Bertram Brockhouse oli Kanada füüsik, kellele omistati 1994. aastal Nobeli füüsikaauhind oma teedrajava uurimistöö ja neutronhajumistehnika väljatöötamise eest. Brockhouse jagas auhinna Clifford G Shulliga, kes tegi sarnaseid uuringuid, kuigi Brockhouse'ist sõltumatult. Brockhouse'i füüsikaga õppimine algas keskkoolis käies. Tema huvi selle teema vastu kasvas alles möödunud aastatel, kui ta omandas kõrghariduse Briti Columbia ülikoolis ja hiljem Toronto ülikoolis. Brockhouse'i kõige murrangulisemad uuringud olid seotud neutronite hajutamise tehnikatega. Vastupidiselt üldisele tehnikale, kus neutronite kiir, mis on suunatud sihtmaterjalile ja põhjustab neutronite hajumise, andes teavet selle materjali aatomistruktuuri kohta, Brockhouse'i meetodis (mida nimetatakse elastseks neutronide hajumiseks), mõõdeti hajutatud neutronite suhtelised energiad saada täiendavaid andmeid. Ta kasutas seda oma fonoonide revolutsioonilisel uurimisel. Samuti töötas ta välja neutronspektromeetri ja oli üks esimesi, kes mõõtis tahke aine foonide dispersioonikõverat.
Lapsepõlv ja varane elu
Bertram Neville Brockhouse sündis 15. juulil 1918 Kanadas Alberta linnas Lethbridge'is Iisraeli. Bertram Brockhouse ja Mable Emily Brockhouse. Tal olid õde Alice Evelyn ja vend Gordon Edgar, kellest sai lõpuks raudtee ehitusinsener.
Brockhouse'i pere kolis Ameerika Ühendriikidesse, kui noor Bertram oli kaheaastane. Kuid talvel 1926-27 kolis pere tagasi Vancouverisse, BC.
Brockhouse sai oma varajase hariduse mitmest koolist, mis algas kesk- ja tolleaegse lord Roberti põhikoolist, õppides lõpuks King George'i gümnaasiumisse ja lõpuks Püha Johannese Ühendatud Kiriku pühapäevakooli.
Suure depressiooni ajal kahanes juba vähese majandusliku olukorra all kannatanud Brockhouse'i perekond veelgi. Lootes parematele võimalustele kolisid nad Chicagosse, kus Brockhouse registreerus YMCA keskkooli õhtusele kursusele.
Armastuse raadiojaamade vastu algatas tema nõbu Wilbert B Smith. Jätkates seda õppimist, õppis ta YMCA-s raadiotehnika tehnilisi aspekte, nende kavandamist, ehitamist ja parandamist. Vahepeal töötas ta elatise teenimiseks labori assistendina väikeses elektroonikaettevõttes Aubert Controls Corporation.Ta asutas ka väikese raadiokomplektide parandamise ettevõtte.
1938. aastal naasis Brockhouse'i pere Vancouverisse. Enne liitumist Kanada Kuningliku mereväega 1939. aastal II maailmasõja puhkemise ajal jätkas ta raadioseadmete remonti.
1944 astus ta kuuekuuliseks elektrotehnika kursuseks Nova Scotia tehnikakõrgkooli. Pärast seda värvati ta elektrienergia alamleitnandiks Ottawa riiklikku teadusnõukogusse.
Septembris 1945 vabastati Brockhouse sõjaväekohustustest. Seejärel astus ta Briti Columbia ülikooli füüsikat ja matemaatikat õppima. 1946 asus ta suvetööle Ottawa Riikliku Teadusagentuuri laborisse.
Pärast töötamist NRC laboris kolis ta Toronto ülikooli madala temperatuuri laborisse. Ülikoolis kandideeris ta doktorikraadile ka professor Hugh Grayso Smithi ja James Reekie juhendamisel. Ta töötas välja stressi ja temperatuuri mõju ferro-magnetismile. Vahepeal omandas ta magistrikraadi 1948. aastal. Kaks aastat hiljem sai ta doktorikraadi Toronto ülikoolist.
