IUCr出版物

摘自X射线衍射50年由P.P.Ewald编辑

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个人回忆

A.西格伦

四十多年前,当我完成学术研究并获得博士学位时,我开始寻找一个新的研究领域。我最好的朋友之一,著名分光镜学家乔纳斯·奥恩斯特罗姆的孙子,奥恩斯特伦就是他的后代。U.已经被点名,建议我将晶体的X射线研究作为一个新的研究领域他说,这门现代学科对化学家来说一定特别有利可图。这些新方法在化学方面有很多工作要做。”

那时我已经结婚了,我们有一个儿子,我强烈地感到有必要谋生。我很幸运在哥德堡最近成立并已取得成功的球轴承公司SKF找到了金相学家的工作。1918年1月,在从乌普萨拉到哥德堡的长途铁路旅行中,我读了一本金相教科书,但我也抽出时间学习了W.H.和W.L.布拉格斯最近出版的关于X射线与晶体结构我发现它非常迷人和刺激。在接下来的一年里,当我学习钢显微镜的实践时,我在那里读到的内容占据了我的大量思想。

我清楚地看到,新的X射线方法可以在金相学中使用,具有很大的优势,而德拜和舍勒的粉末法尤其适合于此目的。1916年,当我在兹格蒙迪实验室研究布朗运动和胶体凝固时,我在哥廷根的德拜的一次演讲中直接听说了这种方法。

1919年秋天,我给曼内·西格巴恩写了一封信,当时他还是一名年轻的讲师,但在J.里德伯格教授生病期间,他接替了他作为隆德大学物理系主任的职责。我问西格巴恩是否允许我使用他最近建造的金属X射线管来研究钢和钢碳化物。这项许可得到了善意的批准。

Siegbahn是一名名叫Axel Lindh的年轻学生,后来Siegbahn的继任者,乌普萨拉大学物理学教授,他的一名助手向我介绍了X射线管的使用,我们一起制作了铁、以不同方式热处理的钢和渗碳体的X射线粉末图案。仪器很原始,调查结果相当贫乏。不幸的是,我们使用了一种铜抗坏血酸,当然,它会产生很深的黑色薄膜,很难分辨出线条。后来,我们改成了铁抗坏血酸,并成功地获得了更好的图案。我们制作了一台照相机,用它可以拍到一根被电加热到高温的铁丝的照片。铁的结构在约800°C(β-铁)和约1000°C(γ-铁)下测定。前者与α-铁相同;γ-铁与硬化奥氏体钢的铁一样是面心立方。

1921年初,我被任命为斯德哥尔摩金相研究所的金相学家,该研究所由瑞典钢铁和金属工业组织。我在那里遇到了哥斯塔·弗拉根,他肯定是一个“行家”。他是一名通过了第一次学术考试的年轻学生,想在进修期间处理与技术相关的问题。他是一位杰出数学家的儿子,继承了父亲的大部分理论能力。此外,他是一位非常能干的实验家,一位精巧的建造师,一位训练有素的玻璃吹制工,精通电工技术,擅长各种机械工作。最重要的是,他是个出色的人,非常谦虚,总是乐于助人。他周围永远都是年轻的研究专家,他以无穷无尽的仁慈指导他们的工作。他对热力学感兴趣,并作为冶金学家的顾问发挥了重要作用,冶金学家希望将热力学原理应用于钢铁生产问题。

该大学的矿物学研究所离金相研究所很近,有一个用于拍摄劳厄照片的高压仪器和设备,当时该大学矿物学讲师G.Aminoff使用了这些仪器和设备。Phragmén和他一起工作了几个月,发现X射线结晶学是一个非常有趣的研究领域。我们决定一起尝试用它的方法解决冶金问题。

我很幸运地获得了大学和一些基金会的资助,使我能够购买另一台用于拍摄粉末和旋转照片的高压设备和仪器。X射线管和相机是由斯德哥尔摩的一家仪器制造商和金相研究所的车间根据我们的设计(主要是Phragmén’s)制造的。X射线源是Siegbahn-Hadding型金属管,通过汞泵排空。利用Phragmén构建的优良毛细管泄漏,使管内气体压力保持恒定。这管子工作很可靠。该仪器在25年中日夜使用,产生了数千个X射线图像。

