盘点丨问鼎诺贝尔奖的10大检测技术
诺贝尔奖是以瑞典著名的化学家 阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产（3100万瑞典克朗）作为基金在1900年创立的。该奖项授予世界上在物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六个领域对人类做出重大贡献的人，于1901年首次颁发，截止2016年共授予了881位个人和23个团体。今天我们将盘点一下那些与新型仪器设备诞生密不可分的诺贝尔奖。
01 1901年诺贝尔物理学奖 -X射线的发现
x射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。一般来说，X射线是由德国物理学家伦琴于1895年发现，所以又称伦琴射线。实际上最早发现X射线是特斯拉，先于伦琴证实了他的发现，但在他的发现众所周知之前，他的大部分研究资料在1895年3月第五大道一次实验室大火中烧毁了。
x射线的发现纯属是一个偶然的机会，1895年11月8日傍晚，伦琴在实验室研究阴极射线，实验完成切断电源后，却意外地发现一米以外的一个小工作台上有闪光，而且可以穿透肌肉照出手骨轮廓，于是他请夫人把手放在用黑纸包严的照相底片上，然后用X射线对准照射15分钟，显影后底片上清晰地呈现出夫人的手骨像，手指上的结婚戒指也很清楚。人类历史上第一张X光片就此诞生。
经过多次实验之后，1895年12月28日伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯《一种新射线——初步报告》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线（数学上经常使用的未知数符号X），因为他当时无法确定这一新射线的本质。伦琴的这一发现立即引起了强烈的反响：1896年1月4日柏林物理学会成立50周年纪念展览会上展出了X射线照片；1月5日维也纳《新闻报》抢先作了报道；1月6日伦敦《每日纪事》向全世界发布消息，宣告发现X射线。这些宣传，轰动了当时国际学术界，伦琴的论文在3个月之内就印刷了5次，立即被译成英、法、意、俄等国文字。此后，伦琴发表了《论一种新型的射线》、《关于X射线的进一步观察》等一系列研究论文。1901年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于发现X射线而获得了物理学奖。
伦琴发现X射线使X射线研究迅速升温。几个星期之后，医生开始应用X射线准确地显示人体骨骼，这是物理学的新发现在医学中最迅速的应用。随后，欧洲不少医院创立了用X射线检查食道、肠道和胃的方法，受检查者吞服一种造影剂（如硫酸钡），再经X射线照射，便可显示出病变部位的情景。时至今日，X射线诊断仪一直作为医院中最重要的诊断仪器。
x射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现之一，这一发现标志着现代物理学的产生，为诸多科学领域提供了一种行之有效的研究手段。X射线的发现和研究，对20世纪以来的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。
02 1915年诺贝尔物理学奖 -X射线晶体结构分析
在伦琴发现X射线之后，X射线研究的热潮席卷开来。当时人们对于X射线究竟是微小的质点束，还是像光一样的波状辐射，一直悬而未决。有一种鉴定方法就是看X射线能否借助含有一系列细线的衍射光栅而衍射。要想得到适当的衍射，这些细线的间距必须大致与辐射线的波长大小相等，那时制作如此精细的人工衍射光栅是完全不可能的。
