Bertram Brockhouse var en canadisk fysiker, der blev misbrugt af Nobelprisen i fysik i 1994 for sin banebrydende forskning og udvikling af neutronspredningsteknikken. Brockhouse delte prisen med Clifford G Shull, der gjorde lignende undersøgelser, selvom uafhængigt af Brockhouse. Brockhouses indsats med fysik begyndte, da han var på gymnasiet. Hans interesse for emnet blev kun forstærket af de forløbne år, da han fik videregående uddannelse ved University of British Columbia og senere ved University of Toronto. Brockhouse mest banebrydende forskning kom inden for neutronspredningsteknikker. I modsætning til den generelle teknik, hvor en stråle af neutroner rettet mod et målmateriale, der fører til spredning af neutronerne, der gav information om det materiales atomstruktur, i Brockhouse's teknik (kaldet inelastisk neutronspredning), blev de relative energier af de spredte neutroner målt til giver yderligere data. Han brugte det i sin revolutionerende undersøgelse af fononer. Han udviklede også neutronspektrometret og var en af de første til at måle phonon-spredningskurven for et fast stof.
Barndom og tidligt liv
Bertram Neville Brockhouse blev født 15. juli 1918 i Lethbridge, Alberta, Canada til Israel Bertram Brockhouse og Mable Emily Brockhouse. Han havde en søster Alice Evelyn og en bror Gordon Edgar, der til sidst blev jernbanesivilingeniør.
Familien Brockhouse flyttede til USA, da den unge Bertram var to år gammel. Dog om vinteren 1926-27 skiftede familien tilbage til Vancouver, BC.
Brockhouse har fået sin tidlige uddannelse fra en række skoler, der startede fra den centrale og derefter Lord Roberts folkeskole, til sidst tilmeldte sig King George High School og til sidst søndagsskolen i St. John's United Church.
Under den store depression, Brockhouse-familie, der allerede led af lav-slang økonomisk status, dræbt længere nede. Hoppende for bedre muligheder skiftede de til Chicago, hvor Brockhouse tilmeldte sig ved Central YMCA College til et aftenkursus.
Hans kærlighed til radioer blev indledt af hans fætter Wilbert B Smith. Ved at tage det videre på KFUM lærte han de tekniske aspekter af radioteknologi, designe, bygge og reparere dem. I mellemtiden arbejdede han for et levebrød som laboratorieassistent hos Aubert Controls Corporation, et lille elektronisk firma.Han startede også en lille virksomhed med reparation af radioapparater.
I 1938 vendte familien Brockhouse tilbage til Vancouver. Han fortsatte med sin forretning med at reparere radioapparater, før han kom til Royal Canadian Navy i 1939 ved udbruddet af 2. verdenskrig.
I 1944 tilmeldte han sig et seks måneders kursus i elektroteknik ved Nova Scotia Technical College. Efter dette blev han rekrutteret som elektrisk underløjtnant ved det nationale forskningsråd i Ottawa.
I september 1945 blev Brockhouse fritaget for sine militære opgaver. Efterfølgende tilmeldte han sig ved University of British Columbia og studerede fysik og matematik. I 1946 tiltrådte han et sommerjob ved det nationale forskningsråds laboratorium i Ottawa.
Efter sin indsats ved NRC-laboratoriet flyttede han til lavtemperaturlaboratorium ved University of Toronto. På universitetet ansøgte han også om sit ph.d.-program under vejledning af professor Hugh Grayso Smith og James Reekie. Han arbejdede med virkningerne af stress og temperatur på ferromagnetisme. I mellemtiden fik han sin kandidatgrad i 1948. To år senere modtog han sin ph.d. fra University of Toronto.
I 1950 accepterede Brockhouse tilbuddet om at arbejde på Chalk River Nuclear Laboratory, et anlæg, der drives af Atomic Energy i Canada, hvor han arbejdede i Don Hursts gruppe for neutronfysik. Trods oprindeligt at have til hensigt at blive i et par år forlængede Brockhouses tilknytning til laboratoriet i 12 lange år. Det var også der, han udførte sin prisvindende forskning.
På Chalk River Nuclear Laboratory var det første eksperiment, som Brockhouse undersøgte, spredning af neutronerne med stærkt absorberende elementer. Det var det første kvantitative eksperiment i langsom neutronspektroskopi
I et år blev Brockhouse inviteret til Brookhaven National Laboratory, hvor han arbejdede med adskillige eksperimenter, dog ikke med noget spektroskopisk arbejde. Han mødte også flere andre fysikere, der hjalp ham med at lære om nye metoder og nye generaliserede korrelationer om uelastisk spredning.
Da han vendte tilbage til NRX i februar 1954, genoptog Brockhouse sine eksperimentelle opgaver. Efter året præsenterede han et papir med betydelige resultater, der viste, at triple-aksespektrometeret fungerede på mødet American Physical Society i New York.
I 1956 afsluttede Brockhouse det første ægte Triple-Axis krystalspektrometer, dog kun for drift ved konstant indkommende energi. Operationens fleksibilitet og nøjagtigheden af resultatet blev meget forbedret.
I 1958 opfandt han Constant Q-metoden. Samme år blev der installeret et nyt apparat, der muliggjorde drift med variabel indkommende energi på den nye højfluxreaktor NRU. Det var i 1959, at triple-aksespektrometeret nåede fuld udvikling. Han blev sammen med anerkendte fysikere fra forskellige lande.
