伯特伦·内维尔·布罗克豪斯（1918-2003）

摘自www.physics.mcmaster.ca/people/fs3_people_Brockhouse_BN.html
以下传记是在他1984年退休时编写的。摘自Physica 136B（1986）xxvii-xxxi（阿姆斯特丹北霍兰德）

伯特伦·内维尔·布罗克豪斯1918年7月15日出生于阿尔伯塔省的莱思布里奇。1935年高中毕业后，他于1950年在多伦多大学获得博士学位，论文题目是“应力和温度对铁磁材料磁性的影响”。

1950年7月，布罗克豪斯在渥太华西北部的白垩河核实验室加入了加拿大国家研究委员会原子能项目的工作人员。他在白垩河的工作涉及研究镉和钐等强吸收剂对慢中子的共振散射。通过将样品放置在屏蔽良好的散射室中进行测量，使其被六个氟化铋探测器的环形阵列包围。该室安装在一台建于十九世纪四十年代末的单轴光谱仪的臂架上。

研究慢中子非弹性散射的想法是在1950年12月Brockhouse出席的一次会议上提出的。很快就决定在当时世界上最高的通量束反应堆Chalk River反应堆进行此类实验是可行的。利用共振散射仪研究了初始单色中子被多晶样品散射后的能量分布。将中子通过不同厚度镉的强度与基于理想气体和材料振动行为的爱因斯坦模型的计算进行了比较。

早在1952年，布罗克豪斯就将其称为“大孔径双谱仪”，希望能够“测量晶体中尚未知的正常模式频率分布”。1953年，他利用NRX反应堆意外关闭的机会，作为布鲁克海文国家实验室反应堆部的第一位外国客座科学家，花了十个月的时间。他致力于平板样品的多重散射、铁氧体锌的磁散射、氧化铜的粉末磁衍射研究，改进单色器晶体的研制，以及铜和金的非相干截面的测量。

在返回Chalk River后，Brockhouse再次建立了他的原始三轴光谱仪，使用带有铝晶体单色仪的固定角度单色仪设施，这是一个临时样品台，旧的单轴仪器用作分析光谱仪。对于给定的一组测量，样品位置的散射角是固定的，但可以通过转动样品台和移动分析光谱仪来改变。该仪器成功地用于研究钒的声子频率分布以及液态铅和重水的非弹性散射。

1955年初，“对铝单晶在几个不同方向上散射的能量分布进行了初步测量”。这项工作首次成功地测定了声子色散曲线。它首次令人信服地证明了三轴法的威力，当时萨克利和布鲁克海文的研究小组正专注于补充飞行时间技术。

布罗克豪斯接下来将注意力转向中子可能被用来研究“磁化阵列的热扰动……”的可能性。。。耦合磁矩可以用称为自旋波的量子化波激发来描述。选择铁磁性材料磁铁矿是因为可以获得大单晶。对晶体的12个不同取向进行了散射中子能量测量，得出的结论是，观察到的激发不是声子，而是“自旋系统本身”。这是第一次实验测定磁振子色散曲线。在这些实验之后，对各种晶体进行了大量的测量。

到了50年代中期，布罗克豪斯已经开始组装铍滤铜光谱仪。该仪器与布鲁克海文的慢速斩波器类似，只是使用了滤波差分技术来提高整体能量分辨率。利用滤铜光谱仪研究了铝和铍中的声子，并完成了一系列重要的水测量。

大约在这个时候，Brockhouse设计了一种新型的高分辨率飞行时间仪器。这是旋转晶体光谱仪，1957年末AECL物理部的进展报告中首次提到。这台机器安装在NRX反应堆上，改进后的机器配有冷却石英过滤器，随后在新反应堆NRU（Nat'l Research Universal）的N5孔安装。

著名的C5三轴光谱仪于1958年安装在NRU反应堆上，该光谱仪在基特尔的《固体物理导论》中被永久保存。这台机器是当今许多三轴光谱仪师的重要训练场。使用C5机器研究的第一种材料是硅单晶。1959年报道了光谱仪的主要改进，包括单色晶体控制单元的建造，利用该控制单元，“可以在大范围内自动、连续地改变入射中子的波长”。

随着C5光谱仪改变入射中子能量的能力，研究高能激发的新方法成为可能。这就是铍过滤器探测器的方法，于1960年初在查尔克河首次尝试。不久，N5旋转晶体光谱仪进行了改进，使入射能量和散射角都可以连续变化。

在他在白垩河布罗克豪斯（Chalk River Brockhouse）的高产岁月里，他抽出时间参加了三部吉尔伯特（Gilbert）和沙利文（Sullivan）的轻歌剧，以及一部萧伯纳（Shaw）的《武器与男人》（Arms and the Man）的制作。1962年，布罗克豪斯搬到麦克马斯特大学，直到1984年退休。在麦克马斯特学院，他积极参与教学，能够向本科生和研究生传达他对物理的热情。他在建立该系方面发挥了重要作用，他和他的研究生们在麦克马斯特核反应堆以及后来在白垩河核反应堆建造了新的光谱仪。

Brockhouse教授多年来获得了许多荣誉，包括加拿大皇家学会的托利奖章、美国物理学会的巴克利奖、（英国）物理和物理学会“实验物理学卓越奖”的达德尔奖章和奖项，以及加拿大百年奖章。1994年，他因设计三轴中子光谱仪并利用其研究凝聚态物质而获得诺贝尔奖。

我们非常感激伯特·布罗克豪斯。他激励了许多人接受中子非弹性散射的挑战，并长期努力改进方法、材料和设备，以便能够正确、令人信服地进行实验。在他的整个职业生涯中，他表现出了诚实、彻底和科学热情，这是我们所有人的榜样。“心不在焉的教授”的故事很多，也很有趣，但他坚持良好的实验技术，以及他关注时间和金钱的有效利用，这些故事也许更切题。有幸与他共事的人经常提到他的直觉、他对研究的奉献精神以及他对同事的善良和关心。

脚注：本文引用了加拿大国家研究委员会原子能项目和加拿大原子能有限公司白垩河项目的已发表论文和进度报告。我感谢许多为这本简短传记提供信息的人。