德国物理学家马克斯·劳厄想到，如果人工做不出这样的光栅，自然界中的晶体也许能行。晶体是一种几何形状整齐的固体，而在固体平面之间有特定的角度，并且有特定的对称性，这种规律是构成晶体结构的原子有次序地排列的结果，一层原子和另一层原子之间的距离大约是X射线波长的大小，因此他认为晶体应该可以使X射线发生衍射现象。但是劳厄的老板，物理学家阿诺德·索末菲认为这一想法荒诞不经，并劝说他不要在这上面浪费时间。但是到了1912年，两个名不见经传的学生证实了劳厄的预言：他们把一束Ｘ光射向硫化锌晶体，在感光版上捕捉到了散射现象，感光版冲洗出来之后，他们发现了圆形排列的亮点和暗点衍射图。通过这一现象，劳厄证明了Ｘ光具有波的性质，《自然》杂志把这一发现称为“我们时代最伟大、意义最深远的发现”。劳厄证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性，成功发表了《X射线的干涉现象》一文。两年后，也就是1914年，凭借证明了Ｘ光具有波的性质，劳厄赢得了诺贝尔物理学奖。
但是将这一发现应用于晶体结构分析的却另有其人。劳厄的文章发表不久，引起了英国布拉格父子的关注，当时老布拉格，即亨利·布拉格已是利兹大学的物理学教授，而小布拉格，即劳伦斯·布拉格刚从剑桥大学毕业，在卡文迪许实验室工作。他们经过反复研究，成功地解释了劳厄的实验事实，以更简洁的方式，清楚地解释了X射线晶体衍射的形成，并提出著名的布拉格公式。这一结果不仅证明了小布拉格的解释的正确性，更重要的是证明了能够用X射线来获取关于晶体结构的信息。1912年11月，小布位格以《晶体对短波长电磁波衍射》为题向剑桥哲学学会报告了上述研究结果，老布拉格于1913年1月设计出第一台X射线光谱仪，并利用这台仪器，发现了特征X射线。布拉格父子因在用X射线研究晶体结构方面所作出的杰出贡献分享了1915年的诺贝尔物理学奖，而小布拉格年仅25岁便获得诺贝尔奖，使他成为历史上最年轻的诺贝尔物理学奖获奖者。
x射线衍射仪已经成为当今科学研究不可或缺的大型分析仪器，它可以精确测定物质的晶体结构、织构及应力，精确的进行物相分析、定性和定量分析，被广泛应用于冶金，石油，化工，科研，航空航天，教学，材料生产等领域。
03 1922年诺贝尔化学奖-质谱技术
质谱技术是一种与光谱并列的谱学方法，通常是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术，该技术在一次分析中可提供丰富的结构信息。作为一种测量离子质量-电荷比的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。
早在19世纪末，E.Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子，随后W.Wein发现正电荷粒子束在磁场中会发生偏转，这些实验结果为质谱技术的诞生提供了基础。
世界上第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯·阿斯顿于1919年制成的，当时阿斯顿用这台装置发现了多种同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，并第一次用该技术证明了原子质量亏损。由于阿斯顿在质谱技术方面的突出成就，为此他被授予1922年诺贝尔化学奖。
随着质谱技术的问世，各领域纷纷采用这种技术进行分析，质谱技术也得到了前所未有的发展。到20世纪20年代，质谱逐渐成为一种分析手段，被化学家采用；从40年代开始，质谱广泛用于有机物质分析；1966年，M.S.B. Munson和F.H. Field发明了化学电离源，质谱第一次可以检测热不稳定的生物分子；到了80年代左右，随着快原子轰击、电喷雾和基质辅助激光解析等新“软电离”技术的出现，质谱能用于分析高极性、难挥发和热不稳定样品，生物质谱飞速发展，已成为现代科学前沿的热点之一。
04 1924年诺贝尔医学奖-心电图机制
