvecklade metoden Beryllium Detector genom vilken han gjorde det möjligt för Triple-Axis spektrometer att acceptera Beryllium polykristallina filter i spridd stråle. Metoden gjorde det möjligt för inkommande neutroner med variabel energi att få energifördelningar på ett annat och ibland fördelaktigt sätt. Metoden var en invers av metoden Filter-Chopper. Han utvecklade också användningar av det nya materialet, pyrolitisk grafit
1958 tog Brockhouse sin jungfrun till England och Europa. Där deltog han i flera konferenser, kollokvier, möten och seminarier, och presenterade sitt papper om sin forskning och fynd. Hans resa var till stor del inspirerande och visade sig vara en stor inlärningsupplevelse.
1962, realiserade Brockhouse sin långtgående dröm om att bedriva en universitetskarriär genom att acceptera befattningen som professor i fysik vid McMaster University. Universitetet tillät honom enkel övergång från akademiker till forskning och tillbaka till akademiker. Dessutom tillät det honom att starta ett forskningsprogram baserat på hans fynd inom neutronspridning. Han stannade kvar fram till sin pension 1984.
Under 1970-talet omdirigerade Brockhouse sitt intresse mot filosofin om fysik och energiförsörjning och ekonomi och etik. Han lämnade helt neutronspridning 1979.
Stora verk
Brockhouse mest spektakulära prestation kom medan han utförde sin forskning vid Atomic Energy of Canadas Chalk River Nuclear Laboratory. Han gjorde banbrytande bidrag till utvecklingen av neutronspridningstekniker och även i utvecklingen av neutronspektroskopi. I neutronspridningsteknik riktas vanligtvis en stråle av neutroner mot ett målmaterial, och den resulterande spridningen av neutronerna ger information om det materialets atomstruktur. Brockhouse utvecklade en annan teknik där de relativa energierna för de spridda neutronerna mättes för att ge ytterligare data. Denna metod kallades inelastisk neutronspridning. Han använde det i sin banbrytande undersökning av fononer. Han utvecklade också neutronspektrometern och var en av de första som mätte fonons dispersionskurva för ett fast ämne.
Utmärkelser och prestationer
1962 brottades Brockhouse med Oliver E Buckley Condensed Matter Prize. Året efter fick han Duddell-medaljen och priset.
1965 valdes Brockhouse till kamrat för Royal Society (FRS).
1973 vann Brockhouse Henry Marshall Tory-medaljen.
1982 blev Brockhouse till officer i Order of Canada och befordrades till Companion 1995.
1994 fick Brockhouse det prestigefyllda Nobelpriset i fysik för att utveckla neutronspridningstekniker för att studera kondenserad materia. Han delade priset med den amerikanska fysikern Clifford Shull som självständigt utförde liknande arbete samtidigt.
Personligt liv och arv
Brockhouse träffade först Doris Miller vid National Research Council i Ottawa. De två gifte sig så småningom i maj 1947. Dorie, som hon välkänd kallades, födde honom sex barn. Hon stödde och uppmuntrade Brockhouse under hans forskningsår.
Brockhouse led av allvarliga medicinska sjukdomar från och med 1960-talet. Hans medicinska problem orsakade honom obehag i hans senare liv.
Brockhouse andades sin sista den 13 oktober 2003 i Hamilton Ontario. Han var 85 år.
Kombinerade insatser från Division of Condensed Matter and Materials Physics (DCMMP) och Canadian Association of Physicists (CAP) ledde till skapandet av en medalje till heder för Brockhouse 1999. Medaljen, populärt känd som Brockhouse Medal, tilldelas för att erkänna och uppmuntra enastående experimentella eller teoretiska bidrag till kondenserad materia och materialfysik. Det tilldelas årligen till en forskare som utför forskning vid en kanadensisk institution.
För att markera hans arv, 2005, som en del av McMaster University 75-årsjubileum, en gata på University campus (University Avenue) i Hamilton, Ontario, byttes namn till Brockhouse Way för att hedra sitt bidrag inom fysikområdet. Dessutom gav staden Deep River, Ontario, också en gata till hans ära.
Snabba fakta
Födelsedag 15 juli 1918
Nationalitet Kanadensisk
Berömd: FysikerKanadiska män
Död vid ålder: 85
Soltecken: cancer
Kallas också: Bertram Neville Brockhouse
Född i: Lethbridge, Alberta, Kanada
Berömd som Fysiker
Familj: make / ex-: Doris Miller far: Israel Bertram Brockhouse mamma: Mable Emily Brockhouse Död den 13 oktober 2003 dödsort: Hamilton, Ontario, Kanada Fler fakta utmärkelser: Oliver E. Buckley kondenserat Matterpris (1962) Duddell Medal and Prize (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory Medal (1973) Nobel Prize in Physics (1994)
