Ernst Ruska (1906-1988) var en framträdande tysk fysiker som lyckades få Nobelpriset 1986 i fysik på grund av det arbete som utfördes inom området elektronisk optik, liksom för hans bidrag i utformningen av det första elektronmikroskopet. Hans studier av elektroniska linser med korta brännvidd var en avgörande och nyckelfaktor för den efterföljande innovationen och uppfinningen av elektronmikroskopet.
Han behandlade det experimentella och matematiska beviset från Buschs teori på effekten av magnetfältet i en trådspole, genom vilken en elektrisk ström passerar och som sedan används som elektronlins. Tack vare denna upptäckt designade han polschuh-linsen, som sedan har införlivats i alla högupplösta magnetiska elektronmikroskop.
Ernst Ruska. Bild via: biografiasyvidas.com
Senare arbete, utfört tillsammans med Max Knoll, ledde honom 1931 att uppfinna det första elektronmikroskopet. Med detta instrument infördes två av de viktigaste processerna för reproduktion av bilder: principerna för utsläpp och strålning.
1933 kunde han använda ett elektronmikroskop av sin egen konstruktion, som för första gången gav bättre definition än ett ljusmikroskop. Under sitt liv tilldelades Ruska flera erkännanden, till exempel att hon utsågs till hedersdoktorer från universiteten i Berlin, Kiel, Toronto och Modena.
Biografi
Privatliv
Ernst August Friedrich Ruska föddes i staden Heidelberg, Tyskland, den 25 december 1906. Hans föräldrar var Julius Ferdinand Ruska och Elisabeth Merx. Detta äktenskap hade ytterligare fem barn förutom Ernst.
Hans far var professor och orientalist, känd för sitt arbete med vetenskapens historia under den islamiska perioden. Under första världskriget led Ernst förlusten av Hans, hans äldre bror.
1937 gifte sig Ruska med Irmela Ruth Geigis och fick tre barn. I slutet av andra världskriget fick han ytterligare två barn, men frukten av en relation han hade med en Siemens-arbetare. Hustrun accepterade äntligen det, och på Ernsts födelsedagar skulle han återförenas med de två familjerna.
Han var en man helt dedikerad till sitt arbete. Han dog den 27 maj 1988 i Berlin.
Studier
Ernst studerade på samma skola där hans far undervisade. Denna studietid var avgörande för hans senare framsteg, eftersom det var i detta skede som han började visa intresse för elektroniska uppfinningar.
Efter att ha lämnat gymnasieskolan fortsatte han sina studier vid den tekniska skolan i München, där han började studera elektronik mellan 1925 och 1927. Han fortsatte sedan att studera vid universitetet i München fram till 1931, där han lyckades få en examen i elektronisk teknik.
Han gjorde sina praktikplatser vid Mannheim, Brown-Boveri & Co och Siemens & Halske Ltda i Berlin. När han studerade vid universitetet i Berlin började han arbeta vid högspänningsinstitutet, vars chef var professor Adolf Matthias. Där blev han bekant med högspännings- och vakuumteknologi.
Tillsammans med andra doktorander och hans kollega Max Knoll utvecklade han ett högpresterande katodstråleoscilloskop. Hans intresse fokuserade på utveckling av material för konstruktion av vakuuminstrument enligt konstruktionsprinciper.
Å andra sidan fokuserade han på att fortsätta teoretiska föreläsningar och praktiska experiment på det optiska beteendet hos elektronstrålar.
1934 fortsatte Ernst Ruska sina studier vid universitetet i Berlin, där han fick den akademiska titeln doktor, efter att ha arbetat med elektroniska linser med korta brännvidd, som senare var nyckeln till att uppfinna elektronmikroskopet.
Bidrag till vetenskap
Mellan 1928 och 1929 genomförde han sin första teoretiska och experimentella undersökning av Buschs arbete på magnetfältets effekt genom en trådspole. Detta passerar den elektriska strömmen och kan användas som elektronlinsa.
Tack vare detta arbete kunde Ruska verifiera att vågorna kunde förkortas genom ett järnhölje på grund av brännvidden. Från det ögonblicket verkade linsen som skulle införlivas i framtida magnetiska mikroskop med hög upplösning, som hade förmågan att upptäcka elektroner.
Det första elektronmikroskopet
I slutet av 1930-talet designade han tillsammans med Max Knoll det första elektronmikroskopet, baserat på tidigare arbete av Louis-Victor De Broglie om egenskaperna hos elektroner.
I elektronmikroskopet lyckades han göra magnetiska och elektriska fält och ge elektronstrålarna förändringar som liknar brytningen av optiska linser på ljusvågor.
För drift av elektronmikroskopet ersattes ljuskällan av en elektronkälla. Detta orsakades av en volframkanon och av användningen av elektrostatiska och magnetiska enheter. De lyckades avleda elektroner på samma sätt som linser gjorde med ljusstrålar.
Elektronpistolen producerar en elektronstråle som accelereras av högspänning och fokuseras genom ett absolut vakuum- och magnetlinser. Strålen korsar sedan provet, som tidigare har dehydratiserats och i vissa fall täckts av ett tunt metallskikt.
Slutligen uppnås förstoring med hjälp av en grupp magnetlinser och bilden bildas på en fotografisk platta med ultrafinkornig emulsion, perfekt för stora förstoringar. Det var också möjligt genom att överföra bilden till en dator och påverka elektronerna på en känslig skärm.
erkännanden
Ernst tilldelades en hedersdoktorsgrad från universiteten i Kiel, Berlin, Toronto och Modena. Likaså tillhörde han flera vetenskapliga föreningar, till exempel de engelska, franska och japanska elektronmikroskopföreningarna. Under sitt liv fick han följande utmärkelser och erkännanden:
- Senckenbergpriset 1939 av universitetet i Frankfurt.
- Silberne-medaljen från Berlin Academy of Sciences, 1941.
- Albert-Lasker Award från American Public Health Association, San Francisco 1960.
- Dieselguldmedaljen 1969
- Duddel-medaljen från London Institute of Physics 1975.
- Albert von Gräfe-medaljen 1983.
- Robert Koch-medaljen 1986.
1986 delade Ernst Ruska Nobelpriset i fysik med Gerd Binnig och Heinrich Rohrer. Han fick femtio procent av det ekonomiska priset, precis för designen av det första elektronmikroskopet och för sina bidrag inom elektronisk optik.
Tyvärr var Reinhold Rüdenberg, som tillhörde Siemens, framför honom med patentansökan. Ruska, inser detta, hävdade och fick slutligen prioritet. Rüdenberg fick emellertid elektronmikroskoppatentet för USA.
referenser
- Deutsche Biografi - Ruska, Ernst. (2019). Hämtad från deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Hämtad från historiadelamedicina.org
- Ernst Ruska - tysk ingenjör. (2019). Hämtad från britannica.com
- Nobelpriset i fysik 1986. (2019). Hämtad från nobelprize.org
- Ernst Ruska - Uppfinnaren av elektronmikroskop. (2019). Hämtad från leo-em.co.uk