1920年,我在斯德哥尔摩的Jernkotoret(钢铁大师协会)的一次会议上,就我在隆德的研究做了一次演讲,之后,我很高兴地从我的一些观众那里收到了一些精选的生长在铁合金气孔中的美丽的碳化物和硅化物晶体。它们在随后的调查中具有重要价值。为了使我们能够制造出轮廓分明的合金,我们想要一个好的真空炉。我们用阴极射线炉进行了一段时间的试验,并用它获得了非常纯净的合金,但从加热样品中突然放出的气体导致电流剧烈波动,从而危及高压设备的存在。因此,Phragmén建造了一个基于电碳管加热的真空炉,该真空炉运行良好,我们用它通过蒸馏净化镁、锰和其他金属,并生产出约100克的合金熔体。我建议Phragmén公布这座熔炉的描述,以便他的结构对其他实验室的科学家有用,但我得到了一个非常有特色的答复:“任何想要制造真空熔炉的人都必须明白,它应该以这种方式制造。对它的描述不值得费力地书写和打印墨水。”

埃里克·杰特(Eric Jette)是首次使用新仪器进行调查的合作者,他是一名来自美国的快乐学生,身高至少6英尺3英寸(Jette是瑞典士兵的旧名字,意思是“巨人”)。我们一起解决了铜铝合金的结构问题,由于该系统相当复杂,这几乎不是一个令人满意的首选。事实上,它的许多阶段的结构仍然未知。然而,在这项研究中,我们发现了一种高度对称的相,这种相后来在许多其他合金中出现,其原子排列与γ黄铜类似。

1926年秋,A.J.Bradley从曼彻斯特的W.L.Bragg研究所来参加我们的工作。他对我们对α-锰的研究感兴趣,在他留在这里期间,他解决了它的结构问题。当他年底返回英国时,他随身携带了一些劳厄、旋转和γ黄铜及类似相的粉末照片,后来成功地确定了原子在其中的排列方式。这是X射线金相学的一次真正突破,对我们斯德哥尔摩人来说是一次巨大的激励,让我们尝试解决结构问题。显然,即使晶胞中存在许多原子,也不是不可能解决它们。

1927年,最近在巴黎学习的布加勒斯特的Tr.Negresco访问了我们的研究所,并参加了对铁-铬-碳体系的调查。他会说法语,这在一定程度上提高了我们对这门优美语言的了解,但是,唉,还不够。他现在是家乡的冶金教授。

1921-25年间,X射线仪器在大学矿物学研究所找到了一个位置。不幸的是,它的暗室只能供我们使用几年。后来,摄像机的装载、胶卷的冲洗和其他摄影工作都必须在街道另一边一座金相研究所大楼里一个非常原始、尘土飞扬、肮脏的暗室里进行。然而,冲洗这些电影,看看他们要告诉我们什么,总是让人激动不已,所以我们愿意忍受这种不便。1926年,所有设备都转移到了金相研究所。然而,1927年,我被任命为该大学的普通化学和无机化学教授,所以我们回到了它的大楼,但这次是回到了化学系。一个设备更合理的X射线实验室就在那里。

在其他方面,我的部门装备很差。如果我们没有与金相研究所合作的好处,研究的可能性会很小,但幸运的是,该研究所的资源被我们妥善利用,因此我的学生可以使用熔炉、显微镜和其他他们可以用于工作的设施。因此,研究主要集中在金相问题上,尤其是在最初几年。

想要尝试X射线晶体学问题研究能力的学生数量迅速增长,很快我就不可能单独指导他们的尝试。然而,我不仅得到了Phragmén的大力帮助,还得到了其他几个成功掌握这些方法的合作者的帮助。其中之一是哈里·阿恩费尔特。另一位是Gunnar Hägg,他于1929年获得博士学位,并被任命为普通化学和无机化学讲师。在年轻人的骚乱中,他是一块坚定的磐石。他彻底地完成了他的教学任务,甚至娶了一位最能干(也最迷人)的女生,我把她交给了他。拉尔斯·冈纳·西林(Lars Gunnar Sillén)和西里尔·布罗塞特(Cyrill Brosset)也提供了巨大的帮助。尽管由于服过很多兵役,他在23岁的时候,于1940年完成了博士论文。后者于1942年获得学位。

