Il a créé un nouvel outil d’analyse chimique, l’ESCA pour pratiquer et développer de la spectroscopie électronique à haute résolution Kai Manne Börje Siegbahn (20 avril 1918 – 20 juillet 2007) était un physicien suédois qui a reçu le prix Nobel de physique en 1981, internationalement reconnu pour ses contributions fondamentales à spectroscopie électronique, particulièrement à spectroscopie électronique pour analyse chimique (ESCA), décédé le 20 juillet 2007 d’une crise cardiaque dans sa résidence d’été à Ängelholm, en Suède. Tout au long de son carrière, Kai a poursuivi la tradition de la recherche en physique en Suède, en se concentrant sur des mesures très précises et exactes rendues possibles par une instrumentation de pointe.Kai est né le 20 avril 1918 à Lund, en Suède, où son père, Manne Siegbahn, était professeur de physique à l’Université de Lund. L’aîné Siegbahn, qui a développé des instruments de haute précision et de haute résolution spectroscopie à rayons X, a reçu le Nobel Prix en physique en 1924. Peu de temps après la naissance de Kai, son père a été transféré à l’Université d’Uppsala pour occuper la chaire de physique qu’Anders Ängström avait occupée lors de son travail révolutionnaire en spectroscopie.Kai a fréquenté le lycée d’Uppsala et a étudié les mathématiques, la chimie et la physique à l’Université d’Uppsala. Il a déménagé à l’Institut Nobel de physique de Stockholm (maintenant appelé l’Institut Manne Siegbahn de physique), où il a obtenu son doctorat ; sa thèse s’intitulait « Studies in Beta Spectroscopie.Après un court mandat en tant que professeur de physique à l’Institut royal de technologie, Kai est retourné à l’Université d’Uppsala en 1954 à la chaire de physique que son père avait occupée. Pour emprunter au dramaturge August Strindberg, « Il est venu comme un tourbillon en avril », et son impact immédiat a été visible dans des domaines allant de la bibliothèque et de la salle de lecture récemment rénovées aux activités de recherche poursuivies avec une intensité soudaine. Kai était particulier à propos de son environnement et de son apparence. L’équipement doit répondre aux normes techniques les plus élevées et être beau et soigné.Kai assistait presque toujours au séminaire quotidien de 9h00 et s’asseyait au premier rang. Avec son illimité énergie et d’enthousiasme, il a illustré l’idéal selon lequel le travail acharné est le secret du succès.
Kai a consacré une grande partie de son carrière à développer une instrumentation sophistiquée avec une résolution toujours croissante pour étudier désintégration bêta. Il disait souvent : « Augmentez la résolution, et vous découvrirez sûrement de nouveaux phénomènes. » Il a documenté ses propres découverts dans la nucléaire spectroscopie et spectroscopie électronique en tant qu’éditeur du texte classique Alpha-, Beta- et Spectroscopie gamma (North-Holland, 1965), un recueil d’articles de 77 auteurs internationalement reconnus que Kai connaissait personnellement et avait recrutés.Son réseau international exceptionnel s’est élargi lorsqu’en 1956 il a fondé et a été rédacteur en chef de la revue Nuclear Instruments and Methods. Ce réseau était mis en évidence par la prolifération des visiteurs étrangers au département de physique d’Uppsala. Mon compagnon diplômé étudiants et moi n’étions pas toujours conscients de la notoriété de nombre de ces visiteurs. À une occasion, après avoir fait visiter les lieux à un visiteur, j’ai demandé : « Et qu’as-tu fait ? Quand il a répondu : « J’ai inventé le radar », j’ai décidé de ne plus poser de questions.L’exactitude et la précision avec lesquelles le nucléaire rayonnement gamma peuvent être mesurés sont souvent déterminés par la qualité de la liaison énergies des électrons dans les couches atomiques sont connus. La méthode traditionnelle, spectroscopie d’absorption des rayons X, développé en grande partie par Manne Siegbahn, présentait de nombreuses limitations. Kai a appliqué une méthode différente, mesurant les cinétiques énergies des électrons expulsés d’un échantillon irradié par rayons X de connu énergie. Bien que cette méthode ait déjà été essayée peu de temps après la découverte de rayons X et peu de temps après un article fondateur d’Albert Einstein sur le photoélectrique effet, elle était limitée par la résolution du spectromètre électronique. En utilisant le meilleur disponible spectromètre électronique, un rayon bêta à double focalisation sans fer spectromètre, Carl Nordling, Evelyn Sokolowski et moi-même avons pu obtenir une résolution qui dépassait de loin les résolutions conventionnelles radiographie absorption. Un grand nombre d’éléments ont été étudiés à l’aide de cette nouvelle méthode, et ils sont devenus la base d’un tableau de liaison atomique énergies.Nous avons