Ernst Ruska (1906-1988) bol popredný nemecký fyzik, ktorému sa podarilo získať Nobelovu cenu za fyziku z roku 1986, a to vďaka práci vykonanej v oblasti elektronickej optiky, ako aj za jeho prínos pri navrhovaní prvého elektrónového mikroskopu. Jeho štúdie elektronických šošoviek s krátkou ohniskovou vzdialenosťou boli určujúcim a kľúčovým faktorom pri následnej inovácii a vynáleze elektrónového mikroskopu.
Zaoberal sa experimentálnym a matematickým dôkazom Buschovej teórie o vplyve magnetického poľa cievky drôtu, cez ktorý prechádza elektrický prúd a ktorý sa potom používa ako elektrónová šošovka. Vďaka tomuto objavu navrhol polschuhovu šošovku, ktorá sa odvtedy začlenila do všetkých magnetických elektrónových mikroskopov s vysokým rozlíšením.
Ernstskej. Obrázok prostredníctvom: biografiasyvidas.com
Neskôr práca, ktorú vykonal spolu s Maxom Knollom, ho v roku 1931 viedla k vymýšľaniu prvého elektrónového mikroskopu. S týmto prístrojom boli zavedené dva z najdôležitejších procesov reprodukcie obrazov: princípy emisie a žiarenia.
V roku 1933 bol schopný uviesť do prevádzky elektrónový mikroskop vlastnej konštrukcie, ktorý po prvýkrát dal lepšiu definíciu ako svetelný mikroskop. Počas svojho života bola Rusku vyznamenaná niekoľkými uznaniami, napríklad menovaním čestných doktorátov z univerzít v Berlíne, Kieli, Toronte a Modene.
životopis
Osobný život
Ernst August Friedrich Ruska sa narodil v nemeckom Heidelbergu 25. decembra 1906. Jeho rodičmi boli Julius Ferdinand Ruska a Alžbeta Merx. Toto manželstvo malo spolu s Ernstom ďalších päť detí.
Jeho otec bol profesor a orientalista, známy svojou prácou v histórii vedy počas islamského obdobia. V období prvej svetovej vojny Ernst utrpel stratu Hansa, jeho starého brata.
V roku 1937 sa Rusko oženilo s Irmelou Ruth Geigis a mala tri deti. Na konci druhej svetovej vojny mal ďalšie dve deti, ale bol výsledkom vzťahu, ktorý mal so zamestnancom spoločnosti Siemens. Manželka to nakoniec prijala a počas Ernstových narodenín sa stretol s oboma rodinami.
Bol to človek, ktorý sa úplne venoval svojej práci. Zomrel 27. mája 1988 v Berlíne.
štúdie
Ernst študoval na tej istej škole, kde ho učil jeho otec. Toto obdobie štúdia bolo rozhodujúce pre jeho neskoršie úspechy, pretože práve v tejto fáze začal prejavovať záujem o elektronické vynálezy.
Po ukončení strednej školy pokračoval v štúdiu na Technickej škole v Mníchove, kde začal študovať elektroniku v rokoch 1925 až 1927. Potom študoval na univerzite v Mníchove do roku 1931, kde sa mu podarilo získať titul v odbore elektronické inžinierstvo.
Absolvoval stáže v Mannheime, Brown-Boveri & Co a Siemens & Halske Ltda v Berlíne. Počas štúdia na univerzite v Berlíne začal pracovať na inštitúte vysokého napätia, ktorého riaditeľom bol profesor Adolf Matthias. Tam sa zoznámil s technológiou vysokého napätia a vákua.
Spolu s ďalšími doktorandmi a jeho kolegom Maxom Knollom vyvinul vysoko výkonný osciloskop s katódovým lúčom. Jeho záujem bol zameraný na vývoj materiálov pre konštrukciu vákuových nástrojov podľa konštrukčných princípov.
Na druhej strane sa sústredil na pokračujúce teoretické prednášky a praktické experimenty o optickom správaní sa elektrónových lúčov.