心电图技术是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。 心脏电活动按力学原理可归结为一系列的瞬间心电综合向量，其原理是：心肌细胞膜是半透膜，静息状态时，膜外排列一定数量带正电荷的阳离子，膜内排列相同数量带负电荷的阴离子，膜外电位高于膜内，称为极化状态。静息状态下，由于心脏各部位心肌细胞都处于极化状态，没有电位差，电流记录仪描记的电位曲线平直，即为体表心电图的等电位线。心肌细胞在受到一定强度的刺激时，细胞膜通透性发生改变，大量阳离子短时间内涌入膜内，使膜内电位由负变正，这个过程称为除极。对整体心脏来说，心肌细胞从心内膜向心外膜顺序除极过程中的电位变化，由电流记录仪描记的电位曲线称为除极波。细胞除极完成后，细胞膜又排出大量阳离子，使膜内电位由正变负，恢复到原来的极化状态，此过程由心外膜向心内膜进行，称为复极。同样心肌细胞复极过程中的电位变化，由电流记录仪描记出称为复极波。整个心肌细胞全部复极后，再次恢复极化状态，各部位心肌细胞间没有电位差，体表心电图记录到等电位线，心脏的整个过程周而往复，同时也被心电图机完全记录下来。
心电图技术萌芽到实际应用于临床医学经历了一百多年的发展。1791年，一个阳光明媚的日子里，意大利解剖学家路易吉？伽伐尼摆动着试验台上的青蛙。他忽然发现，切下来的蛙腿，碰到电火花会出现抽动；之后，他又发现，即使不直接接触电源，只用金属解剖刀，也能复制这种抽动。于是，他得出了结论：动物体内存在肌肉电流。尽管这个说法是错误的，但是，生物学家们的兴趣已被成功点燃。1832年，意大利生理学家们在进行了一系列的有关蛙肌肉的实验后，发现并不是肌肉存在电流，而是收缩的肌肉产生了电流，就这样，科学家们向着人体内最神秘的肌肉——心肌——进发了。1887年，英国皇家学会玛丽医院举行了一场具有划时代意义的科学演示：该院生理学教授Waller在犬和人的心脏上应用毛细管静电计记录心电图。演示中，Waller当场成功记录了人类第一例心电图。尽管以现代眼光看来，这一心电图十分粗糙，连心房的P波都没有，但是0到1的突破已经完成了。十六年后，威廉-埃因托芬将镀银石英拉成弦线（直径仅2.1μm，用放大镜才能看到），悬浮在两侧的磁铁间；当体表心电有微弱变化时，弦线便出现摆动；通过装置，将这种摆动放大近500倍后，他终于得到了清晰的心电图，并且将各波命名为P、Q、R、S、T、U波，这些命名，沿用至今。又过了21年，即1924年，为表彰埃因托芬发明心电图，他被授予了诺贝尔生理或医学奖。
100 多年来，因为价格低廉、检测准确、不会对病人造成痛苦，心电图一直是临床最常用的检测手段。时至今日，心电图技术正在朝着更小、更智能的方向迈进。
05 1929年诺贝尔化学奖-超离心机
离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力，使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮，从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的，这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。离心机转子高速旋转时，当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时，颗粒离开轴心方向移动，发生沉降；如果颗粒密度低于周围介质的密度时，则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。常用的离心机有多种类型，一般低速离心机的最高转速不超过6000rpm，高速离心机在25000rpm以下，超速离心机的最高速度达60000rpm以上，离心力约为重力加速度的500000倍。按用途可分成制备性超速离心机和分析性超速离心机两大类，两者均装有冷冻和真空系统。两者的区别在于制备性超速离心机容量较大，主要用于分离制备线粒体、溶酶体和病毒等以及具有生物活性的核酸、酶等生物大分子。分析性超速离心机另装有光学系统，可以监测旋离过程中物质的沉降行为并能拍摄成照片。
