Bertram Brockhouse war ein kanadischer Physiker, der 1994 für seine bahnbrechende Forschung und Entwicklung der Neutronenstreutechnik mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Brockhouse teilte den Preis mit Clifford G Shull, der ähnliche Forschungen durchführte, obwohl er unabhängig von Brockhouse war. Brockhouses Zeit mit Physik begann, als er in der High School war. Sein Interesse an dem Thema wurde erst durch die vergangenen Jahre verstärkt, als er an der University of British Columbia und später an der University of Toronto eine höhere Ausbildung erhielt. Brockhouses bahnbrechendste Forschung befasste sich mit Neutronenstreutechniken. Im Gegensatz zu der allgemeinen Technik, bei der ein Neutronenstrahl auf ein Zielmaterial gerichtet war, der zur Streuung der Neutronen führte und Informationen über die Atomstruktur dieses Materials lieferte, wurden in Brockhouses Technik (inelastische Neutronenstreuung genannt) die relativen Energien der gestreuten Neutronen gemessen zusätzliche Daten liefern. Er benutzte es bei seiner revolutionären Untersuchung von Phononen. Er entwickelte auch das Neutronenspektrometer und war einer der ersten, der die Phononendispersionskurve eines Festkörpers maß.
Kindheit & frühes Leben
Bertram Neville Brockhouse wurde am 15. Juli 1918 in Lethbridge, Alberta, Kanada, als Sohn von Israel Bertram Brockhouse und Mable Emily Brockhouse geboren. Er hatte eine Schwester Alice Evelyn und einen Bruder Gordon Edgar, der schließlich Eisenbahnbauingenieur wurde.
Die Familie Brockhouse zog nach USA, als der junge Bertram zwei Jahre alt war. Im Winter 1926/27 zog die Familie jedoch zurück nach Vancouver, BC.
Brockhouse erhielt seine frühe Ausbildung an einer Reihe von Schulen, angefangen von der Central School bis zur Lord Roberts-Grundschule, und schrieb sich schließlich an der King George High School und schließlich an der Sunday School der St. Johns United Church ein.
Während der Weltwirtschaftskrise verschlechterte sich die Familie Brockhouse, die bereits unter einem niedrigen finanziellen Status litt, weiter unten. In der Hoffnung auf bessere Möglichkeiten zogen sie nach Chicago, wo Brockhouse sich für einen Abendkurs am Central YMCA College einschrieb.
Seine Liebe zu Radios wurde von seinem Cousin Wilbert B. Smith initiiert. Bei YMCA lernte er die technischen Aspekte der Funktechnologie kennen, entwarf, baute und reparierte sie. In der Zwischenzeit arbeitete er als Laborassistent bei der Aubert Controls Corporation, einer kleinen Elektronikfirma. Er gründete auch ein kleines Unternehmen, das Funkgeräte reparierte.
1938 kehrte die Familie Brockhouse nach Vancouver zurück. Er fuhr mit der Reparatur von Funkgeräten fort, bevor er 1939 bei Ausbruch des Zweiten Weltkriegs zur Royal Canadian Navy wechselte.
1944 schrieb er sich für einen sechsmonatigen Kurs in Elektrotechnik am Nova Scotia Technical College ein. Anschließend wurde er als elektrischer Unterleutnant beim National Research Council in Ottawa eingestellt.
Im September 1945 wurde Brockhouse von seinen militärischen Pflichten entbunden. Anschließend schrieb er sich an der University of British Columbia ein und studierte Physik und Mathematik.1946 nahm er einen Sommerjob im Labor des National Research Council in Ottawa an.
Nach seiner Zeit im NRC-Labor wechselte er zum Low Temperature Laboratory an der University of Toronto. An der Universität bewarb er sich auch unter der Leitung von Professor Hugh Grayso Smith und James Reekie für sein Doktorandenprogramm. Er arbeitete an den Auswirkungen von Stress und Temperatur auf den Ferro-Magnetismus. In der Zwischenzeit machte er 1948 seinen Master. Zwei Jahre später promovierte er an der University of Toronto.
