Bertram Brockhouse oli kanadalainen fyysikko, jolle tehtiin Nobel-palkinto fysiikassa vuonna 1994 uraauurtavasta tutkimuksestaan ja neutronisirontatekniikan kehittämisestä. Brockhouse jakoi palkinnon Clifford G Shullille, joka teki samanlaista tutkimusta, vaikka Brockhousesta riippumatta. Brockhousen fysiikan virka alkoi hänen lukionsa aikana. Hänen kiinnostustaan aiheeseen lisäsi vasta kuluneet vuodet, kun hän sai korkea-asteen koulutuksen British Columbian yliopistossa ja myöhemmin Toronton yliopistossa. Brockhousen uraauurtavin tutkimus oli neutronien sirontatekniikoita. Toisin kuin yleinen tekniikka, jossa kohdemateriaaliin kohdistuva neutronisäde, joka johtaa neutronien sirontaan, joka tuottaa tietoa materiaalin atomirakenteesta, Brockhousen tekniikassa (jota kutsutaan joustamattomaksi neutronien sirontaksi), hajallaan olevien neutronien suhteelliset energiat mitattiin tuottaa lisätietoja. Hän käytti sitä vallankumouksellisessa fononitutkimuksessaan. Hän kehitti myös neutronispektrometrin ja oli yksi ensimmäisistä, joka mittasi kiinteän aineen fononidispersiokäyrää.
Lapsuus ja varhainen elämä
Bertram Neville Brockhouse syntyi 15. heinäkuuta 1918 Lethbridgessä, Albertassa, Kanadassa Israelille. Bertram Brockhouse ja Mable Emily Brockhouse. Hänellä oli sisko Alice Evelyn ja veli Gordon Edgar, joista lopulta tuli rautateiden insinööri.
Brockhouse-perhe muutti Yhdysvaltoihin, kun nuori Bertram oli kahden vuoden ikäinen. Kuitenkin talvella 1926-27, perhe muutti takaisin Vancouveriin, BC.
Brockhousen varhaiskasvatus on saatu joukosta kouluja, jotka alkavat keskiasteen ja sitten Lord Robertsin peruskoulusta, opiskellessaan lopulta King George High Schooliin ja lopulta St John's Unitedin kirkon sunnuntaikouluun.
Suuren masennuksen aikana Brockhouse-perhe, joka jo kärsi heikosta taloudellisesta tilanteesta, rappeutui edelleen. Toivoen parempia mahdollisuuksia, he muuttivat Chicagossa, missä Brockhouse ilmoittautui YMCA: n keskusopistoon iltakurssille.
Hänen rakkautensa radioihin aloitti serkkunsa Wilbert B Smith. Jatkamalla sitä YMCA: lla hän oppi radiotekniikan tekniset näkökohdat, niiden suunnittelun, rakentamisen ja korjaamisen. Samaan aikaan hän työskenteli toimeentulon vuoksi laboratorioassistenttina pienessä elektroniikkayrityksessä Aubert Controls Corporation.Hän aloitti myös pienyrityksen, joka korjaa radiolaitteita.
Vuonna 1938 Brockhouse-perhe palasi Vancouveriin. Hän jatkoi radiolaitteiden korjausliiketoimintaa ennen liittymistään Kanadan kuninkaalliseen merivoimiin vuonna 1939 toisen maailmansodan puhkeamisen yhteydessä.
Vuonna 1944 hän ilmoittautui kuuden kuukauden sähkötekniikan kurssille Nova Scotia Technical Collegessa. Tämän jälkeen hänet rekrytoitiin sähkö-alaluutnantiksi Ottawan kansallisessa tutkimusneuvostossa.
Syyskuussa 1945 Brockhouse vapautettiin sotilasvelvollisuuksistaan. Myöhemmin hän ilmoittautui University of British Columbiassa opiskelemaan fysiikkaa ja matematiikkaa. Vuonna 1946 hän aloitti kesätyön Ottawan National Research Council -laboratoriossa.
Saatuaan virkansa NRC-laboratoriossa hän muutti Toronton yliopiston matalan lämpötilan laboratorioon. Yliopistossa hän haki myös tohtorintutkintoaan professori Hugh Grayso Smithin ja James Reekien ohjauksessa. Hän työskenteli stressin ja lämpötilan vaikutuksista ferromagnetiikkaan. Samaan aikaan hän sai maisterin tutkinnon vuonna 1948. Kaksi vuotta myöhemmin hän sai tohtorin tutkinnon Toronton yliopistosta.
