西川昭治
1884-1952

Laue、Friedrich和Knipping发现X射线晶体衍射的消息刚传到日本，当时是东京大学理学院物理系助理教授的寺田彻彦（1878-1935），利用岩盐和其他矿物的单晶进行了衍射实验。他不仅从摄影上而且通过荧光屏从视觉上观察到晶体逐渐转动时劳厄斑的运动，并得出结论，衍射斑可能是来自晶体中不同网面的X射线的简单反射，¹完全独立于W·L·布拉格。一天晚上，当进行最初的视觉观察时，西川昭二（1884-1952）当时在同一物理系的S.Kinoshita的指导下作为研究生从事放射性研究，在Terada的带领下，他走进自己的房间，第一次展示了荧光屏上在黑暗中移动的衍射点。在Terada.的鼓励下，西川很快转向X射线衍射领域，在该领域的早期发展中，他对晶体结构的分析做出了重大贡献。

西川1884年出生于东京附近的Hachioji，是一位重要的丝绸经销商的儿子，但他在东京长大，并于1910年在东京大学理学院完成了物理本科课程。众所周知，他在科学能力方面非常出色，在个人性格方面谦逊害羞。毕业后，他成为了一名研究生，正如上文所述，他晚年主要致力于现代结晶学的研究以及该领域众多活跃的研究科学家的教育。

1913年，他与他的同学S.Ono发表了他的第一篇论文，题为“X射线通过纤维、层状和颗粒物质的传输”。²对于纤维物质，他们以石棉为第一个例子，用X射线束垂直或斜入射到纤维轴上，获得衍射照片。这些照片只不过是用连续的X射线拍摄的纤维图案。假设纤维由无数微小微晶组成，在纤维轴的单轴方向上，它们可以根据布拉格和特拉达的反射定律解释这些图案的特征。他们还观察到纤维石膏的纤维图，而石英纤维或玻璃棉的结果为阴性。以类似的方式，他们观察到丝绸、木材、竹子和asa等有机纤维的纤维图案(大麻-一种大麻）。碳化木材没有明显的花纹。类似的实验也扩展到了片状物质，如滑石和云母。至于颗粒状物质，他们首先采集了大理石，大理石上的图案与后来出现的有斑点的Debye-Scherrer图相对应。早在1913年，他们还观察到由细粉碎的岩盐、石英、金刚砂等制成的环状图案。从氢氧化物中沉淀出来的二氧化硅没有环，而普通蜡烛蜡显示出与弗里德里希获得的同心环大致相似的同心环图案^三稍早一点。针对这些不同种类的物质，他们研究了轧制成薄片的金属的衍射效应。这项调查是由Hupka的实验提出的⁴用铂箔。他们检测的金属有铜、铁、镍、锌、锡、铅等。例如，当用X射线以正常入射方式照射一张轧制的铜板时，会在轧制方向上产生一对不明确的补丁，退火后，样品会变得明显模糊，变成了大理石一样的斑点环状图案。这些金属实验完全独立于基恩进行。⁵因此，他们的第一篇论文包含了X射线衍射法后来在金相学和高聚物科学中应用的萌芽。西川的第二篇论文发表于1914年，作者在其中认识到利用纤维物质作为X射线光谱分析仪的可能性，并发现了网面间距的测定。⁶西川随后通过劳厄照片对尖晶石群和磁铁矿的一些晶体进行了结构分析，⁷独立于W.H.Bragg的类似工作。⁸在X射线晶体分析史上意义重大的是，他很早就认识到空间群理论作为分析程序的一般逻辑手段的重要性。他从寺田那里学到了这个理论的存在。在这方面，可以注意到，数学教授Teiji Takagi曾在哥廷根与D.Hilbert共事一段时间，物理学教授Seiji Nakamura曾与W.Voigt共事；这两人都是Terada在东京大学的同事。东京大学科学院矿物学助理教授Y.Kikuchi汇编了一本关于经典结构理论的书籍。