eu une percée scientifique majeure, un bon exemple de sérendipité scientifique, lorsque nous avons appliqué spectroscopie photo électronique à analyse chimique, spécifiquement du soi-disant déplacement chimiques. Un soir, je travaillais avec Nordling pour voir si spectroscopie photo électronique pourrait être développé en un quantitatif une analyse méthode pour les éléments légers. Pour calibrer notre spectromètre, nous cherchions sodium sulfate. La salle de stockage des produits chimiques était verrouillée, mais la chambre noire photographique ne l’était pas. Dedans il y avait un composé de composition similaire, N / A 2 S 2 O 3 -sel fixateur. Le sodium et les signaux d’oxygène se sont bien développés sous forme de pics clairement distinguables dans les spectres. Cependant, le pic de soufre était différent. Ce n’était pas un pic comme prévu mais deux. Nous connaissions suffisamment la chimie pour savoir que la fixation du sel est sodium thiosulfate, ce qui signifie qu’un atome d’oxygène dans N / A 2 SO 4 a été remplacé par un atome de soufre qui conserve l’état de valence de l’oxygène, -2, tandis que l’autre atome de soufre a un état de valence de +6. Les deux pics que nous avions observés provenaient des deux atomes de soufre différents. Non seulement la méthode des photoélectrons était une technique prometteuse en tant que méthode quantitative analyse chimique méthode, mais plus important encore, elle pourrait être utilisée pour étudier l’état de valence des atomes.Kai était ravi lorsque nous nous sommes rencontrés le lendemain matin, car il avait vu le produit du travail de la nuit précédente sur son bureau. Nous avons tous réalisé le potentiel de la découverte ; Kai a rapidement réaffecté des ressources vers la nouvelle technique, qu’il a donnée à l’acronyme ESCA. En quelques années, le groupe d’Uppsala pourra se targuer d’une position de leader international dans le domaine tandis que, simultanément, plusieurs groupes à travers le monde initient des activités dans ce nouveau domaine de recherche.
La reconnaissance ultime de Kai par la communauté scientifique est venue avec le prix Nobel Prix en Physique en 1981 « pour sa contribution au développement de l’électron à haute résolution spectroscopie. Il a partagé le prix avec Arthur Schawlow et Nicolaas Bloembergen.
Le Nobel Prix a été l’aboutissement d’une série de distinctions internationales prix, doctorats honorifiques et adhésions à l’académie que Kai a reçues de son vivant. Ils paient tous hommage à un homme qu’on appellerait aujourd’hui un entrepreneur scientifique à succès : un scientifique dévoué, un ingénieur qui était fasciné par les dernières innovations technologiques, un homme d’affaires capable à la fois d’allouer et d’attirer des fonds pour d’importantes recherches scientifiques, un directeur de recherche et un champion de la physique en Suède.
Spectrométrie photoélectronique XLa spectrométrie photoélectronique X, ou spectrométrie de photoélectrons induits par rayons X (en anglais, X-Ray photœmission spectrometry : XPS) est une méthode physique d’analyse chimique mise au point à l’université d’Uppsala (Suède) dans les années 1960, sous la direction de Kai Siegbahn, ce qui lui a valu le prix Nobel en 1981. La méthode était anciennement appelée ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis : spectroscopie d’électron pour analyse chimique).
On a finalement accès à la composition chimique de la surface du matériau analysé sur une profondeur de 10 nanomètres à peu près, par comparaison avec des spectres connus. Des analyses semi-quantitatives peuvent être aussi extraites des spectres XPS normalisés en se basant sur la surface des pics.
Kai Manne Börje Siegbahn Physicien suédoisPhysicien suédois qui a partagé (avec Nicolaas Bloembergen et Arthur L.Schawlow) le prix Nobel de physique 1981 pour «sa contribution au développement de la spectroscopie électronique à haute résolution». Il a analysé les électrons qui ont été expulsés de l’intérieur d’un atome par des photons de rayons X à haute énergie. Il a ainsi pu mesurer l’énergie de liaison des électrons atomiques avec une plus grande précision que ce qui était possible auparavant. De plus, comme cette énergie de liaison dépendait quelque peu de l’environnement chimique de l’atome, il a créé un nouvel outil d’analyse chimique, l’ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis). L’ESCA est aujourd’hui utilisée par des centaines de laboratoires dans le monde pour étudier les réactions de surface, comme la corrosion ou les réactions catalytiques, et d’autres également très importantes en chimie industrielle. Son père, Karl Manne Georg Siegbahn, a reçu le prix Nobel de physique en 1924.
http://www.physique-quantique.wikibis.com/spectrometrie_photoelectronique_x.php