Ernsts Ruska (1906–1988) bija ievērojams vācu fiziķis, kuram izdevās iegūt 1986. gada Nobela prēmiju fizikā par paveikto darbu elektroniskās optikas jomā, kā arī par viņa ieguldījumu pirmā elektronu mikroskopa projektēšanā. Viņa veiktie elektronisko lēcu ar nelielu fokusa attālumu pētījumi bija noteicošais un galvenais faktors turpmākajā elektronu mikroskopa inovācijā un izgudrošanā.
Viņš apskatīja Buša teorijas eksperimentālo un matemātisko pierādījumu par stieples spoles magnētiskā lauka ietekmi, caur kuru iziet elektriskā strāva un kuru pēc tam izmanto kā elektronu objektīvu. Pateicoties šim atklājumam, viņš projektēja polschuh objektīvu, kas kopš tā laika ir iestrādāts visos augstas izšķirtspējas magnētisko elektronu mikroskopos.
Ernsts Ruska. Attēls caur: biografiasyvidas.com
Vēlāks darbs, kas tika veikts kopā ar Max Knoll, noveda viņu 1931. gadā izgudrot pirmo elektronu mikroskopu. Ar šo instrumentu tika iepazīstināti divi vissvarīgākie attēlu reproducēšanas procesi: emisijas un starojuma principi.
1933. gadā viņš varēja nodot lietošanai savas konstrukcijas elektronu mikroskopu, kas pirmo reizi deva labāku definīciju nekā gaismas mikroskops. Savas dzīves laikā Ruska saņēma vairākas atzinības, piemēram, tika nosaukti par goda doktora grādiem no Berlīnes, Ķīles, Toronto un Modenas universitātēm.
Biogrāfija
Personīgajā dzīvē
Ernsts Augusts Frīdrihs Ruska dzimis Heidelbergas pilsētā, Vācijā, 1906. gada 25. decembrī. Viņa vecāki bija Julius Ferdinands Ruska un Elisabeth Merx. Šajā laulībā papildus Ernstam bija vēl pieci bērni.
Viņa tēvs bija profesors un orientierists, slavens ar savu darbu zinātnes vēsturē islāma periodā. Pirmā pasaules kara periodā Ernsts cieta sava vecākā brāļa Hansa zaudējumus.
1937. gadā Ruska apprecējās ar Irmelu Rūtu Geigisu un viņam bija trīs bērni. Otrā pasaules kara beigās viņam bija vēl divi bērni, bet viņu attiecību ar Siemens strādnieku auglis. Sieva beidzot to pieņēma, un Ernsta dzimšanas dienās viņš atkal apvienosies ar abām ģimenēm.
Viņš bija cilvēks, pilnībā veltīts savam darbam. Viņš nomira 1988. gada 27. maijā Berlīnē.
Pētījumi
Ernsts mācījās tajā pašā skolā, kur mācīja viņa tēvs. Šis studiju periods bija izšķirošs viņa vēlākiem sasniegumiem, jo tieši šajā posmā viņš sāka izrādīt interesi par elektroniskajiem izgudrojumiem.
Pēc vidusskolas beigšanas viņš turpināja mācības Minhenes tehnikumā, kur no 1925. līdz 1927. gadam sāka studēt elektroniku. Pēc tam turpināja studijas Minhenes Universitātē līdz 1931. gadam, kur izdevās iegūt grādu elektronikas inženierijā.
Viņš veica stažēšanos Manheimā, Braunā-Boverī & Co un Siemens & Halske Ltda Berlīnē. Studējot Berlīnes universitātē, viņš sāka strādāt Augstsprieguma institūtā, kura direktors bija profesors Ādolfs Matiass. Tur viņš iepazinās ar augstsprieguma un vakuuma tehnoloģijām.
Kopā ar citiem doktorantiem un viņa kolēģi Maksu Knolu viņš izstrādāja augstas veiktspējas katodstaru osciloskopu. Viņa interese bija vērsta uz materiālu izstrādi vakuuma instrumentu konstruēšanai atbilstoši būvniecības principiem.
No otras puses, viņš koncentrējās uz teorētisko lekciju turpināšanu un praktiskiem eksperimentiem par elektronu staru optisko uzvedību.
1934. gadā Ernsts Ruska turpināja studijas Berlīnes universitātē, kur viņam tika piešķirts ārsta akadēmiskais nosaukums, pēc tam, kad viņš strādāja ar elektroniskām lēcām ar nelielu fokusa attālumu, kuras vēlāk bija atslēgas avots elektronu mikroskopa izgudrošanai.