1950 nahm Brockhouse das Angebot an, im Chalk River Nuclear Laboratory zu arbeiten, einer von Atomic Energy of Canada betriebenen Einrichtung, in der er in Don Hursts Neutronenphysikgruppe arbeitete. Ursprünglich beabsichtigt, Brockhouse einige Jahre zu bleiben, verlängerte sich die Verbindung von Brockhouse mit dem Labor um 12 Jahre. Darin führte er auch seine preisgekrönten Forschungen durch.
Im Chalk River Nuclear Laboratory war das erste Experiment, das Brockhouse untersuchte, die Streuung der Neutronen durch stark absorbierende Elemente. Es war das erste quantitative Experiment in der langsamen Neutronenspektroskopie
Ein Jahr lang wurde Brockhouse in das Brookhaven National Laboratory eingeladen, wo er an mehreren Experimenten arbeitete, sich jedoch keiner spektroskopischen Arbeit widmete. Er traf auch mehrere andere Physiker, die ihm halfen, neue Methoden und neue verallgemeinerte Korrelationen über unelastische Streuung kennenzulernen.
Brockhouse kehrte im Februar 1954 zu NRX zurück und nahm seine experimentellen Aufgaben wieder auf. Im folgenden Jahr präsentierte er auf dem Treffen der American Physical Society in New York ein Papier mit wesentlichen Ergebnissen, das die Funktionsweise des dreiachsigen Spektrometers zeigt.
Im Jahr 1956 stellte Brockhouse das erste echte Triple-Axis-Kristallspektrometer fertig, allerdings nur für den Betrieb bei konstanter Energiezufuhr. Die Flexibilität des Betriebs und die Genauigkeit des Ergebnisses wurden erheblich verbessert.
1958 erfand er die Constant Q-Methode. Im selben Jahr wurde am neuen Hochflussreaktor NRU eine neue Vorrichtung installiert, die den Betrieb mit variabler Eingangsenergie ermöglichte. Bis 1959 erreichte das dreiachsige Spektrometer seine volle Entwicklung. Zu ihm gesellten sich renommierte Physiker aus verschiedenen Ländern.
1956 vervollständigte Alex Stewart die Filter-Chopper-Apparatur, die in Experimenten mit Aluminium und Vanadium verwendet wurde. In Abwesenheit von Stewart stellte Brockhouse das Instrument jedoch auf ein rotierendes Kristallspektrometer um. Es wurde hauptsächlich zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Polykristallen verwendet.
Neben der Fertigstellung des Triple-Axis-Spektrometers oder der Erfindung der Constant-Q-Methode ergriff Brockhouse drei weitere technologische Initiativen. Er kühlte Filter aus großen Einkristallen ab, was eine wesentliche Verbesserung des Verhältnisses von langsamen zu schnellen Neutronen im Primärstrahl und damit des Verhältnisses von Signal zu Hintergrund ermöglichte.
Brockhouse entwickelte die "Berllium-Detektor" -Methode, mit der er dem Triple-Axis-Spektrometer ermöglichte, polykristalline Beryllium-Filter im Streustrahl aufzunehmen. Das Verfahren ermöglichte es ankommenden Neutronen variabler Energie, Energieverteilungen auf andere und manchmal vorteilhafte Weise zu erhalten. Die Methode war eine Umkehrung der Filter-Chopper-Methode. Er entwickelte auch Verwendungen des neuen Materials Pyrolit-Graphit
1958 unternahm Brockhouse seine Jungfernreise nach England und Europa. Darin nahm er an mehreren Konferenzen, Kolloquien, Tagungen und Seminaren teil und präsentierte seine Arbeit über seine Forschung und Erkenntnisse. Seine Reise war weitgehend inspirierend und erwies sich als großartige Lernerfahrung.
1962 verwirklichte Brockhouse seinen lang gehegten Traum von einer Universitätskarriere, indem er die Position eines Professors für Physik an der McMaster University annahm. Die Universität ermöglichte ihm einen einfachen Übergang von Akademikern zu Forschern und zurück zu Akademikern. Außerdem konnte er ein Forschungsprogramm starten, das auf seinen Erkenntnissen auf dem Gebiet der Neutronenstreuung basiert. Er blieb dort bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1984.
In den 1970er Jahren richtete Brockhouse sein Interesse auf die Philosophie der Physik und Energieversorgung sowie auf Wirtschaft und Ethik. Er verließ die Neutronenstreuung 1979 vollständig.