1950. aastal võttis Brockhouse vastu pakkumise töötada Chalk Riveri tuumalaboris, rajatises, mida haldab Kanada aatomienergia, kus ta töötas Don Hursti neutronifüüsika rühmas. Mõte, mis kavatses algselt jääda mõneks aastaks, pikendas Brockhouse'i koostööd laboriga 12 pikka aastat. Seal viis ta läbi oma auhinnatud uurimistöö.
Chalk Riveri tuumalaboris oli esimene Brockhouse'i uuritud eksperiment neutronite hajumine tugevalt neelavate elementide abil. See oli esimene aeglase neutronspektroskoopia kvantitatiivne eksperiment
Aastaks kutsuti Brockhouse Brookhaveni riiklikku laborisse, kus ta töötas mitme katsega, kuid ei lasknud end ühelgi spektroskoopilisel tööl kasutada. Ta kohtus ka mitmete teiste füüsikutega, kes aitasid tal õppida tundma uusi meetodeid ja uut üldist korrelatsiooni elastsest hajumisest.
Naastes NRX-i veebruaris 1954, jätkas Brockhouse eksperimentaalkohustusi. Järgmisel aastal esitas ta New Yorgis Ameerika füüsilise seltsi koosolekul oluliste tulemustega paberi, mis näitab kolmeteljelise spektromeetri toimimist.
1956. aastal valmis Brockhouse esimene tõeline kolmeteljeline kristall-spektromeeter, ehkki ainult pideva sissetuleva energiaga töötamise korral. Toimingu paindlikkust ja tulemuse täpsust parandati oluliselt.
1958. aastal leiutas ta Constant Q-meetodi. Samal aastal paigaldati uude kõrgvooreaktorisse NRU uus seade, mis võimaldas töötada muutuva sissetuleva energiaga. Kolmeteljeline spektromeeter saavutas täieliku arengu 1959. aastaks. Temaga liitusid erinevate riikide tunnustatud füüsikud.
Aastal 1956 valmis Alex Stewart Filter-Chopperi aparaat, mida kasutati alumiiniumi ja vanaadiumi hõlmavates katsetes. Stewarti puudumisel muutis Brockhouse instrumendi pöörleva kristall-spektromeetriks. Seda kasutati peamiselt vedelike ja polükristallide uurimiseks.
Lisaks kolmekordse telje spektromeetri valmimisele või Constant Q meetodi leiutamisele, võttis Brockhouse ette veel kolm tehnoloogilist algatust. Ta jahutas suurte monokristallide filtreid, mis võimaldasid primaarkiire ja seega signaali ja tausta suhte olulist parandamist aeglaste neutronite ja kiire suhe.
Brockhouse töötas välja meetodi „Berülliumdetektor”, mille abil ta võimaldas kolmeteljelise spektromeetri aktsepteerida berülliumpolükristallilisi filtreid hajutatud kiires. See meetod võimaldas muutuva energiaga sissetulevatel neutronitel saada energiajaotused erineval ja mõnikord soodsal viisil. Meetod oli filtri-chopperi meetodi pöördvõrdeline. Samuti arendas ta välja uue materjali, pürolüütilise grafiidi, kasutusalad
1958. aastal võttis Brockhouse ette oma neiureisi Inglismaale ja Euroopasse. Seal osales ta mitmetel konverentsidel, kollokviumidel, koosolekutel ja seminaridel, tutvustades oma uurimistöö ja leidude uurimistööd. Tema reis oli suuresti inspireeriv ja osutus suurepäraseks õpikogemuseks.
1962. aastal realiseeris Brockhouse oma kauaaegse unistuse jätkata ülikoolikarjääri, nõustudes McMasteri ülikooli füüsikaprofessori ametikohaga. Ülikool võimaldas tal hõlpsalt liikuda akadeemikutelt uurimistööle ja tagasi akadeemikutele. Samuti võimaldas see tal alustada uurimisprogrammi, mis põhineb tema avastustel neutronite hajumise valdkonnas. Ta jäi sinna kuni pensionile jäämiseni 1984. aastal.
1970. aastatel muutis Brockhouse oma huvi füüsika ja energiavarustuse filosoofia ning ökonoomika ja eetika vastu. Ta lahkus täielikult neutronide hajumisest 1979. aastal.
