Lorsque des neutrons traversent la matière, certains sont déviés par des atomes et leur niveau d'énergie est modifié. Le spectromètre à axe triple que j'ai mis au point mesure l'énergie des neutrons après leur diffusion par les atomes d'un cristal. Lorsqu'un neutron entre en collision avec un atome dans un cristal, il produit des vibrations. Étant donné que chaque cristal possède une structure atomique unique, ce dernier est aussi doté d'un schéma de vibrations caractéristique. J'ai étudié la fréquence de ces vibrations afin de pouvoir calculer les forces mises en cause entre les atomes.

J'ai mesuré cette énergie vibrationnelle en comparant la vitesse des neutrons à l'entrée et à la sortie d'un échantillon. J'ai fait passer un faisceau de neutrons monochromatiques à travers l'échantillon et les neutrons en sont ressortis à des vitesses différentes. Pour évaluer leur vitesse, je les ai faits passer par un autre cristal qui a entraîné leur diffraction dans diverses directions selon leur vélocité. De nos jours, des milliers de chercheurs utilisent la diffusion des neutrons en physique des matériaux, en chimie, en biologie et en génie. Même si mes recherches étaient de nature fondamentale et n'avaient aucune application directe dans la vie de tous les jours, il reste qu'elles ont rendu bien des choses pratiques possibles, y compris la détection par infrarouge et le nettoyage des systèmes d'échappement des véhicules automobiles.