从1940年起,我很高兴能与安德斯·拜斯特罗姆(Anders Byström)一起工作,他是一名非常有天赋的学生,在晶体结构研究方面能力很强。当时他已经患上了肺病,但我们都相信并希望他能战胜疾病。他有时间写一篇关于锰和铅氧化物的优秀论文,但在1952年,他因疾病而去世。另一位过早去世的年轻医生是Olof Nial,他在1945年写了一篇关于锡与过渡金属合金的论文后不久死于一场车祸。这两位科学家都被任命为该大学的讲师。他们的死令人深感悲痛。

早在这些合作者去世之前,Phragmén就在1944年的一次行动中突然去世。这对我们大家来说是一个沉重的打击,也是一个巨大的悲哀。他被提名为金相研究所所长,该研究所将进行重组和现代化,并将在离瑞典科学院不远的地方为其建造一座新的建筑。我很高兴地看到,从1943年起,我必须在办公室附近履行学院秘书的职责。即使我的时间被行政工作所占用,我也可能在那里至少进行一些研究工作。弗拉姆的去世对瑞典的金属研究和国际科学来说是一个巨大的损失。他将是一个理想的新研究所所长,在那里肯定会取得巨大的科学成就。瑞典的钢铁和金属制造商对他们的损失深感痛惜。

在学院的第一年里,我在闲暇的时候试图解决一些我早先遇到的X光问题,但我的努力都白费了。我的时间被行政工作分配得太多了。然而,1959年我从秘书处退休,从那时起,我对X射线晶体学的最新发展有了相当深入的了解,我将再次着手解决这些问题,因为我很不愿意放弃,我希望我能成功地解决这些问题。


荷兰乌得勒支N.V.A.Oosthoek的Uitgeversmatschappij于1962年首次为国际结晶学联合会出版
1999年苏格兰格拉斯哥IUCr第十八届大会数字化
©19621999国际结晶学联合会

摘自X射线衍射50年由P.P.Ewald编辑

[pdf图标]

个人回忆

A.西格伦

四十多年前,当我完成学术研究并以一篇关于布朗运动的论文获得博士学位时,我开始寻找一个新的研究领域。我最好的朋友之一,著名分光镜学家乔纳斯·奥恩斯特罗姆的孙子,奥恩斯特伦就是他的后代。他建议我从事晶体的X射线研究,作为一个新的研究领域。”“这门现代学科,”他说,“对于一个化学家来说,一定会特别有利可图。这些新方法在化学方面有很多工作要做。”

那时我已经结婚了,我们有一个儿子,我强烈地感到有必要谋生。我很幸运在哥德堡最近成立并已取得成功的球轴承公司SKF找到了金相学家的工作。1918年1月,在从乌普萨拉到哥德堡的长途铁路旅行中,我读了一本金相教科书,但我也抽出时间学习了W.H.和W.L.布拉格斯最近出版的关于X射线与晶体结构我发现它非常迷人和刺激。在接下来的一年里,当我学习钢显微镜的实践时,我在那里读到的内容占据了我的大量思想。

我清楚地看到,新的X射线方法可以在金相学中使用,具有很大的优势,而德拜和舍勒的粉末法尤其适合于此目的。1916年,当我在兹格蒙迪实验室研究布朗运动和胶体凝固时,我在哥廷根的德拜的一次演讲中直接听说了这种方法。

1919年秋天,我给曼内·西格巴恩写了一封信,当时他还是一名年轻的讲师,但在J.里德伯格教授生病期间,他接替了他作为隆德大学物理系主任的职责。我问西格巴恩是否允许我使用他最近建造的金属X射线管来研究钢和钢碳化物。这项许可得到了善意的批准。