Vuonna 1950 Brockhouse hyväksyi tarjouksen työskennellä Chalk Riverin ydinlaboratoriossa, laitoksessa, jota ylläpitää Kanadan atomienergia, missä hän työskenteli Don Hurstin neutronifysiikan ryhmässä. Alun perin aikovansa pysyä muutaman vuoden ajan Brockhousen yhteistyö laboratorion kanssa jatkui 12 pitkää vuotta. Siellä hän myös suoritti palkitun tutkimuksensa.
Chalk River -ydinlaboratoriossa Brockhouseen ensimmäinen tutkittu koe oli neutronien sironta erittäin absorboivilla elementeillä. Se oli ensimmäinen hitaan neutronispektroskopian kvantitatiivinen koe
Vuodeksi Brockhouse kutsuttiin Brookhavenin kansalliseen laboratorioon, jossa hän työskenteli useissa kokeissa, vaikkakaan ei halua minkään spektroskopisen työn tekemistä. Hän tapasi myös useita muita fyysikoita, jotka auttoivat häntä oppimaan uusia menetelmiä ja uutta yleistä korrelaatiota joustamattomasta sironnasta.
Palattuaan NRX: ään helmikuussa 1954, Brockhouse jatkoi kokeellisia tehtäviään. Seuraavana vuonna hän esitteli New Yorkin American Physical Society -kokouksessa paperin, jolla oli huomattavia tuloksia kolmiakselisen spektrometrin toiminnasta.
Vuonna 1956 Brockhouse valmisti ensimmäisen todellisen kolmiakselisen kidespektrometrin, vaikkakin vain toiminnan jatkuvalla tulevalla energialla. Toiminnan joustavuus ja tuloksen tarkkuus paranivat huomattavasti.
Vuonna 1958 hän keksi Constant Q -menetelmän. Samana vuonna uuteen korkeavirtareaktoriin NRU asennettiin uusi laite, joka sallii toiminnan muuttuvalla tulevalla energialla. Kolmiakselinen spektrometri saavutti täyden kehityksen vuoteen 1959 mennessä. Hänen joukossaan olivat tunnettujen eri maiden fyysikot.
Vuonna 1956 Alex Stewart valmisti Filter-Chopper-laitteen, jota käytettiin kokeissa, joihin osallistui alumiini ja vanadiini. Stewartin puuttuessa Brockhouse kuitenkin muutti instrumentin pyörivään kidepektrometriin. Sitä käytettiin ensisijaisesti nesteiden ja monikiteiden tutkimiseen.
Brockhouse toteutti kolmen akselispektrometrin valmistumisen tai Constant Q -menetelmän keksimisen lisäksi myös kolme uutta teknologista aloitetta. Hän jäähdytti suurikokoisten kristallien suodattimia, mikä mahdollisti hitaiden neutronien nopeiden suhteiden nopean parantamisen primaarisäteessä ja siten signaalin ja taustan suhteessa.
Brockhouse kehitti ”Berrylliumdetector” -menetelmän, jonka avulla hän mahdollisti kolmiakselisen spektrometrin vastaanottamaan berryllium-monikiteisiä suodattimia hajallaan. Menetelmä salli tulevien muuttuvan energian neutronien saada energianjakaumat eri tavalla ja joskus edullisesti. Menetelmä oli käänteinen Filter-Chopper-menetelmälle. Hän kehitti myös uuden materiaalin, pyrolitisen grafiitin, käyttöjä
Vuonna 1958 Brockhouse teki tyttömatkansa Englantiin ja Eurooppaan. Siinä hän osallistui useisiin konferensseihin, keskusteluihin, kokouksiin ja seminaareihin esitellessään tutkimustaan ja löytöjään käsittelevää artikkelia. Hänen matka oli suurelta osin inspiroiva ja osoittautunut loistavaksi oppimiskokemukseksi.
Vuonna 1962 Brockhouse toteutti pitkäaikaisen unelmansa jatkaa yliopistouraa hyväksymällä fysiikan professorin tehtävän McMasterin yliopistossa. Yliopisto antoi hänelle helpon siirtymisen akateemikolta tutkimukseen ja takaisin tutkijoille. Lisäksi se antoi hänelle mahdollisuuden aloittaa tutkimusohjelman havaintojensa perusteella neutronien sironnasta. Hän pysyi siellä eläkkeelleen vuonna 1984.
1970-luvun aikana Brockhouse muutti kiinnostustaan fysiikan ja energiansaannin filosofiaan sekä talouteen ja etiikkaan. Hän jätti täysin neutronien sironnan vuonna 1979.