Ieguldījums zinātnē
Laikā no 1928. līdz 1929. gadam viņš veica savu pirmo teorētisko un eksperimentālo pētījumu par Buša darbu par magnētiskā lauka ietekmi caur stieples spoli. Tas iziet caur elektrisko strāvu un var tikt izmantots kā elektronu objektīvs.
Pateicoties šī darba realizācijai, Ruska spēja pārliecināties, ka viļņus fokusa garuma dēļ var saīsināt caur dzelzs apvalku. No šī brīža parādījās objektīvs, kas tiks iekļauts nākamajos augstas izšķirtspējas magnētiskajos mikroskopos, kuriem bija spēja noteikt elektronus.
Pirmais elektronu mikroskops
Pagājušā gadsimta 30. gadu beigās kopā ar Maksu Knollu viņš izstrādāja pirmo elektronu mikroskopu, kura pamatā bija Luisa-Viktora De Broglie agrākais darbs par elektronu īpašībām.
Elektronu mikroskopā viņam izdevās panākt, ka magnētiskais un elektriskais lauks dod elektronu stariem līdzīgas izmaiņas kā optisko lēcu refrakcija uz gaismas viļņiem.
Elektronu mikroskopa darbībai gaismas avots tika aizstāts ar elektronu avotu. To izraisīja volframa lielgabals un elektrostatisko un magnētisko ierīču izmantošana. Viņiem elektronus izdevās novirzīt tāpat kā objektīvus ar gaismas stariem.
Elektronu lielgabals rada elektronu staru, ko paātrina augstspriegums un fokusē caur absolūtu vakuumu un magnētiskām lēcām. Tad stars šķērso iepriekš dehidrētu paraugu un dažos gadījumos to pārklāj ar plānu metāla kārtu.
Visbeidzot, palielinājums tiek panākts ar magnētisko lēcu grupas palīdzību, un attēls tiek veidots uz fototēkas ar īpaši smalku graudu emulsiju, kas lieliski piemērota lieliem palielinājumiem. Tas bija arī iespējams, pārsūtot attēlu uz datoru un triecot elektronus uz jutīgu ekrānu.
Atzinības
Ernstam tika piešķirts goda doktora grāds no Ķīles, Berlīnes, Toronto un Modenas universitātēm. Tāpat viņš piederēja vairākām zinātniskām asociācijām, piemēram, Anglijas, Francijas un Japānas elektronu mikroskopijas asociācijām. Dzīves laikā viņš saņēma šādas balvas un atzinības:
- Frankfurtes Universitātes Senckenberga balva 1939. gadā.
- Berlīnes Zinātņu akadēmijas Silberne medaļa, 1941. gadā.
- Alberta-Laskera balva no Amerikas Sabiedrības veselības asociācijas Sanfrancisko 1960. gadā.
- Dīzeļa zelta medaļa 1969. gadā
- Dudela medaļa no Londonas Fizikas institūta 1975. gadā.
- Alberta fon Grīfa medaļa 1983. gadā.
- Roberta Koha medaļa 1986. gadā.
1986. gadā Ernsts Ruska dalīja Nobela prēmiju fizikā kopā ar Gerdu Binnigu un Heinrihu Rohreru. Viņš ieguva piecdesmit procentus no ekonomiskās balvas tieši par pirmā elektronu mikroskopa dizainu un par ieguldījumu elektroniskajā optikā.
Diemžēl Reinhold Rüdenberg, kurš piederēja Siemens, bija priekšā viņam ar patenta pieteikšanu. Ruska, to realizējot, apgalvoja un beidzot ieguva prioritāti. Tomēr Rīdenbergs ieguva elektronu mikroskopa patentu Amerikas Savienotajām Valstīm.
Atsauces
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernsts. (2019. gads). Paņemts no vietnes deutsche-biographie.de
- Ernsts Ruska (1906–1988). (2019. gads). Izņemts no historiadelamedicina.org
- Ernsts Ruska - vācu inženieris. (2019. gads). Ņemts no britannica.com
- Nobela prēmija fizikā 1986. (2019). Izņemts nobelprize.org
- Ernsts Ruska - elektronu mikroskopa izgudrotājs. (2019. gads). Pārņemts no leo-em.co.uk