ERNST RUSKA: BIOGRAFI, BIDRAG OG ANERKENDELSER - ARTE - 2025

Ernst Ruska (1906-1988) var en fremtrædende tysk fysiker, der formåede at få Nobelprisen i fysik i 1986 på grund af det arbejde, der blev udført inden for elektronisk optik, såvel som for hans bidrag til design af det første elektronmikroskop. Hans undersøgelser af elektroniske linser med korte brændvidde var en afgørende og nøglefaktor i den efterfølgende innovation og opfindelse af elektronmikroskopet.

Han behandlede det eksperimentelle og matematiske bevis på Buschs teori om virkningen af ​​magnetfeltet i en trådspole, gennem hvilken en elektrisk strøm passerer, og som derefter bruges som elektronlinse. Takket være denne opdagelse designede han polschuh-objektivet, som siden er blevet integreret i alle højopløsningsmagnetiske elektronmikroskoper.

Ernst Ruska. Billede via: biografiasyvidas.com

Senere arbejde, der blev udført sammen med Max Knoll, førte ham i 1931 til at opfinde det første elektronmikroskop. Med dette instrument blev to af de vigtigste processer til gengivelse af billeder introduceret: principperne for emission og stråling.

I 1933 kunne han bruge et elektronmikroskop af sin egen konstruktion, som for første gang gav en bedre definition end et lysmikroskop. I løbet af hans liv blev Ruska tildelt flere anerkendelser, såsom at blive udnævnt til æresdoktorater fra universiteterne i Berlin, Kiel, Toronto og Modena.

Biografi

Personlige liv

Ernst August Friedrich Ruska blev født i byen Heidelberg, Tyskland, den 25. december 1906. Hans forældre var Julius Ferdinand Ruska og Elisabeth Merx. Dette ægteskab havde yderligere fem børn ud over Ernst.

Hans far var professor og orientalist, kendt for sit arbejde med videnskabshistorien i den islamiske periode. I perioden med den første verdenskrig led Ernst tabet af Hans, hans ældre bror.

I 1937 giftede Ruska sig med Irmela Ruth Geigis og fik tre børn. I slutningen af ​​den anden verdenskrig fik han to børn mere, men frugten af ​​et forhold, han havde med en Siemens-arbejder. Hustruen accepterede det endelig, og på Ernsts fødselsdage ville han genforenes med de to familier.

Han var en mand, der var helt dedikeret til sit arbejde. Han døde den 27. maj 1988 i Berlin.

Undersøgelser

Ernst studerede på den samme skole, hvor hans far underviste. Denne studietid var afgørende for hans senere resultater, da det var på dette tidspunkt, at han begyndte at vise interesse for elektroniske opfindelser.

Efter at have forladt gymnasiet fortsatte han sine studier på den tekniske skole i München, hvor han begyndte at studere elektronik mellem 1925 og 1927. Derefter fortsatte han studiet ved München Universitet indtil 1931, hvor han formåede at få en grad i elektronisk ingeniørvidenskab.

Han gjorde sine praktikpladser hos Mannheim, Brown-Boveri & Co og Siemens & Halske Ltda i Berlin. Mens han studerede ved Universitetet i Berlin, begyndte han at arbejde på High Voltage Institute, hvis direktør var professor Adolf Matthias. Der blev han fortrolig med højspændings- og vakuumteknologi.

Sammen med andre doktorander og hans kollega Max Knoll udviklede han et højtydende katodestråleoscilloskop. Hans interesse var fokuseret på udvikling af materialer til konstruktion af vakuuminstrumenter efter konstruktionsprincipper.

På den anden side fokuserede han på fortsatte teoretiske forelæsninger og praktiske eksperimenter på den optiske opførsel af elektronstråler.

I 1934 fortsatte Ernst Ruska sine studier på Berlin-universitetet, hvor han blev tildelt den akademiske titel doktor efter at have arbejdet med elektroniske linser med korte brændvidde, som senere var nøglen til at opfinde elektronmikroskopet.

Bidrag til videnskab

Mellem 1928 og 1929 udførte han sin første teoretiske og eksperimentelle undersøgelse af Buschs arbejde med magnetfeltets virkning gennem en trådspole. Dette passerer den elektriske strøm og kan bruges som elektronlinse.

Takket være realiseringen af ​​dette arbejde var Ruska i stand til at kontrollere, at bølgerne kunne forkortes gennem et jerndæksel på grund af brændvidden. Fra det øjeblik dukkede det op linsen, der ville blive inkorporeret i fremtidige magnetiske mikroskoper med høj opløsning, som havde evnen til at detektere elektroner.

Det første elektronmikroskop

I slutningen af ​​1930'erne designet han sammen med Max Knoll det første elektronmikroskop, baseret på tidligere arbejde af Louis-Victor De Broglie om elektronernes egenskaber.

I elektronmikroskopet lykkedes han at få de magnetiske og elektriske felter til at give elektronstrålene ændringer, der svarer til brydning af optiske linser på lysbølger.

Til drift af elektronmikroskopet blev lyskilden erstattet af en elektronkilde. Dette var forårsaget af en wolframkanon og af brugen af ​​elektrostatiske og magnetiske enheder. Det lykkedes dem at aflede elektroner på samme måde som linser gjorde med lysstråler.

Elektronpistolen producerer en stråle af elektroner, der er accelereret af højspænding og fokuseret gennem et absolut vakuum og magnetiske linser. Strålen krydser derefter prøven, der tidligere er blevet dehydreret og i nogle tilfælde dækket af et tyndt metallisk lag.

Endelig opnås forstørrelse ved hjælp af en gruppe magnetiske linser, og billedet dannes på en fotografisk plade med ultrafint kornemulsion, perfekt til store forstørrelser. Det var også muligt ved at overføre billedet til en computer og påvirke elektronerne på en følsom skærm.

Anerkendelser

Ernst blev tildelt en æresdoktorat fra universiteterne i Kiel, Berlin, Toronto og Modena. Ligeledes tilhørte han flere videnskabelige foreninger, såsom de engelske, franske og japanske elektronmikroskopier. I løbet af sit liv modtog han følgende priser og anerkendelser:

- Senckenberg-prisen i 1939 af Frankfurt University.

- Silberne-medaljen fra Berlin Academy of Sciences, i 1941.

- Albert-Lasker-prisen fra American Public Health Association, San Francisco i 1960.

- Dieselguldmedaljen i 1969

- Duddel-medaljen fra London Institute of Physics i 1975.

- Albert von Gräfe-medaljen i 1983.

- Robert Koch-medaljen i 1986.

I 1986 delte Ernst Ruska Nobelprisen i fysik med Gerd Binnig og Heinrich Rohrer. Han opnåede halvtreds procent af den økonomiske pris, netop for designet af det første elektronmikroskop og for sine bidrag i elektronisk optik.

Desværre var Reinhold Rüdenberg, der tilhørte Siemens, foran ham med arkiveringen af ​​patentet. Ruska, indse dette, hævdede og fik endelig prioritet. Rüdenberg fik imidlertid elektronmikroskoppatent for De Forenede Stater.

Referencer

1. Deutsche Biografi - Ruska, Ernst. (2019). Taget fra deutsche-biographie.de
2. Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Taget fra historiadelamedicina.org
3. Ernst Ruska - tysk ingeniør. (2019). Taget fra britannica.com
4. Nobelprisen i fysik 1986. (2019). Taget fra nobelprize.org
5. Ernst Ruska - opfinderen af ​​elektronmikroskop. (2019). Taget fra leo-em.co.uk