Siegbahn的一位助手,一位名叫Axel Lindh的年轻学生,后来成为Siegbahan在乌普萨拉大学的物理学教授的继任者,向我介绍了X射线管的使用,我们一起制作了铁、以不同方式热处理的钢和渗碳体的X射线粉末图案。仪器很原始,调查结果相当贫乏。不幸的是,我们使用了一种铜抗坏血酸,当然,它会产生很深的黑色薄膜,很难分辨出线条。后来,我们改成了铁抗坏血酸,并成功地获得了更好的图案。我们制作了一台照相机,用它可以拍到一根被电加热到高温的铁丝的照片。铁的结构在约800°C(β-铁)和约1000°C(γ-铁)下测定。前者与α-铁相同;γ-铁与硬化奥氏体钢的铁一样是面心立方。

1921年初,我被任命为斯德哥尔摩金相研究所的金相学家,该研究所由瑞典钢铁和金属工业组织。我在那里遇到了哥斯塔·弗拉根,他肯定是一个“行家”。他是一名年轻的学生,通过了第一次学业考试,想在继续学习期间解决技术上感兴趣的问题。作为一位杰出数学家的儿子,他继承了父亲的大部分理论能力。此外,他是一位非常能干的实验家,一位精巧的建造师,一位训练有素的玻璃吹制工,精通电工技术,擅长各种机械工作。最重要的是,他是个出色的人,非常谦虚,总是乐于助人。他周围永远都是年轻的研究专家,他以无穷无尽的仁慈指导他们的工作。他对热力学感兴趣,并作为冶金学家的顾问发挥了重要作用,冶金学家希望将热力学原理应用于钢铁生产问题。

该大学的矿物学研究所离金相研究所很近,有一个用于拍摄劳厄照片的高压仪器和设备,当时该大学矿物学讲师G.Aminoff使用了这些仪器和设备。Phragmén和他一起工作了几个月,发现X射线结晶学是一个非常有趣的研究领域。我们决定一起尝试用它的方法解决冶金问题。

我很幸运地获得了大学和一些基金会的资助,使我能够购买另一台用于拍摄粉末和旋转照片的高压设备和仪器。X射线管和相机是由斯德哥尔摩的一家仪器制造商和金相研究所的车间根据我们的设计(主要是Phragmén’s)制造的。X射线源是Siegbahn-Hadding型金属管,通过汞泵排空。利用Phragmén构建的优良毛细管泄漏,使管内气体压力保持恒定。这管子工作很可靠。在二十五年的时间里,该仪器被日夜使用,并产生了数千个X射线图案。

1920年,我在斯德哥尔摩的Jernkotoret(钢铁大师协会)的一次会议上,就我在隆德的研究做了一次演讲,之后,我很高兴地从我的一些观众那里收到了一些精选的生长在铁合金气孔中的美丽的碳化物和硅化物晶体。它们在以下调查中具有重要价值。为了使我们能够制造出定义明确的合金,我们想要一个好的真空炉。我们用阴极射线炉进行了一段时间的试验,并用它获得了非常纯净的合金,但从加热样品中突然放出的气体导致电流剧烈波动,从而危及高压设备的存在。因此,Phragmén建造了一个基于电碳管加热的真空炉,该真空炉运行良好,我们用它通过蒸馏净化镁、锰和其他金属,并生产出约100克的合金熔体。我建议Phragmén公布这座熔炉的描述,以便他的结构对其他实验室的科学家有用,但我得到了一个非常有特色的答复:“任何想要制造真空熔炉的人都必须明白,它应该以这种方式制造。对它的描述不值得费力地书写和打印墨水。”

埃里克·杰特(Eric Jette)是首次使用新仪器进行调查的合作者,他是一名来自美国的快乐学生,身高至少6英尺3英寸(Jette是瑞典士兵的旧名字,意思是“巨人”)。我们一起解决了铜铝合金的结构问题,由于该系统相当复杂,这几乎不是一个令人满意的首选。事实上,它的许多阶段的结构仍然未知。然而,在这项研究中,我们发现了一种高度对称的相,这种相后来在许多其他合金中出现,其原子排列与γ黄铜类似。

1926年秋,A.J.Bradley从曼彻斯特的W.L.Bragg研究所来参加我们的工作。他对我们对α-锰的研究感兴趣,在他留在这里期间,他解决了它的结构问题。当他年底返回英国时,他随身携带了一些劳厄、旋转和γ黄铜及类似相的粉末照片,后来成功地确定了原子在其中的排列方式。这是X射线金相学的一次真正突破,对我们斯德哥尔摩人来说是一次巨大的激励,让我们尝试解决结构问题。显然,即使单位细胞中存在许多原子,也不可能解决这些问题。