Hauptarbeiten
Brockhouses spektakulärste Leistung wurde erzielt, als er seine Forschungen im Atomkraftwerk des kanadischen Chalk River Nuclear Laboratory durchführte. Er leistete einen wegweisenden Beitrag zur Entwicklung von Neutronenstreutechniken und auch zur Entwicklung der Neutronenspektroskopie. Im Allgemeinen wird bei der Neutronenstreutechnik ein Neutronenstrahl auf ein Zielmaterial gerichtet, und die resultierende Streuung der Neutronen liefert Informationen über die Atomstruktur dieses Materials. Brockhouse entwickelte eine andere Technik, bei der die relativen Energien der gestreuten Neutronen gemessen wurden, um zusätzliche Daten zu erhalten. Diese Methode wurde als inelastische Neutronenstreuung bezeichnet. Er benutzte es bei seiner bahnbrechenden Untersuchung von Phononen. Er entwickelte auch das Neutronenspektrometer und war einer der ersten, der die Phononendispersionskurve eines Festkörpers maß.
Auszeichnungen & Erfolge
1962 wurde Brockhouse mit dem Oliver E Buckley Condensed Matter Prize ausgezeichnet. Im folgenden Jahr erhielt er die Duddell-Medaille und den Preis.
1965 wurde Brockhouse zum Fellow der Royal Society (FRS) gewählt.
1973 gewann Brockhouse die Henry Marshall Tory Medal.
1982 wurde Brockhouse zum Offizier des Order of Canada ernannt und 1995 zum Companion befördert.
1994 erhielt Brockhouse den renommierten Nobelpreis für Physik für die Entwicklung von Neutronenstreutechniken zur Untersuchung kondensierter Materie. Er teilte den Preis mit dem amerikanischen Physiker Clifford Shull, der unabhängig voneinander ähnliche Arbeiten gleichzeitig durchführte.
Persönliches Leben & Vermächtnis
Brockhouse traf Doris Miller zum ersten Mal beim National Research Council in Ottawa. Die beiden heirateten schließlich im Mai 1947. Dorie, wie sie liebevoll genannt wurde, gebar ihm sechs Kinder. Sie unterstützte und ermutigte Brockhouse während seiner Forschungsjahre.
Brockhouse litt ab den 1960er Jahren an schweren medizinischen Beschwerden. Seine medizinischen Probleme verursachten ihm Unbehagen in seinem späteren Leben.
Brockhouse atmete seinen letzten Atemzug am 13. Oktober 2003 in Hamilton Ontario. Er war 85 Jahre alt.
Die kombinierten Bemühungen der Abteilung für Festkörper- und Materialphysik (DCMMP) und der kanadischen Vereinigung der Physiker (CAP) führten 1999 zur Schaffung einer Medaille zu Ehren von Brockhouse. Die im Volksmund als Brockhouse-Medaille bekannte Medaille wird zur Anerkennung verliehen und ermutigen zu herausragenden experimentellen oder theoretischen Beiträgen zur Festkörper- und Materialphysik. Es wird jährlich an einen Wissenschaftler vergeben, der die Forschung an einer kanadischen Institution durchführt.
Um sein Vermächtnis zu markieren, wurde 2005 im Rahmen des 75-jährigen Jubiläums der McMaster University eine Straße auf dem Universitätscampus (University Avenue) in Hamilton, Ontario, in Brockhouse Way umbenannt, um seinen Beitrag auf dem Gebiet der Physik zu würdigen. Darüber hinaus benannte die Stadt Deep River in Ontario ihm zu Ehren eine Straße.
Kurzinformation
Geburtstag 15. Juli 1918
Staatsangehörigkeit Kanadier
Berühmt: Physiker Kanadische Männer
Gestorben im Alter von 85 Jahren
Sonnenzeichen: Krebs
Auch bekannt als: Bertram Neville Brockhouse
Geboren in: Lethbridge, Alberta, Kanada
Berühmt als Physiker
Familie: Ehepartner / Ex-: Doris Miller Vater: Israel Bertram Brockhouse Mutter: Mable Emily Brockhouse Gestorben am: 13. Oktober 2003 Todesort: Hamilton, Ontario, Kanada Weitere Fakten: Oliver E. Buckley Preis für kondensierte Materie (1962) Duddell Medaille und Preis (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory-Medaille (1973) Nobelpreis für Physik (1994)