V roku 1934 Ernst Ruska pokračoval v štúdiu na univerzite v Berlíne, kde mu bol udelený akademický titul doktor, po práci na elektronických šošovkách s krátkou ohniskovou vzdialenosťou, ktoré boli neskôr kľúčom k objaveniu elektrónového mikroskopu.
Príspevky do vedy
V rokoch 1928 až 1929 vykonal svoju prvú teoretickú a experimentálnu štúdiu o Buschovej práci o vplyve magnetického poľa cez cievku drôtu. Týmto prechádza elektrický prúd a môže sa použiť ako elektrónová šošovka.
Vďaka realizácii tejto práce bola Ruska schopná overiť, že vlny sa mohli ohniskovou vzdialenosťou skrátiť cez železný kryt. Od tohto okamihu sa objavila šošovka, ktorá by bola zabudovaná do budúcich magnetických mikroskopov s vysokým rozlíšením, ktoré mali schopnosť detegovať elektróny.
Prvý elektrónový mikroskop
Koncom tridsiatych rokov 20. storočia spolu s Maxom Knollom navrhol prvý elektrónový mikroskop na základe predchádzajúcej práce Louisa Victora De Broglieho o vlastnostiach elektrónov.
V elektrónovom mikroskope sa mu podarilo dosiahnuť, aby magnetické a elektrické pole dalo elektrónovým lúčom zmeny podobné lomu optických šošoviek na svetelných vlnách.
Pre činnosť elektrónového mikroskopu bol zdroj svetla nahradený zdrojom elektrónov. Príčinou bolo volfrámové delo a použitie elektrostatických a magnetických zariadení. Dokázali odkloniť elektróny rovnakým spôsobom ako šošovky so svetelnými lúčmi.
Elektrónová pištoľ vytvára lúč elektrónov urýchlený vysokým napätím a zaostrený absolútnym vákuom a magnetickými šošovkami. Lúč potom prechádza vzorkou, ktorá bola predtým dehydratovaná a v niektorých prípadoch pokrytá tenkou kovovou vrstvou.
Nakoniec sa zväčšenie dosiahne pomocou skupiny magnetických šošoviek a obraz sa vytvorí na fotografickej doske s ultrajemnou zrnitou emulziou, ktorá je ideálna pre veľké zväčšenia. Uskutočnilo sa to aj prenosom snímky do počítača a nárazom elektrónov na citlivú obrazovku.
uznanie
Ernst získal čestný doktorát z univerzít v Kieli, Berlíne, Toronte a Modene. Rovnako patril k viacerým vedeckým združeniam, napríklad k asociáciám anglickej, francúzskej a japonskej elektrónovej mikroskopie. Počas svojho života získal tieto ocenenia a ocenenia:
- Cena Senckenberga v roku 1939 vo Frankfurte.
- strieborná medaila Berlínskej akadémie vied v roku 1941.
- cena Albert-Lasker od amerického združenia pre verejné zdravie v San Franciscu v roku 1960.
- Zlatá medaila za motorovú naftu v roku 1969
- Duddelská medaila z londýnskeho fyzikálneho inštitútu v roku 1975.
- medaila Alberta von Gräfe v roku 1983.
- medailu Roberta Kocha v roku 1986.
V roku 1986 Ernst Ruska zdieľala Nobelovu cenu za fyziku s Gerdom Binnigom a Heinrichom Rohrerom. Získal päťdesiat percent ekonomickej ceny, presne za dizajn prvého elektrónového mikroskopu a za jeho príspevky v elektronickej optike.
Bohužiaľ, pred podaním patentu bol Reinhold Rüdenberg, ktorý patril spoločnosti Siemens. Ruská si to uvedomila, tvrdila a nakoniec získala prioritu. Rüdenberg však získal patent na elektrónové mikroskopy pre Spojené štáty americké.
Referencie
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Prevzaté z deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Prevzaté z historiadelamedicina.org
- Ernst Ruska - nemecký inžinier. (2019). Prevzaté z lokality britannica.com
- Nobelova cena za fyziku 1986. (2019). Prevzaté zo stránok nobelprize.org
- Ernst Ruska - vynálezca elektrónového mikroskopu. (2019). Prevzaté z webu leo-em.co.uk