Suurimmat teokset
Brockhousen näyttävin saavutus tuli, kun hän suoritti tutkimusta Kanadan Chalk River -ydinlaboratoriossa Atomic Energy. Hän antoi uranuurtavan panoksen neutronisirontatekniikoiden ja myös neutronispektroskopian kehittämiseen. Yleensä neutronisirontatekniikassa neutronisäde on suunnattu kohdemateriaalille, ja siitä johtuva neutronien sironta tuottaa tietoa materiaalin atomirakenteesta. Brockhouse kehitti erilaisen tekniikan, jossa hajallaan olevien neutronien suhteelliset energiat mitattiin lisädatan tuottamiseksi. Tätä menetelmää kutsuttiin joustamattomaksi neutronien sirontaksi. Hän käytti sitä uraauurtavassa fononitutkimuksessaan. Hän kehitti myös neutronispektrometrin ja oli yksi ensimmäisistä, joka mittasi kiinteän aineen fononidispersiokäyrää.
Palkinnot ja saavutukset
Vuonna 1962 Brockhouse sai lelua Oliver E Buckley -kondensoidun aineen palkinnolla. Seuraavana vuonna hän sai Duddell-mitalin ja palkinnon.
Vuonna 1965 Brockhouse valittiin kuninkaallisen yhdistyksen (FRS) jäseneksi.
Vuonna 1973 Brockhouse voitti Henry Marshall Tory-mitalin.
Vuonna 1982 Brockhouse tehtiin Kanadan ritarikunnan upseeriksi ja ylennettiin seuralaiseksi vuonna 1995.
Brockhouse sai vuonna 1994 arvostetun Nobel-fysiikan palkinnon neutronisirontatekniikoiden kehittämisestä tiivistyneiden aineiden tutkimiseksi. Hän jakoi palkinnon amerikkalaiselle fyysikolle Clifford Shullille, joka teki itsenäisesti samanlaista työtä samanaikaisesti.
Henkilökohtainen elämä ja perintö
Brockhouse tapasi ensimmäisen kerran Doris Millerin Ottawan kansallisessa tutkimusneuvostossa. Heidät lopulta meni naimisiin toukokuussa 1947. Dorie synnytti hänelle kuusi lasta, koska häntä kutsuttiin hellästi. Hän tuki ja rohkaisi Brockhousea koko tutkimusvuoden ajan.
Brockhouse kärsi vakavista lääketieteellisistä vaivoista 1960-luvulta alkaen. Hänen lääketieteelliset ongelmansa aiheuttivat hänelle epämukavuutta myöhemmässä elämässä.
Brockhouse hengitti viimeksi 13. lokakuuta 2003 Hamilton Ontariossa. Hän oli 85-vuotias.
Tiivistettyjen aineiden ja materiaalifysiikan osaston (DCMMP) ja Kanadan fyysikkoyhdistyksen (CAP) yhteiset ponnistelut johtivat mitalin luomiseen Brockhouse-kunniaksi vuonna 1999. Mitali, joka tunnetaan nimellä Brockhouse-mitali, myönnetään tunnustukseksi ja rohkaisemaan erinomaista kokeellista tai teoreettista panosta tiivistyneeseen aine- ja materiaalifysiikkaan. Se myönnetään vuosittain tutkijalle, joka suorittaa tutkimusta Kanadan instituutin kanssa.
Hänen perintönsä kunnioittamiseksi vuonna 2005 osana McMaster Universityn 75-vuotisjuhlia vietettiin yliopiston kampuksen (University Avenue) katua Hamiltonissa Ontariossa Brockhouse Wayksi kunniaksi hänen panoksestaan fysiikan alalla. Lisäksi Deep Riverin kaupunki, Ontario, nimitti katu hänen kunniakseen.
Nopeat faktat
Syntymäpäivä 15. heinäkuuta 1918
kansalaisuus Kanadalainen
Kuuluisa: fyysikotKanadan miehet
Kuollut iässä: 85
Aurinko merkki: Syöpä
Tunnetaan myös nimellä: Bertram Neville Brockhouse
Syntynyt: Lethbridge, Alberta, Kanada
Kuuluisa nimellä Fyysikko
Perhe: avioliitto / puoliso: Doris Miller isä: Israel Bertram Brockhouse äiti: Mable Emily Brockhouse kuoli: 13. lokakuuta 2003 kuoleman paikka: Hamilton, Ontario, Kanada. Lisää tosiasiapalkintoja: Oliver E. Buckley tiivistetyn ainepalkinnon (1962) Duddell Mitali ja palkinto (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory-mitali (1973) Nobelin fysiikan palkinto (1994)