Suuremad tööd
Brockhouse'i kõige silmapaistvam saavutus saadi sel ajal, kui ta viis oma teadusuuringuid läbi Kanada aatomienergia Kanadas Chalk Riveri tuumalaboris. Ta tegi teedrajavat panust neutronite hajumistehnikate väljatöötamisse ja ka neutronspektroskoopia väljatöötamisse. Üldiselt on neutronide hajumistehnikas neutronite kiir suunatud sihtmaterjalile ja sellest tulenev neutronite hajutamine annab teavet selle materjali aatomistruktuuri kohta. Brockhouse töötas välja erineva tehnika, mille korral lisaandmete saamiseks mõõdeti hajutatud neutronite suhtelised energiad. Seda meetodit nimetati elastseks neutronhajumiseks. Ta kasutas seda oma murrangulisel fononite uurimisel. Samuti töötas ta välja neutronspektromeetri ja oli üks esimesi, kes mõõtis tahke aine foonide dispersioonikõverat.
Auhinnad ja saavutused
1962. aastal hellitati Brockhouse'i Oliver E Buckley tihendatud aine auhinnaga. Järgmisel aastal pälvis ta Duddelli medali ja auhinna.
1965 valiti Brockhouse kuningliku seltsi (FRS) stipendiaadiks.
1973. aastal võitis Brockhouse Henry Marshall Tory medali.
1982. aastal määrati Brockhouse Kanada orduohvitseriks ja ülendati 1995. aastal kaaslaseks.
Brockhouse sai 1994. aastal maineka Nobeli füüsikapreemia neutronide hajumistehnika arendamise eest kondenseerunud aine uurimiseks. Ta jagas auhinda Ameerika füüsiku Clifford Shulliga, kes tegi iseseisvalt sarnast tööd ka praegu.
Isiklik elu ja pärand
Brockhouse kohtus Doris Milleriga esmakordselt Ottawa Riiklikus Teadusnõukogus. Lõpuks abiellusid nad 1947. aasta mais. Nagu hellalt kutsuti, sünnitas Dorie talle kuus last. Ta toetas ja julgustas Brockhouse'i kogu tema uurimisaasta jooksul.
Brockhouse kannatas 1960. aastatest alates tõsiste meditsiiniliste vaevuste all. Tema meditsiinilised probleemid tekitasid talle hilisemas elus ebamugavusi.
Brockhouse hinges viimast korda 13. oktoobril 2003 Hamilton Ontarios. Ta oli 85-aastane.
Kondenseeritud materjalide ja materjalifüüsika osakonna (DCMMP) ja Kanada Füüsikute Assotsiatsiooni (CAP) ühised jõupingutused viisid Brockhouse'i auks medali loomiseni 1999. aastal. Medal, tuntud rahva nime all Brockhouse Medal, antakse tunnustamiseks ning ergutada silmapaistvat eksperimentaalset või teoreetilist panust kondenseerunud ainete ja materjalide füüsikasse. Seda antakse igal aastal teadlasele, kes viib teadustööd läbi Kanada institutsiooni.
Tema pärandi tähistamiseks nimetati 2005. aastal McMasteri ülikooli 75. aastapäeva tähistamise osana Ontarios Hamiltonis asuva ülikooli ülikoolilinnaku (University Avenue) tänav Brockhouse Wayiks, et austada tema panust füüsika alal. Lisaks nimetas Deep Riveri linn Ontario tema auks ka tänavat.
Kiired faktid
Sünnipäev 15. juuli 1918
Rahvus Kanada
Kuulsad: füüsikudKanaadi mehed
Surnud vanuses: 85
Päikesemärk: Vähk
Tuntud ka kui: Bertram Neville Brockhouse
Sündinud: Lethbridge, Alberta, Kanada
Kuulus kui Füüsik
Perekond: Abikaasa / Ex-: Doris Milleri isa: Iisrael Bertram Brockhouse'i ema: Mable Emily Brockhouse Surnud: 13. oktoobril 2003 surmakoht: Hamilton, Ontario, Kanada Rohkem faktide auhindu: Oliver E. Buckley tihendatud aine auhind (1962) Duddell Medal ja preemia (1963) FRS (1965) Henry Marshall Tory medal (1973) Nobeli füüsikapreemia (1994)