超离心技术是由瑞典物理化学家斯维德伯格发明，并制造了第一台超离心机。1926年，诺贝尔奖委员会由于他在布朗运动领域的研究而授予他化学奖，在颁奖仪式上，斯维德伯格进行演讲时，一句也没有提及布朗运动研究，这不得不说是诺贝尔奖选错了项目，斯维德伯格与他的超离心机才应该获得这项殊荣。
超离心技术历史悠久，但越陈越香。从1926年获得诺贝尔奖开始，这一技术一直走在科技发展的最前沿，从DNA半保留复制的验证到最新的蛋白结构筛选鉴定，从传统疫苗的理化检测到今年的单抗药物和新型病毒疫苗研发，分析超离技术一直在背后默默耕耘，贡献了一批又一批真实可靠的实验数据。时至今日，超离心机已经成为医药、生物学研究领域不可或缺的制备和分析手段，已广泛地应用于蛋白质聚集、单克隆抗体的自聚合研究、受体与蛋白质配基结合的化学计量学、目标靶蛋白的验证、大分子材料研究以及疫苗药物配方研究、QA/QC等方面。
06 1930年诺贝尔物理学奖 -拉曼效应
拉曼效应，也称拉曼散射，是指一定频率的激光照射到样品表面时，物质中的分子吸收了部分能量，发生不同方式和程度的振动（例如：原子的摆动和扭动，化学键的摆动和振动），然后散射出较低频率的光，光频率的变化决定于散射物质的特性，不同原子团振动的方式是惟一的，因此可以产生特定频率的散射光，其光谱就称为“指纹光谱”，可以照此原理鉴别出组成物质的分子的种类。
拉曼效应的发现者拉曼是一位物理学天才。拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利，父亲是一位大学数学、物理教授，自幼对他进行科学启蒙教育，培养他对音乐和乐器的爱好。他天资出众，16岁大学毕业，以第一名获物理学金奖，19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年，他仅18岁，就在英国著名科学杂志《自然》发表了关于光衍射效应的论文。为了谋生，拉曼成为了一名会计助理，他利用业余时间在印度科学教育协会里面的实验室开展他的声学和光学研究，经过十年的努力，拉曼在没有高级科研人员指导的条件下，靠自己的努力作出了一系列成果，发表了许多论文。1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授，使他从此能专心致力于科学研究。1924年拉曼到美国访问，正值不久前康普顿发现X射线散射后波长变长的效应，拉曼从中得到了重要启示，在1928年2月28日下午，拉曼决定采用单色光作光源，做了一个具有划时代意义的实验：他从目测分光镜看散射光，看到在蓝光和绿光的区域里，有两根以上的尖锐亮线，每一条入射谱线都有相应的变散射线，人们把这一种新发现的现象称为拉曼效应，凭借这一发现，1930年拉曼被授予诺贝尔物理学奖。
拉曼发现反常散射的消息传遍世界，引起了强烈反响，许多实验室相继重复，证实并发展了他的结果。拉曼是第一位获得诺贝尔奖的第三世界国家的科学家，他大半生处于独立前的印度，竟取得了如此突出的成就，实在令人钦佩。
拉曼光谱分析已经成为现在材料分析领域的重要分析手段，在钢铁、催化剂、艺术品鉴定等领域有着不可替代的作用。
07 1952 年诺贝尔物理学奖 -核磁共振
核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
爱德华·米尔斯·珀塞尔，1912年8月30日出生于美国依利诺伊州的特落威尔城。他先在依利诺伊州的马顿公立学校受教育；1929年进入印第安纳州的普度大学电力工程系学习。然而，珀塞尔对物理学有着极大的兴趣。大学毕业后，他被选为交流学生到德国的卡尔思鲁恩高等工业学校留学，在韦泽尔教授指导下学习。一年之后，他回国进入哈佛大学攻读博士学位；两年之后，珀塞尔成为该大学讲师。第二次世界大战开始后，他来到麻省理工大学放射研究所进行微波雷达开发研究。珀塞尔对核磁共振研究于1945年开始。他认为，处于原子中心的原子核具有很小的磁场，在原子核外有静磁场存在时，核的旋进运动就会开始。地球的自转轴也会产生周期26000公里的旋进运动。从外向输送电波时，这种电磁波的频率与原子核的旋进频率一致，这就是共振。他利用了螺线管法研究了弱磁场中的核磁共振，这种方法对于彻底地、绝对地测定核磁力矩具有极大意义。其次，他设计了一项饶有兴趣的实验：他利用核磁共振形成一种独特的状态，在这种状态中原子核的状态相当于绝对温度计的低温，从而开辟了物理学的一个崭新的领域——核磁共振能谱学。由于其在核磁共振领域的突出成就，珀塞尔被授予1952 年诺贝尔物理学奖。
