第25章

X射线衍射方法的世界推广

在前面的章节中，对主要国家的X射线衍射中心和学校的发展进行了较为详细的描述。然而，早期的工作并不局限于这些国家，这些方法在新国家和新实验室中的应用在战争之间的20年中就开始了，并且今天还在以更快的速度继续着。这是一种对许多科学和技术问题具有如此普遍重要性的方法的自然发展，本章不能也不必讨论所有国家发展的经常重复的细节。

在收集本章的材料时，作者向1960年版《美国参考》的副编辑发送了一份问卷世界结晶学家名录。这19份表格带回了10个答案，其中大多数都有非常完整和有趣的信息，提交人希望感谢他对那些帮助他收集材料的人所承担的巨大责任。这对以下短文的编写至关重要；同时，应该明确的是，在许多情况下，作者是根据自己的知识或回忆添加材料的，他可能犯下的错误不应归咎于他的线人。

我们按照字母顺序。

阿根廷

可能第一位接触X射线衍射实验室的阿根廷科学家是Horacio Damianovich博士。1929年，他带着一些铂电极前往巴黎，这些铂电极在充氦放电管中工作了很多小时。Trillat教授采用了一些Debye-Scherrer模式，但关于可能的Pt-He相互作用的结果并不确定（Damianovich和Trillat，1929）。

1933年，布宜诺斯艾利斯自然科学学院的E.E.Galloni教授与马德里的J.Palacios教授（石膏空间组）一起工作了五个月，获得了研究金，但直到1938年，实验医学研究所才安装了粉末照相机（主任a.H.Roffo博士）研究了氧化铂的结构（Galloni和Roffo，1941）。

1941年，布宜诺斯艾利斯大学科学系购买了一台通用电气衍射装置，包括粉末和旋转晶体相机。金属氧化物和矿物鉴定工作一直持续到1952年，当时为拉普拉塔大学物理研究所购买的类似装置也在那里使用。

位于布宜诺斯艾利斯的阿根廷原子能中心在其冶金部门使用粉末和劳厄方法，在其衍射实验室使用电子和X射线衍射，该实验室由E.E.Galloni指导。该委员会最近从海军医疗机构购买了Weissenberg、小角度和微型瓶。

在圣卡洛斯·德·巴里洛切（San Carlos de Bariloche）的固态物理研究所（成立于1954年）以及学术物理和地质部门，还可以找到更多装置。

1959年成立了国家晶体学委员会。由于学生能够在知名实验室学习的奖学金和访问讲师，预计研究会迅速增加。1960年，伊比利亚美洲协会第一次会议在科尔博达省举行；当时读了20篇论文。

奥地利

维也纳大学矿物学系Fr.Raaz教授似乎首次认真尝试建立结构分析。拉兹一直在莱比锡与里恩和希伯德一起研究这一课题，并于1929年使用了西曼设备。在此之前，从1927年起，F.Halla和M.C.Neuburger在维也纳技术大学物理和无机化学系使用粉末法研究金属氧化物、合金和金属晶格常数。维也纳大学第一化学研究所在光和X射线散射方面做了大量工作，而H.Mark在那里担任主席（1932-38年），负责研究液体和高聚物的性质。现隶属于F.Machatschki教授的矿物学系和该大学的化学系仍然是奥地利结构分析中心。格拉茨的O.Kratky和G.Porod共同致力于胶体和高聚物小角度散射的技术和解释。使用X射线衍射的主要工业实验室是位于鲁特的Planseewerke，该实验室专门从事粉末冶金。

智利

X射线衍射的应用完全始于第二次世界大战之后。在1951年至1953年的初期，康塞普西翁大学的物理系开始使用英语，圣地亚哥的物理系则使用德国（西门子）设备。瓦尔帕莱索技术大学和圣地亚哥国家地质研究所还将发现更多的X射线设备。在圣地亚哥大学，Joel将X射线衍射应用于热振动的物理问题以及结构分析，E.Grünbaum将其与电子衍射相平行。这三所大学的物理系都在做这项工作。接受过这些方法培训的科学家人数仍然很少，1960年大约有12人，但随着这些方法渗透到教学课程中，似乎很可能会有快速的进步。

捷克斯洛伐克

1923年，在理论物理学家K.Teige和矿物学家B.Jeíek的共同努力下，布拉格查尔斯大学首次独立开始了X射线分析。1923-25年，F.Ulrich在奥斯陆接受了V.M.Goldschmidt的培训。一两年前，V.Dolejšek前往隆德，与Manne Siegbahn一起研究X射线光谱学。1922年由此产生了两篇重要论文：第一次测量N系列的直线；与Siegbahn一起，提高了线测量的准确性，并将其应用于17 Cl到30 Zn元素的K光谱。回到布拉格后，多列杰克建立了一所非常精确的X射线光谱学学校。

在战争期间，Güttig作为查尔斯大学的化学教授，利用X射线和其他方法对晶体中的“游离成分”进行了有趣的研究。最近，在布拉格（Praha）和布尔诺的学术实验室和斯柯达工厂的工业实验室中发现了活跃的X射线晶体学流派。

