瓦尔特·博特研究博特的科研工作从原子核物理学的广泛领域，他的研究结果带来了新的应用前景和方法

一战后博特在柏林的国家物理工程研究所与汉斯·盖格尔（Hans Geiger）合作，他最重要的发现就是在那里完成的

他发现如果单个粒子被两个或多个盖格尔计数器探测到，这些探测到的脉冲在实践中将是同时发生的

利用这种现象，他在1924年发明了“符合方法”，并设计了符合电路，每个盖格尔计数器发出脉冲，而符合电路可以指示出同时到达的脉冲，这种电子设备有一个输出和两个或多个输入，只有当两个或多个输入同时接收到信号时，输出才被激活，它是最早的与逻辑门电路之一

这种电子设备可以用来确定粒子的角动量，被广泛应用在粒子物理学实验和其他科技领域

利用符合方法，博特紧接着得到了许多重要发现

比如他用符合方法研究康普顿散射，和盖格尔一起提出轻金属射线的小角度散射概念，并在1926年和1933年发表文章总结了他们的研究工作，建立起了分析散射过程的新方法

1923年至1926年，博特致力于光的微粒子理论的实验和理论研究，他在康普顿散射效应发现前几个月，在充满氢的云室中观察到X射线反冲电子的轨道，并朝着光电辐射的方向继续研究，他和盖格尔一起将康普顿散射效应和玻尔理论联系在了一起，他们的研究成果很大地支持了光的粒子性理论

1920年代，博特用符合方法发现了来自上层大气层的穿透射线，这种射线被称为宇宙射线

博特的数据指出，这种射线并非只包含伽马射线，而是也含有高能粒子（大部分是介子）

1927年，博特开始用α粒子轰击轻金属元素，虽然轰击后分裂的产物用肉眼看到的只是火花，但玻尔用符合方法制作了探针计数器，使得对其的计数成为可能

1929年他又提出一种新的研究方法，让宇宙射线和紫外线通过盖格尔计数器，证明了射线中存在强穿透力的带电粒子，由此奠定了原子核光谱学的基础

1930年代，他发现用α粒子轰击铍所产生的射线，是一种全新的，比伽马射线具有很强穿透力的高能射线，这直接导致了1932年被詹姆斯·查德威克发现是中子

1941年，博特和Peter Jensen发表了对石墨的中子吸收实验结果，然而由于他们得出的结论错误，阻止了德国在二战中的核计划的进展

博特一直认为自己是个爱国主义者，并且认为他不需要因为在二战中帮助德国研发武器而道歉

二战期间的1943年，博特完成了德国的第一台粒子回旋加速器，1953年被授予马克斯·普朗克奖章

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