现在核磁共振在临床医学中非常普及，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢、前列腺等实质器官以及心脏和大血管有绝佳的诊断功能。与其他辅助检查手段相比，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变，目前已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。由于核磁共振技术的重要性和广泛应用，这种技术前后获得过六次诺贝尔科学奖，除了1952年珀塞尔的物理学奖外，还包括1943和1944年物理学奖、1991和2002年化学奖以及2003年的医学奖。核磁共振及其衍生的技术竟然横跨了70年的三个学科的六次诺贝尔科学奖，开创了诺贝尔科学奖授奖史的纪录。
08 1979诺贝尔生理、医学奖-X射线断层扫描仪
射线断层扫描仪一般称为“CT”，这种技术是利用X射线穿透人体某层面进行逐行扫描，探测器测量和记录透过人体后的射线强度值，将这些强度值转换为数码信号，送进计算机进行处理，经过排列重建，在显示器上就能显示出该层面的“切片”图。
伦琴发现X射线之后，这种技术在医学领域迅速推广开来，但是X射线照相无法解决前后物体的图像重叠问题。1917年，奥地利数学家雷唐提出用高度准直、极细笔状X射线束，环绕人体某一部分作断层扫描，未被吸收的光子穿透人体后被检测器接收，这些模拟信号经过数据处理和运算后可重建图像，这就是断层照相的基本思想，可惜他的论文在发表后的50多年里被湮没了，直至20世纪70年代初才发现。此后，在数学家们提出的各种对断面扫描数据处理的运算方法中，贡献最大的是美国理论物理学家阿兰·科马克。
1955年，在开普敦大学物理系教理论物理学的科马克发现医生在计算放射剂量时，把非均质的人体当作均质看待，他认为应把人体构造和组成特征用一系列前后相继的切面图像表现出来。经过近10年的努力，他终于解决了计算机断层扫描技术的理论问题。1963年，他首先建议用X射线扫描进行图像重建，并提出了精确的数学推算方法。20世纪70年代，英国EMI公司的工程师高德弗里·豪斯菲尔德在参考科马克发表的应用数学重建图像理论的基础上，把电子计算机断层照相技术引入医学，使电子计算机技术与X射线机相结合，完成图像重建过程。1971年，豪斯菲尔德研制成功的世界上第一台X射线计算机断层扫描机在伦敦一家医院正式安装使用，成功地为一名英国妇女诊断出脑部的肿瘤，获得了第一例脑肿瘤的照片。他们在英国放射学会上发表了第一篇论文，1973年英国放射学杂志对此作了正式报道，这篇论文受到了医学界的高度重视，被誉为“放射诊断学史上又一个里程碑”，从此，放射诊断学进人了CT时代。1979年的诺贝尔生理。医学奖破例地授给了豪斯菲尔德和科马克这两位没有专门医学经历的科学家。
目前，X射线断层扫描技术已成为临床医学诊断中最有效的手段之一。它的优越性在于可以清晰地显示人体器官的各种断面，避免产生影像的重叠，具有相当高的密度分辨率和一定的空间分辨率，对脑瘤的确诊率可达95％。对腹部、胸部等处的肝、胰、肾等软组织器官是否病变有特殊功用，对于已有病变肿瘤的大小和范围显示也很清楚，在一定程度上还可以区分肿瘤的性质。
09 1986年诺贝尔物理学奖 -电子显微镜
电子显微镜简称电镜，是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器，分为透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