在发表了两篇关于晶体分析的论文后，一篇关于石榴石⁹另一个是与K.Hudinuki一起研究铅、钡和锶的硝酸盐，¹⁰1917年，新成立的东京理化研究所将西川和他的同事朝原根志（1891年）送往国外进行进一步研究。他们首先前往美利坚合众国，但第一次世界大战造成的混乱使他们很难找到一个适合自己目的的地方。过了一段时间，西川终于拜访了康奈尔大学物理实验室的E.L.Nichols，在那里他结识了当时通用电气公司的惠勒·P·戴维（Wheeler P.Davey）和化学系的拉尔夫·W·G·威科夫（Ralph W.G.Wyckoff）。如经典著作第一版序言所示晶体的结构据威科夫介绍，西川与威科夫的会面可能对美国X射线晶体学的历史具有隐含的意义。Asahara曾与哥伦比亚大学矿业学院的W.Campbell一起从事一些经典金相研究，然后加入康奈尔大学的西川大学，在那里他们对铝、镉、铜、铅、银、铊、锡、锌和几种黄铜等金属进行了X射线研究，观察轧制和轧制后退火的效果，并试图通过X射线图的变化来确定铊和锡的过渡点。¹¹战争结束后，西川越过大西洋来到英国，在伦敦大学学院物理系呆了大约半年，W.H.布拉格在那里使用他著名的电离光谱仪继续进行X射线晶体学研究。

1920年，西川从国外返回东京，组织并领导一个研究小组，即西川实验室。在这个职位上，他是物理和化学研究所的首席研究员。利用电离光谱仪和衍射照片，他开始与他的学生Y.Sakisaka（*1893）、I.Nitta（*1899）、I.Sumoto和其他人一起进行X射线晶体学研究，尽管1923年和次年的一次严重地震大大中断了研究工作的进展，他们逐渐恢复，继续进行他们的项目。1924年，当西川成为东京大学科学院物理系物理教授时，他开始讲授X射线物理和X射线晶体学。尽管他演讲的精彩之处得到了所有学生的认可，但由于他的谦逊和害羞，他低沉的声音引起了人们的不满。

在此期间，他对正交晶体的分析感兴趣，为正交空间群制作了自己的系统缺失表。他用研究所制造的电离室光谱仪测量了文石单晶的反射，但当他几乎完成结构分析时，他注意到W.L.布拉格的一篇论文¹²关于同一晶体结构的研究刚刚发表，他放弃了完成分析。西川再次发生类似情况；当他几乎确定了α-石英的结构时，他再次发现W·H·布拉格和R·E·吉布斯关于同一主题的论文¹³刚刚出现。由于与其他科学国家距离遥远，日本当时很难从国外获得最新信息。

他对石英的结构和性质的兴趣持续了一段时间。因此，他与Sumoto通过劳厄照片研究了α-β变换。Sakisaka利用各种晶体，尤其是石英，进行了一系列关于表面处理对反射强度的影响的实验。¹⁴此外，Nishikawa、Sakisaka和Sumoto研究了热应变的影响¹⁵和机械振动¹⁶在反射强度方面，前者使用各种晶体，后者主要使用石英。所有这些主题都源于西川对与消光现象和晶体缺陷有关的问题的浓厚兴趣。正如第六部分所述，他的这种兴趣影响了他的学生后来进行的许多研究，西川的另一个基本贡献是他与K.Matsukawa的巧妙实验证明，Friedel定律不适用于锌蓝矿的非中心对称晶体；¹⁷这先于D.Coster、K.S.Knol和J.A.Prins的研究¹⁸以及I.G.Geib和K.Lark-Horowitz。¹⁹除了对X射线晶体学的物理方面有着天生的兴趣外，西川对其化学方面也有着不小的兴趣，并鼓励东京大学化学系毕业生I.Nitta对有机晶体进行结构分析，这在当时是一个相当新的领域。他还向当时的医学研究生M.Nakaidzumi介绍了使用电离室光谱仪对人体组织进行X射线光谱化学分析。他介绍给X射线结晶学的其他学生包括冶金研究生S.Shimura和矿物学学生Z.Ooe。后来，上述所有人都成为了东京大学和其他地方的教授。

在C.J.Davisson和L.H.Germer发现晶体的电子衍射后不久²⁰G.P.Thomson和A.Reid²¹，Seishi Kikuchi（*1902）发表了一系列论文²²电子衍射照相实验。这些文件包含了所谓的菊苣线、信封和乐队的发现，具有重要的历史意义。所有这些具有重要意义的实验都是菊池凭借其老师西川丰富的实验经验和深刻的理论知识在很短的时间内完成的。在这些实验之后，西川的学生的兴趣转向了电子衍射，如第23章所述，这些学生在西川非常相关的建议的帮助下，对晶体电子衍射研究的进展做出了很大贡献。因此，他建议他们使用蜘蛛丝支撑粉末，阴极溅射制备金属薄膜用于反射研究，以及使用刀刃旋转晶体法等。

