不久，戰爭爆發了，阿斯頓進入伐波魯（Farnborough）的皇家飛機工廠當化學技術員。他雖然離開了實驗室，可是腦子裏還經常想分離氖氣的問題。他對物理學懂得不多，平常難得有機會跟大科學家們討論問題。這時正值戰爭期間，飛機工廠集中了一批物理學家，他利用茶餘飯後，和這些物理學家討論正射線的問題，從他們那裏學到了不少的理論知識，甚至包括量子理論。
由於科學家們的鼓勵，加上他自己不斷地思考，1919年當他回到卡文迪什實驗室後，就馬上著手用電磁聚焦的方法來分離兩種不同的氖，後來果然獲得了成功。阿斯頓把他的儀器稱為質譜儀。
J.J.湯姆生在這個問題上顯然不如他的助手敏銳，他雖然對NeH2的說法並不太堅持，但也不承認兩個成分是氖的同位素。他認為同位素的概念隻能用在放射性元素上，直到1921年在皇家學會討論這個問題的時候還持反對態度。
隨後，阿斯頓繼續用質譜儀分析其他元素，找到了許多元素的同位素，J.J.湯姆生不久也就接受了阿斯頓的觀點。
敢於堅持自己的觀點，不迷信權威。這可以說是卡文迪什實驗室的科學傳統。而J.J.湯姆生雖然曾經持有錯誤觀點，但一旦認識到自己錯了，就不再堅持。在實踐麵前人人平等，在真理麵前人人平等，不分高低貴賤，這就是科學工作的基本準則。
電子顯微鏡的發明
1986年諾貝爾物理學獎一半授予德國柏林弗利茲-哈伯學院的恩斯特·魯斯卡（Ernst Ruska），以表彰他在30年代初發明了第一台電子顯微鏡。
研製電子顯微鏡的曆史實際上可以追溯到19世紀末。人們在研究陰極射線的過程中發現陰極射線管的管壁往往會出現陽極的陰影。1987年布勞恩設計並製成了最初的示波管。這就為電子顯微鏡的誕生準備了技術條件。1926年布什（H.Busch）發表了有關磁聚焦的論文，指出電子束通過軸對稱電磁場時可以聚焦，如同光線通過透鏡時可以聚焦一樣，因此可以利用電子成像。這為電子顯微鏡做了理論上的準備。限製光學顯微鏡分辨率的主要因素是光的波長。由於電子束波長比光波波長短得多，可以預期運用電子束成像的電子顯微鏡得到比光學顯微鏡高得多的分辨率。
恩斯特·魯斯卡1906年12月25日生於德國巴登市海德堡。他的父親是柏林大學曆史學教授。1925～1927年，魯斯卡上中學時就喜歡工程，並在慕尼黑兩家公司學習電機工程。後隨父到了柏林，1928年夏進入柏林恰洛廷堡的柏林技術大學學習，在大學期間參加過高壓實驗室工作，從事陰極射線示波管的研究。從1929年開始，魯斯卡在組長克諾爾（M.Knoll）的指導下進行電子透鏡實驗。這對魯斯卡的成長很有益處。
1928～1929年期間，魯斯卡在參與示波管技術研究工作的基礎上，進行了利用磁透鏡和靜電透鏡使電子束聚焦成像的實驗研究，證實電子束照射下直徑為0.3毫米的光纜可以產生低倍（1.3倍）的像，並驗證了透鏡成像公式。這就為創製電子顯微鏡奠定了基礎。1931年，克諾爾和魯斯卡開始研製電子顯微鏡，他們用實驗證明了為要獲得同樣的焦距，使用包鐵殼的線圈，其安裝的線圈匝數要比不包鐵殼的線圈小得多。1931年4～6月，他們采用二級磁透鏡放大的電子顯微鏡獲得了16倍的放大率。通過計算他們認識到，根據德布羅意的物質波理論，電子波長比光波波長短5個數量級，電子顯微鏡可能實現更高的分辨率。他們預測未來的電子顯微鏡，當加速電壓為7.5萬伏，孔徑角為2×10-2弧度時，衍射限製的分辨率將是0.22納米。
1932～1933年間，魯斯卡和合作者波裏斯（Borries）進一步研製了全金屬鏡體的電子顯微鏡，采用包有鐵殼的磁線圈作為磁透鏡。為了使磁場更加集中，他們在磁線圈鐵殼空氣間隙中鑲嵌非磁導體銅環，並將鐵磁上、下殼體內腔的端部做成漏鬥形（磁極靴），使極靴孔徑和間隙均減小到2毫米，而且焦距減小到3毫米。1932年3月，波裏斯和魯斯卡將此項磁透鏡成果申請了德國專利。
1933年，魯斯卡在加速電壓7.5萬伏下，運用焦距為3毫米的磁透鏡獲得12000倍放大率，還安裝了聚光鏡可以在高放大率下調節電子束亮度。他拍攝了分辨率優於光學顯微鏡的鋁箔和棉絲的照片，並試驗采用薄試樣使電子束透射而形成電子放大像。