弗朗西斯·威廉·阿斯頓（Francis William Aston FRS，1877年9月1日-1945年11月20日），英國著名化學家和物理學家，因發明質譜儀及發現大量非放射性元素的同位素和闡明整數法則而著稱。他是英國皇家學會和劍橋大學三一學院的會員，也是俄羅斯科學院的榮譽院士。1922年，他因其在化學領域的杰出貢獻獲得諾貝爾化學獎。英國質譜學會頒發阿斯頓·馬丁獎章以紀念他。
人物生平
弗朗西斯·阿斯頓出生于1877年9月1日，他是威廉·阿斯頓和范妮·夏洛特·霍利斯的第三個孩子和第二個兒子。他在英國伯明翰的哈伯恩長大，并在哈伯恩教區學校接受教育，后來在伍斯特郡的馬爾文學院寄宿。1893年，他開始在梅森學院（后并入伯明翰大學）攻讀大學課程，師從約翰·亨利·波因廷學習物理，師從弗蘭克蘭和威廉·蒂爾登學習化學。在伯明翰大學的獎學金資助下，他在20世紀90年代中期進行了關于X射線和放射性的物理研究。1896年起，他還在父親家中的私人實驗室里進行有機化學研究。1898年，他獲得福斯特獎學金贊助，成為弗蘭克蘭的學生，主要研究酒石酸化合物的光學性質。1900年起，他在伯明翰的釀酒學校研究發酵學，并被W·巴特勒釀酒廠雇傭，直到1903年返回伯明翰大學擔任波因廷的助理研究員。
1909年，阿斯頓·馬丁成為伯明翰大學講師。一年后，受約瑟夫·湯姆遜的邀請，轉投劍橋大學卡文迪許實驗室。第一次世界大戰爆發后，他的研究被迫中斷，期間被征募為皇家空軍服務。戰爭結束后，他重新回到卡文迪許實驗室。1920年，阿斯頓成為劍橋大學三一學院院士，此后一直在劍橋居住。1921年，阿斯頓當選皇家學會會士，次年獲得諾貝爾化學獎以及皇家學會的休斯獎章。1945年11月20日，阿斯頓在英國劍橋逝世。
研究貢獻
1903年，阿斯頓在伯明翰大學研究放電管中的克魯克斯暗區，很快便發現了“阿斯頓暗區現象”。阿斯頓加盟卡文迪許實驗室時，湯姆孫已經在陰極射線的研究中取得重大成果，轉而研究歐根·戈爾德施泰因發現的陽極射線。湯姆孫和阿斯頓使用威廉·維恩發明的方法，通過磁場使陽極射線的粒子發生偏轉，并通過電場使具有不同電荷和質量的離子分隔開。這些實驗的成果便是首個扇形磁場質譜計的誕生：使離子沿拋物線飛行，將其軌跡記錄到底片上，從而測定其精確質量。在卡文迪許實驗室初期，阿斯頓已經通過實驗證明了的兩種同位素的存在。后來由于第一次世界大戰，他的研究中斷了5年。1919年，他重回實驗室，繼續對氖的同位素進行研究。很快，他成功研制了第一臺質譜儀，并相繼制出性能更高的第二和第三部。借助這些具備電磁聚焦性能的質譜儀，他鑒別出至少212種天然同位素。通過對大量同位素的研究，他闡述了“整數法則”，即：除了氫以外的所有元素，其原子質量都是氫原子質量的整數倍。并且，通過質譜分析，他解釋了造成實際值與上述法則偏差的原因是同位素的存在。阿斯頓一生發表許多論文，1922年出版專著Isotopes（《同位素》），1933年重印時更名為質量spectra- and Isotopes（《質譜與同位素》）。月球上有以其名字命名的“阿斯頓環形山”。
個人生活
阿斯頓·馬丁熱愛運動，定期到瑞士、挪威等地參加越野滑雪、滑雪等冬季項目。年輕時，他花了相當多業余時間投入到自行車運動中。他還參與游泳、高爾夫（尤其是在劍橋與盧瑟福等同事一起）、網球等運動，并且在英格蘭、威爾士和愛爾蘭舉行的一些公開賽中獲獎。1909年，他到火奴魯魯學習沖浪。出身于音樂世家的他，能夠彈奏鋼琴、小提琴和大提琴，時常在劍橋演出。另外，他還熱衷于在世界各地旅行，包括1908年前往澳大利亞和新西蘭的旅行，以及1938年至1939年再次訪問這些地方。阿斯頓是一位技藝高超的攝影師，對天文學感興趣，參加了多次探索日食的遠征。他從未結婚。
外部鏈接
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