I 1956 afsluttede Alex Stewart Filter-Chopper-apparatet, der blev brugt i eksperimenter med aluminium og vanadium. I fravær af Stewart konverterede Brockhouse imidlertid instrumentet til Rotating Crystal Spectrometer. Det blev primært brugt til undersøgelse af væsker og polykrystaller.
Bortset fra at færdiggøre Triple Axis-spektrometret eller opfinde Constant Q-metoden, tog Brockhouse yderligere tre teknologiske initiativer. Han afkølet filtre med stor enkeltkrystall, hvilket gjorde det muligt større forbedring i forholdet mellem langsomme neutroner til at hurtigt i den primære stråle og dermed i forholdet mellem signal og baggrund.
Brockhouse udviklede metoden Beryllium Detector, hvorigennem han gjorde det muligt for Triple-Axis spektrometer at acceptere Beryllium polykrystallinske filtre i den spredte bjælke. Metoden gjorde det muligt for indkommende neutroner med variabel energi at få energifordeling på en anderledes og til tider fordelagtig måde. Metoden var en invers af filter-chopper-metoden. Han udviklede også anvendelser af det nye materiale, pyrolitisk grafit
I 1958 tog Brockhouse sin jomfrutur til England og Europa. Derefter deltog han på flere konferencer, kollokvier, møder og seminarer og præsenterede sit papir om sin forskning og fund. Hans tur var stort set inspirerende og viste sig at være en stor læringsoplevelse.
I 1962 realiserede Brockhouse sin langvarige drøm om at forfølge en universitetskarriere ved at acceptere stillingen som professor i fysik ved McMaster University. Universitetet gav ham let overgang fra akademikere til forskning og tilbage til akademikere. Det gav ham også mulighed for at starte et forskningsprogram baseret på hans fund inden for neutronspredning. Han blev der indtil sin pension i 1984.
I løbet af 1970'erne omdirigerede Brockhouse sin interesse i filosofien om fysik og energiforsyning og økonomi og etik. Han forlod fuldstændigt neutronspredning i 1979.
Store værker
Brockhouse mest spektakulære præstation kom, mens han udførte sin forskning på Atomic Energy i Canadas Chalk River Nuclear Laboratory. Han gav et banebrydende bidrag til udviklingen af neutronspredningsteknikker og også i udviklingen af neutronspektroskopi. Generelt i neutronspredningsteknik er en stråle af neutroner rettet mod et målmateriale, og den resulterende spredning af neutronerne giver information om det materiales atomstruktur. Brockhouse udviklede en anden teknik, hvor de relative energier for de spredte neutroner blev målt til at give yderligere data. Denne metode blev kaldt inelastisk neutronspredning. Han brugte det i sin banebrydende undersøgelse af fononer. Han udviklede også neutronspektrometret og var en af de første til at måle phonon-spredningskurven for et fast stof.
Præmier og præstationer
I 1962 blev Brockhouse forbudt med Oliver E Buckley Condensed Matter Prize. Det følgende år modtog han Duddell-medaljen og prisen.
I 1965 blev Brockhouse valgt som stipendiat til Royal Society (FRS).
I 1973 vandt Brockhouse Henry Marshall Tory-medaljen.
I 1982 blev Brockhouse udnævnt til officer i Canadas orden og blev forfremmet til ledsager i 1995.
I 1994 modtog Brockhouse den prestigefyldte Nobelpris i fysik for at udvikle neutronspredningsteknikker til undersøgelse af kondenseret stof. Han delte prisen med den amerikanske fysiker Clifford Shull, der uafhængigt udførte lignende arbejde samtidig.
Personligt liv og arv
Brockhouse mødte først Doris Miller på det nationale forskningsråd i Ottawa. De to blev til sidst gift i maj 1947. Dorie, som hun kærligt blev kaldt, fødte ham seks børn. Hun støttede og opmuntrede Brockhouse gennem hans forskningsår.
Brockhouse led af alvorlige medicinske lidelser fra 1960'erne. Hans medicinske problemer medførte ham ubehag i hans senere liv.
Brockhouse åndede sin sidste den 13. oktober 2003 i Hamilton Ontario. Han var 85 år.
Kombineret indsats fra Division of Condensed Matter and Materials Physics (DCMMP) og den canadiske sammenslutning af fysikere (CAP) førte til oprettelsen af en medalje til ære for Brockhouse i 1999. Medaljen, populært kendt som Brockhouse Medal, tildeles for at anerkende og tilskynde til fremragende eksperimentelle eller teoretiske bidrag til kondenseret stof og materialefysik. Det tildeles årligt til en videnskabsmand, der udfører forskning hos en canadisk institution.
For at markere hans arv blev 2005 i en del af McMaster Universitets 75-års jubilæumsfejring omdøbt en gade på University Campus (University Avenue) i Hamilton, Ontario til Brockhouse Way for at ære sit bidrag inden for fysik. Desuden navngav byen Deep River, Ontario, også en gade til hans ære.
Hurtige fakta
Fødselsdag 15. juli 1918
Nationalitet Canadisk
Berømt: Fysikere Kanadiske mænd
Død i en alder: 85
Sol skilt: Kræft
Også kendt som: Bertram Neville Brockhouse
Født i: Lethbridge, Alberta, Canada
Berømt som Fysiker
Familie: Ægtefælle / ægtefælle-: Doris Miller far: Israel Bertram Brockhouse mor: Mable Emily Brockhouse Død den 13. oktober 2003 dødssted: Hamilton, Ontario, Canada Flere fakta priser: Oliver E. Buckley kondenseret materiepris (1962) Duddell Medalje og pris (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory-medalje (1973) Nobelprisen i fysik (1994)