以色列

在Rehovoth的Weizmann研究所，X射线晶体分析从一开始（1948年）就掌握在化学家手中。施密特特别研究了“分子过度拥挤”对有机晶体结构的影响。同一研究所的J.Gillis对晶体结构分析的数学和计算问题感兴趣。

耶路撒冷希伯来大学物理系（E.Alexander教授）正在研究X射线光学和光谱学问题。使用X射线衍射的其他实验室是原子能委员会（政府）和塔迪尔有限公司（工业）的实验室。

意大利

尽管意大利的矿物学和结晶学传统可以追溯到17世纪，但第一批X射线工作来自化学的米兰理工学院，研究分析和物理化学问题。1924年，G.Bruni、G.R.Levi和G.Natta与许多同事在这里创建了一所非常可行的学校，至今仍在继续。他们对氧化物、氢氧化物、氟化物、碳酸盐等的研究是基于粉末图，这是G.R.Levi与Debye和Scherrer在Zu rich研究的技术。随着时间的推移，人们采用了单晶方法，现在使用了Weissenberg和岁差相机、光学和机器求和，从而产生了具有高质量和化学意义的单晶工作。

在矿物学家中，E.Onorato是第一个进入该领域的人（1927年），他在莱比锡与Rinne-Schiebold一起研究期间，根据劳厄图解确定了石膏的空间群。蒙托罗在同一个实验室接受了训练；后来，他把大部分工作都投入了冶金分析。

在过去的十年里，由于缺乏设备，导致了战争期间来自意大利的工作量相对较小；装备精良的实验室数量增加了一倍，一大批年轻且训练有素的X射线晶体学家目前正在学术、工业和政府实验室研究化学、物理和矿物学问题。还使用了荧光分析和电子衍射。

西班牙

劳厄发现后不到一年，F.帕迪洛就此事以及布拉格一家的第一份工作向英国皇家自然历史学会提交了一份报告(波尔. 1913,13两年后（1915年），布拉斯·卡布雷拉在Anales Soc.Esp.Fis.公司。y快速。 13, 7. 然而，又过了十年，新的实验技术才真正引入西班牙，首先是在马德里大学物理系，但很快，同时，在马德里的国际教育委员会（洛克菲勒）的帮助下成立的国家费西嘉学院（Instituto National de Física y Química）规模更大。在这里，J.Palacios聚集了一群热情的年轻工作者，他为他们讲课，并邀请了来自国外的客人。根据亨斯滕贝格提供的图纸，在该研究所的车间里建造了一台韦森伯格相机，他和维尔尔都来自H.Mark在路德维希港的实验室，他们启动了电子衍射，由L.Brü拍摄。J.Garrido、O.Foz、L.Rivoir和R.Salvin与Palacios共同致力于无机和有机晶体的结构测定以及傅里叶分析方法的完善。自1935年起，内战使这一切几乎陷于停顿。对于F.Pardillo在巴塞罗那大学矿物学系独立开展的工作，也是如此。

第二次世界大战后发生了复兴，科学家的位置发生了相当大的变化。L.Brú在加那利群岛La Laguna担任物理学教授期间就没有X射线仪器，1949年被任命为塞维利亚大学的物理主席，在那里，他召集了一些以前的合作者，开始研究结构问题。1956年，他以同样的身份进入马德里大学，与越来越多的同事一起继续X射线和电子衍射。

L.Rivoir领导的X光部门位于改建后的国家费西卡研究所（现为费西卡学院“Alonso de Santa Cruz”）。

西班牙晶体学家中最活跃的是J.L.Amoros，1942年从巴塞罗那大学毕业后，他在高级研究委员会（CSIC）卢卡斯·马拉达研究所工作，后来成为马德里的结晶学教授。他与众多同事一起研究晶体的结构、物理性质及其分析方法。这个团体发行了有趣而有用的出版物，为新一代学生提供了学习的文本。

应该提到的是，J·加里多和J·奥尔兰也在1946年出版了一本书洛杉矶X y la restructura fina de Los cristales它很好地介绍了这个主题，并包含了作者开发的一些方法。

晶体学会成立于1950年，约有35名成员；1960年，会员人数增至60人。1960年，伊比利亚-美国结晶学协会成立，旨在将阿根廷、智利、乌拉圭和西班牙的结晶学研究联系在一起。

瑞士

这个国家衍射方法的发展主要是由苏黎世的杰出人物：P.德拜、P.舍勒和P.尼格利塑造的。他们于1920年来到苏黎世，前两位去了物理系，后一位去了E.T.H的矿物学和岩石学系。尽管尼格利分析了硫镍矿，但这两个地方都没有对晶体结构测定产生太大兴趣，在Scherrer下，研究了罗谢尔盐等铁电晶体的结构。在尼格利的研究所中，重点放在抽象、几何和分类意义上的水晶建筑的一般规律上；然而，应该提到E.布兰登伯格对灭绝规律的重要分析，以及H.海斯许对空间群理论的扩展，以包括不对称元素。

