1981年12月,凯·西格巴恩(左)在斯德哥尔摩接受瑞典国王卡尔·古斯塔夫颁发诺贝尔物理学奖

瑞典物理学家凯·西格巴恩(Kai Siegbahn)因致力于研发一种用电子检测复合材料成分和纯度的新技术而于1981年荣获诺贝尔物理学奖。西格巴恩博士被公认是用电子光谱学(ESCA)发展化学分析技术的带头人,于2007年7月20日去世,享年89岁,当时他在瑞典南部城市安格赫尔摩的别墅,死于心力衰竭。

西格巴恩的父亲卡尔·M·G·西格巴恩(Karl M.G.Siegbahn)也是一位诺贝尔物理学奖获得者,因在X射线光谱学方面的研究和发现于1924年获得该奖项。

在1950年代和1960年代早期,西格巴恩等人在瑞典乌普萨拉大学发现,某种特定材料在受到X光照射时会释放出电子。释放出的电子其速度可以用分光计加以测量,籍以揭示其原子的结合能,从而使科学家能够追踪粒子直至确定是哪种元素。借助该项技术,西格巴恩能够精确地判断被检测材料的成分构成。

西格巴恩改进并提高了分光计等仪器的测量精度,而ESCA则成为一种重要的实验室分析工具。为了建立细目及鉴别更多的元素,西格巴恩与卡尔·诺林(Carl Nordling)、伊夫林·索科罗夫斯基(Evelyn Sokolowski)等研究人员一起利用该技术对电子的结合能进行了深入的研究。

ESCA从此被用来检测半导体表面、空气样品中的杂质,以及测定某一特定材料的氧化程度等。斯坦福大学材料科学和工程学退休教授斯蒂格·B·海格斯托罗姆(Stig B.Hagstrom)说,该技术被证明是“极其灵敏的”,并且“已经随着西格巴恩的仪器和他的学生传播到了全世界。”

曾在乌普萨拉大学参与了西格巴恩研究的海格斯托罗姆博士说,ESCA是从核谱学衍生而来的,该项新技术的诞生“有几分偶然,事先并无规划,纯属意外收获,可以说是上天对西格巴恩的求知好学和广纳博闻的一种回报。”

在1981年,西格巴恩赢得了当年度诺贝尔物理学奖的一半奖金;另一半由两名美国科学家分享,他们是哈佛大学的尼古拉斯·布罗姆勃根(Nicolaas Bloembergen)和斯坦福大学的亚瑟·L·肖洛(Arthur L.Schawlow),两人因对激光光谱学的贡献而获此殊荣。

西格巴恩在获奖时坦承受父亲的影响,并对《纽约时报》记者说,早年与一位诺贝尔奖获得者在早餐桌上的一次谈话,给了他在当时未曾料到的“好处”。

西格巴恩出生在瑞典南部城市兰德,1944年在斯德哥尔摩大学获得物理学博士学位。

从1942年到1951年,西格巴恩在位于斯德哥尔摩的诺贝尔物理学研究所从事研究工作。其后的一段时间在瑞典皇家理工学院从事教学工作,之后于1954年加盟乌普萨拉大学,并在那儿担任物理学教授兼任物理系主任,于1984年退休。

西格巴恩在自己的领域著作颇丰,包括《ESCA:借助电子能谱技术研究原子、分子及固态结构》(1967年),和《ESCA应用于自由分子》(1969年)等。