1927年,最近在巴黎学习的布加勒斯特的Tr.Negresco访问了我们的研究所,并参加了对铁-铬-碳体系的调查。他会说法语,这在一定程度上提高了我们对这门优美语言的了解,但是,唉,还不够。他现在是家乡的冶金教授。

1921-25年间,X射线仪器在大学矿物学研究所找到了一个位置。不幸的是,它的暗室只能供我们使用几年。后来,摄像机的装载、胶卷的冲洗和其他摄影工作都必须在街道另一边一座金相研究所大楼里一个非常原始、尘土飞扬、肮脏的暗室里进行。然而,冲洗这些电影,看看他们要告诉我们什么,总是让人激动不已,所以我们愿意忍受这种不便。1926年,所有设备都转移到了金相研究所。然而,1927年,我被任命为该大学的普通化学和无机化学教授,所以我们回到了它的大楼,但这次是回到了化学系。一个设备更合理的X射线实验室已经在那里安装好了。

在其他方面,我所在的部门装备很差。如果我们没有与金相研究所合作的好处,研究的可能性会很小,但幸运的是,该研究所的资源被我们妥善利用,因此我的学生可以使用熔炉、显微镜和其他他们可以用于工作的设施。因此,研究主要集中在金相问题上,尤其是在最初几年。

想要尝试X射线晶体学问题研究能力的学生数量迅速增长,很快我就不可能单独指导他们的尝试。然而,我不仅得到了Phragmén的大力帮助,还得到了其他几个成功掌握这些方法的合作者的帮助。其中之一是哈里·阿恩费尔特。另一位是Gunnar Hägg,他于1929年获得博士学位,并被任命为普通化学和无机化学讲师。在年轻人的骚乱中,他是一块坚定的磐石。他彻底地完成了他的教学任务,甚至娶了一位最能干(也最迷人)的女生,我把她交给了他。拉尔斯·冈纳·西林(Lars Gunnar Sillén)和西里尔·布罗塞特(Cyrill Brosset)也提供了巨大的帮助。尽管由于服过很多兵役,他在23岁的时候,于1940年完成了博士论文。后者于1942年获得学位。

从1940年起,我有幸与Anders Byström共事,他是一位非常有天赋的学生,在晶体结构研究方面有着出色的能力。当时他已经患上了肺病,但我们都相信并希望他能战胜疾病。他有时间写了一篇关于锰和氧化铅的论文,但在1952年,他被疾病所征服,去世了。另一位早逝的年轻医生是Olof Nial,他在1945年写了一篇关于锡与过渡金属合金的论文后不久,死于一场车祸。这两位科学家都被任命为该大学的讲师。他们的死令人深感悲痛。

早在这些合作者去世之前,Phragmén就在1944年的一次行动中突然去世。这对我们大家来说是一个沉重的打击,也是一个巨大的悲哀。他被提名为金相研究所所长,该研究所将进行重组和现代化,并将在离瑞典科学院不远的地方为其建造一座新的建筑。我很高兴地看到,从1943年起,我必须在办公室附近履行学院秘书的职责。即使我的时间被行政工作所占用,我也可能在那里至少进行一些研究工作。弗拉姆的去世对瑞典的金属研究和国际科学来说是一个巨大的损失。他将是一个理想的新研究所所长,在那里肯定会取得巨大的科学成就。瑞典的钢铁和金属制造商对他们的损失深感痛惜。

在学院的第一年里,我在闲暇的时候试图解决一些我早先遇到的X光问题,但我的努力都白费了。我的时间被行政工作分配得太多了。然而,1959年我从秘书处退休,从那时起,我对X射线晶体学的最新发展有了相当深入的了解,我将再次着手解决这些问题,因为我很不愿意放弃,我希望我能成功地解决这些问题。


荷兰乌得勒支N.V.A.Oosthoek的Uitgeversmatschappij于1962年首次为国际结晶学联合会出版
1999年苏格兰格拉斯哥IUCr第十八届大会数字化
©19621999国际结晶学联合会