隆德与乌普萨拉
西格巴恩在隆德大学学习，1911年取得博士学位，早期研究电和磁。后来他在隆德任教授，1923年转赴乌普萨拉。他的研究逐渐转向X射线光谱，实验装置的设计成为其工作的核心。
参考：[1]
让谱线测得更准
西格巴恩改进真空泵和X射线管，增强可用辐射，并设计光谱仪、光栅和精密角度测量装置。更准确的谱线数据有助于研究原子电子层的能量关系。他在1923年的《X射线光谱学》中整理相关工作，后续又加以修订。
斯德哥尔摩的核物理研究
1937年，西格巴恩成为斯德哥尔摩诺贝尔研究所实验物理部门的负责人。该所建设回旋加速器等设备，用于研究核反应和放射性核素。他的儿子凯·西格巴恩后来也在乌普萨拉任教，但主要获奖工作是高分辨电子能谱，属于另一项研究。