研制电子显微镜的历史可以追溯到19世纪末。人们在研究阴极射线的过程中发现阴极射线管的管壁往往会出现阳极的阴影。1897年布劳恩设计并制成了最初的示波管。这就为电子显微镜的诞生准备了技术条件。1926年布什发表了有关磁焦距的论文，指出电子束通过轴对称电磁场时可以聚焦，如同光线通过透镜时可以聚焦一样，因为可以利用电子成像。这为电子显微镜作了理论上的准备。
恩斯特·鲁斯卡1906年12月25日生于德国巴登市海德堡。恩斯特上中学时就喜欢工程，在大学期间参加过高压实验室工作，从事阴极射线示波管的研究。从1929年开始，鲁斯卡在组长克诺尔的指导下进行电子透镜实验。1928年-1929年期间，鲁斯卡在参与示波管技术研究工作的基础上，进行了利用磁透镜和静电透镜使电子束聚焦成像的实验研究，证实在电子束照射下直径为0.3mm的光阑可以产生低倍（1.3倍）的像，并验证了透镜成像公式。这就为创制电子显微镜奠定了基础。
年，克诺尔和鲁斯卡开始研制电子显微镜，1933年，鲁斯卡在加速电压75 kV下，运用焦距为3 mm的磁透镜获得 12 000倍放大率，还安装了聚光镜可以在高放大率下调节电子束亮度。他拍摄了分辨率优于光学显微镜的铝箔和棉丝的照片，并试验采用薄试样使电子束透射从而形成电子放大像。1934年鲁斯卡以题为“电子显微镜的磁物镜”学位论文获得柏林技术大学工学博士学位。经过三年的奔走，1937年春，西门子-哈斯克公司终于同意出资为他建立电子光学和电子显微学实验室。1939年西门子公司制造的第一台商品电子显微镜终于问世，在莱比锡国际博览会上展出，引起广泛注意。由于在电镜领域做出的巨大贡献，1986年鲁斯卡被授予获诺贝尔物理学奖。
电子显微镜作为一种微观结构分析方式，已经在纳米科学、生物、医学、材料、物理、化学等众多领域获得了广泛的应用。
10 1994年诺贝尔物理学奖 -中子衍射技术
中子衍射通常指德布罗意波长为约1埃左右的中子（热中子）通过晶态物质时发生的布拉格衍射，用于研究物质的微观结构。
中子发现于1932年，这个时候德布罗意物质波假设已经得到电子衍射和分子衍射的验证。人们预见到，并且也实际观测到了中子的衍射现象。但是由于当时中子源太弱，得到的中子束能量不均匀，难以找到具体应用。直到40年代，当核反应堆建立以后，才有可能利用中子衍射效应探索物质内部的结构。从核反应堆发出的中子经过减速（慢化）以后，其能量与热平衡的分子原子及晶格相当，所以这种慢中子又称为热中子。从40年代—50年代开始，以热中子非弹性散射为中心的慢中子谱学得到了飞速发展，三轴谱仪的发明为慢中子谱学提供了重要的手段。
沙尔1915年生于匹兹堡，1937年在卡耐基技术学院毕业，1941年在纽约大学获博士学位，研究的课题是核物理。后来，沙尔加入了橡树岭国家实验室，1949年沙尔和斯马特首先报导了核散射引起的附加相干布拉格反射，后来又进一步证明铁磁材料与铁磁性材料的磁晶格结构也可以用中子衍射进行研究，沙尔对慢中子辐射的各种应用所做的工作，奠定了磁结晶学的发展。1956年他曾因此荣获美国物理学会的布克利奖。随后，沙尔和他的合作者致力于完全晶格的动态X射线和中子衍射的研究。
布罗克豪斯1918年出生于阿尔塔的勒斯布利奇，在不列颠哥伦比亚大学先学电工和电子学，27岁时才开始学习物理，1948年与1950年在多伦多大学先后获硕士学位和博士学位。出于对奈尔反铁磁性学说的兴趣，认识到中子磁散射的价值，选择职业时毫不犹豫地来到了加拿大著名核反应堆实验室——乔克里弗国家实验室。他在原有的单轴和二轴中子谱仪的基础上设计了三轴谱仪。在布罗克豪斯等人的努力下，慢中子谱学已经发展成为一门普遍采用的技术。
年诺贝尔物理学奖被美国马萨诸塞州坎伯利基麻省理工学院的沙尔和加拿大安大略省翰密尔顿马克马斯特尔大学的布罗克豪斯共同分享。瑞典皇家科学院在通报中说，他们的贡献在于：“沙尔帮助解答了原子在哪里的问题，而布罗克豪斯帮助解答了原子在做什么的问题”。
中子衍射技术在晶体结构、磁结构分析等领域有都有重要应用，同时也被应用于结构相变、择优取向、晶体形貌、位错缺陷及非晶态等其他方面研究。