1930年起，伯尔尼的物理化学家W.Feitknecht与W.Lotmar一起大规模使用了公认意义上的晶体结构分析。主要使用粉末图对一系列化合物进行了系统的化学调查，如二价金属的碱性盐、双氢氧化物和羟基盐，并产生了大量论文；Lotmar后来转向高聚物和蛋白质衍射。在同一所大学的矿物学系，伯尔尼·W·诺瓦基建立了一个活跃且设备完善的结构分析中心。这里测定了各种各样的晶体，从矿物到甾体和其他高分子对称的有机晶体。晶体结构的原理以及空间群中结构分布的统计数据引起了诺瓦基的特别兴趣（后者请参阅Donnay和Nowacki，Crystal数据,回忆录60，美国地质学会，1954年）。

1932-38年（大约），在物理学家J.Weigle的领导下，一个非常活跃的X射线光学学派在日内瓦蓬勃发展。在许多论文中，Weigle和他的同事测试了X射线衍射动力学理论的有效性，也为理解莫尔条纹奠定了基础，莫尔条纹在电子衍射和显微镜中非常有启发性。当韦格尔将兴趣转向遗传学并定居美国时，这所学校宣告结束。

自F.Laves被任命为结晶学教授以来，苏黎世矿物学研究所发生了重新激活；一个有趣的研究结构和物理性质关系的项目正在广泛开展。A.Niggli进一步扩展了空间群的数学理论。

不用说，在瑞士这样一个高度工业化的国家，X射线衍射被用于化学、冶金、电气工业以及位于诺伊查泰尔的瑞士特殊实验室。

南斯拉夫

发表的第一篇论文是M.Karšulin、a.Tomić和a.Lahodny于1949年对铝土矿进行鉴定的粉末衍射研究。但是，单晶方法和Beevers-Lipson条的引入归功于D.Grdenić（1950），他在莫斯科有机化学研究所接受了A.I.Kitaigorodskii的培训。研究中心是萨格勒布和贝尔格莱德大学的物理、物理化学和矿物学研究所、贝尔格莱德核科学研究所和萨格勒布轻金属工业研究所。Grdenić教授表示，萨格勒布大学的“化学研究所”Ruder Bošcović正在研究无机和有机金属化合物，而物理研究所则将小角度散射应用于胶体系统。

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上述讨论代表了衍射方法在晶体学和矿物学有着悠久传统的国家以及研究才刚刚开始的国家的发展情况。上述未提及的国家包括比利时和印度；波兰、巴基斯坦、韩国；和中华人民共和国。

最后，除了有一流的晶体学家（例如S.H.Yü，见《李普生和威尔逊的回忆》）之外，我们所知太少了；这被一个事实所抵消，即在该国计划的教育和研究计划中，X射线衍射尚未得到高度重视。一旦达到这一阶段，结构工程可能会爆发。

在韩国和巴基斯坦，有训练有素的研究人员和有用的设备，但在一群研究人员聚在一起之前，必须首先完成整个教育工作，经验表明，孤立一个或只有几个科学家通常会破坏研究。在波兰，六所大学都有X射线实验室，国家或学术机构也有更多，但产出似乎并不高。

印度已被纳入英国和英联邦学校调查（第17章），加拿大、澳大利亚、新西兰和南非也是如此。印度和南非的一些额外信息将分别在K.Banerjee和R.W.James的个人回忆中找到。

在比利时，X射线衍射可追溯到H.Brasseur，他于1930年首先在曼彻斯特，然后在帕萨迪纳研究孔雀石和蓝铜矿。回到利日的矿物学实验室，他和他的同事研究了双氰化物的结构，比如水合的钡-铂-氰化物。除了这个实验室之外，X射线方法似乎直到20世纪50年代才在比利时引起人们的积极兴趣。随后，利日的J.图桑，以及后来的卢万的H.van Meersche，Bijvoet的学生，从事了有机结构的研究，以及曾与吉尼亚大学一起学习的H.J.Lambot，在布鲁塞尔自由大学对硬铝老化过程中的沉淀机理进行了仔细研究。一些工业实验室也采用了X射线方法。

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还有许多其他国家正在教授和使用X射线衍射方法，尽管是以一种相当孤立的方式，例如希腊、埃及、保加利亚、罗马尼亚、巴西和其他南美国家。经验表明，学科的发展通常是合作的。只要学术实验室和工业实验室的化学家没有积极的兴趣，晶体学家的队伍就仍然很小，而且从学生的角度来看，所需的特殊培训并不能保证获得一份薪水丰厚且有趣的工作。一旦这种漠不关心的第一阶段被克服，就需要很快为学科的发展和扎根准备好一个良好的苗床。事实证明，向国外派遣经过适当准备的学生到成熟的教学实验室，或邀请这些实验室的工作人员进行为期几个月的访问，是使学科以良好的形式建立起来的最有效的手段，而且没有可避免的实验。

有趣的是，农业问题对这些方法在工业化程度较低的国家的传播产生了重要影响。”粘土矿物通常是第一台X射线衍射仪建成后首先解决的课题之一。