1934年，西川出席了在伦敦举行的国际物理联合会大会，明年返回东京后，他开始与中川和住本一起研究石蜡减慢中子速度的问题。此外，他与两位著名的日本物理学家长冈和西纳一起，致力于在物理和化学研究所建造第一台回旋加速器。在核物理领域，他领导I.Sumoto、T.Yazaki、K.Shinohara、S.Nakagawa、M.Kimura、M.Hatoyama等研究慢中子散射、人工放射性、电子对产生等问题，直到第二次世界大战开始。1937年，他成为日本科学院的成员。1945年，战争结束后不久，他从东京大学的教授职位上退休。四年后，在服役32年后，他从物理和化学研究所退休，九州大学物理系物理学教授Shinohara接替他进入该所。应P.P.Ewald的邀请，即日本加入新成立的国际结晶学联合会，他于1950年与T.Ito、S.Miyake、I.Nitta、R.Uyeda、T.Watanabé等组织了日本结晶学协会，并当选为该协会的第一任主席。与此同时，日本科学委员会成立了国家晶体学委员会，他也被选为该委员会的第一任主席。1951年，国际结晶学联合会第二届大会和大会在斯德哥尔摩举行，日本的加入获得批准。令人遗憾的是，西川因高血压而无法参加此次会议。他被困在床上，虽然他看起来又好了一点，但1952年1月5日，他在家中突然死于中风。这样，我们就失去了日本现代结晶学和实验核物理领域最杰出的科学家之一。他的所有朋友和学生都尊敬他，因为他谦逊的个性，他在实验技术方面的高超技能和他对理论的深刻理解。

可以加上几句关于他的家庭的话。在他成为东京大学物理教授后不久，他与奈良女子高等师范学校毕业生、曾在女子高中担任理科教师的木谷·阿艾女士结了婚；他们有四个儿子和一个女儿。长子西川哲治（Tetsuji Nishikawa）最近成为了东京大学科学院的物理教授，证明他是父亲的好继承人。

工具书类

1.T.Terada，程序。数学。物理学。Soc公司。东京，7, 60 (1913);自然,91, 135 (1913).

2.S.Nishikawa和S.Ono，程序。数学。物理学。Soc公司。东京，7, 131 (1913).

3.W.Friedrich，物理。Z.公司。,14, 317 (1913).

4.E.Hupka，Physik公司。Z.公司。,14, 623 (1913).

5.H.B.Keene，自然,91, 609 (1913).

6.西川南部，程序。数学。物理学。Soc.东京,7, 296 (1914).

7.西川南部，程序。数学。物理学。Soc公司。东京，8, 199 (1915).

8.W.H.Bragg，自然,95, 561 (1915);菲尔·马戈。,30, 305 (1915).

9.西川南部，程序。数学。物理学。Soc公司。东京，9, 194 (1917).

10.S.Nishikawa和K.Hudinuki，程序。数学。物理学。Soc公司。东京，9, 197 (1917).

11.S.Nishikawa和G.Asahara，物理学。版次。,15, 38 (1920).

12.W.L.Bragg，程序。罗伊。Soc公司。伦敦，A105标准, 16 (1924).

13.W.H.Bragg和R.E.Gibbs，程序。罗伊。Soc公司。伦敦，A109号, 405 (1925).

14.Y.Sakisaka，日本。《物理学杂志》。 4, 171 (1927);程序。材料物理。Soc公司。日本，12, 189 (1930).

15.Y.Sakisaka和I.Sumoto，程序。数学。物理学。Soc公司。日本，13, 211 (1931).

16.S.Nishikawa、Y.Sakisaka和I.Sumoto，物理学。版次。,38, 1078 (1931).

17.S.Nishikawa和K.Matsukawa，程序。Imp.学院。日本，4, 96 (1928).

18.D.Coster、K.S.Knol和J.A.Prins，Z.Physik公司,63, 345 (1930).

19.I.G.Geib和Lark-Horowitz，物理学。版次。,42, 908 (1932).

20.C.J.Davidson和L.H.Germer，物理学。版次。,30, 705 (1927);程序。国家。阿卡德。科学。,14, 317 (1928).

21.G.P.Thomson和A.Reid，自然,119, 890 (1927); G.P.汤姆森，程序。罗伊。Soc公司。伦敦，A117号机组, 600 (1928);A119号机组, 651 (1928).

22.南菊池，程序。Imp.学院。日本，4, 271, 275, 354, 471 (1928); 西川和菊池，同上., 475 (1928);自然,122, 726 (1928); S.Kikuchi，日本。《物理学杂志》。,5, 83 (1928).