Ернст Руска (1906-1988) е изтъкнат немски физик, който успя да получи Нобеловата награда за физика от 1986 г., поради работата, извършена в областта на електронната оптика, както и заради приноса си в проектирането на първия електронен микроскоп. Проучванията му за електронни лещи с къси фокусни разстояния бяха определящ и ключов фактор за последващите иновации и изобретението на електронния микроскоп.
Той се занимаваше с експерименталното и математическото доказателство на теорията на Буш за ефекта на магнитното поле на жица, през която преминава електрически ток и след това се използва като електронна леща. Благодарение на това откритие той проектира лещата polschuh, която оттогава е включена във всички магнитни електронни микроскопи с висока разделителна способност.
Ернст Руска. Изображение чрез: biografiasyvidas.com
По-късната работа, извършена заедно с Макс Нол, го кара през 1931 г. да изобрети първия електронен микроскоп. С този инструмент бяха въведени два от най-важните процеси за възпроизвеждане на изображения: принципите на излъчване и излъчване.
През 1933 г. той успява да пусне в употреба електронен микроскоп на собствената си конструкция, който за първи път дава по-добра дефиниция от светлинен микроскоп. По време на живота си Руска е удостоен с няколко признания, като например е назначен за почетни докторати от университетите в Берлин, Кил, Торонто и Модена.
биография
Личен живот
Ернст Август Фридрих Руска е роден в град Хайделберг, Германия, на 25 декември 1906 г. Родителите му са Юлий Фердинанд Руска и Елизабет Меркс. Този брак имаше още пет деца в допълнение към Ернст.
Баща му е професор и ориенталист, известен с работата си по историята на науката през ислямския период. В периода на Първата световна война Ернст претърпява загубата на Ханс, по-големия му брат.
През 1937 г. Руска се омъжва за Ирмела Рут Гейгис и има три деца. В края на Втората световна война той има още две деца, но плод на отношения, които има с работник от Сименс. Съпругата най-накрая го прие и на рождените дни на Ернст той ще се събере отново с двете семейства.
Той беше човек, изцяло отдаден на работата си. Умира на 27 май 1988 г. в Берлин.
Проучвания
Ернст учи в същото училище, където преподаваше баща му. Този период на изследване е бил решаващ за по-късните му постижения, тъй като именно на този етап той започва да проявява интерес към електронните изобретения.
След като напуска средното си образование, той продължава обучението си в Техническото училище в Мюнхен, където започва да учи електроника между 1925 и 1927 г. След това продължава да учи в Мюнхенския университет до 1931 г., където успява да придобие специалност електронно инженерство.
Стажантите му са в Манхайм, Браун-Бовери и Ко и Сименс и Халске Лта в Берлин. Докато учи в Берлинския университет, той започва работа в Института за високо напрежение, чийто директор е професор Адолф Матиас. Там той се запозна с високо напрежение и вакуумна технология.
Заедно с други докторанти и неговия колега Макс Нол, той разработва високоефективен катоден лъчеви осцилоскоп. Интересът му беше насочен към разработването на материали за изграждане на вакуумни инструменти според принципите на строителството.
От друга страна, той се фокусира върху продължаващите теоретични лекции и практически експерименти върху оптичното поведение на електронните лъчи.
През 1934 г. Ернст Руска продължава обучението си в Берлинския университет, където му е присъдено академичното звание доктор, след като е работил върху електронни лещи с къси фокусни разстояния, които по-късно са били ключови за изобретяването на електронния микроскоп.
Принос към науката
Между 1928 и 1929 г. той провежда първото си теоретично и експериментално проучване върху работата на Буш върху ефекта на магнитното поле чрез намотка от жица. Това пропуска електрическия ток и може да се използва като електронна леща.
Благодарение на реализирането на тази работа, Руска успя да се увери, че вълните могат да бъдат съкратени чрез желязна покривка поради фокусното разстояние. От този момент се появи лещата, която ще бъде включена в бъдещи магнитни микроскопи с висока разделителна способност, които имат способността да откриват електрони.
Първият електронен микроскоп
В края на 30-те години на миналия век, заедно с Макс Нол, той проектира първия електронен микроскоп, базиран на по-ранната работа на Луи-Виктор Де Бройли върху свойствата на електроните.
В електронния микроскоп той успя да направи магнитното и електрическото поле да даде на електронните лъчи промени, подобни на пречупването на оптични лещи на светлинни вълни.
За работата на електронния микроскоп светлинният източник е заменен от източник на електрон. Това е причинено от волфрамово оръдие и от използването на електростатични и магнитни устройства. Те успяха да отклонят електрони по същия начин, както лещите направиха със светлинните лъчи.
Електронният пистолет произвежда лъч от електрони, ускорен от високо напрежение и фокусиран чрез абсолютен вакуум и магнитни лещи. След това лъчът преминава през пробата, която преди това е дехидратирана и в някои случаи е покрита от тънък метален слой.
И накрая, увеличението се постига с помощта на група магнитни лещи и изображението се формира върху фотографска плоча с ултра фина зърнеста емулсия, идеална за големи уголемявания. Той беше жизнеспособен и чрез прехвърляне на изображението в компютър и въздействие върху електроните върху чувствителен екран.
Признаването
Ернст беше удостоен с почетен доктор от университетите в Кил, Берлин, Торонто и Модена. По същия начин той принадлежеше към няколко научни асоциации, като например английските, френските и японските асоциации за електронна микроскопия. През живота си той получи следните награди и признания:
- Наградата на Сенкенберг през 1939 г. от Университета във Франкфурт.
- Медалът „Силбърн“ на Берлинската академия на науките през 1941г.
- Наградата Алберт-Ласкер от Американската асоциация за обществено здраве, Сан Франциско през 1960г.
- Златният медал „Дизел“ през 1969г
- Медалът „Дъдел“ от Лондонския институт по физика през 1975 г.
- Медалът „Алберт фон Грюфе“ през 1983 г.
- Медалът „Робърт Кох“ през 1986г.
През 1986 г. Ернст Руска споделя Нобеловата награда по физика с Герд Биниг и Хайнрих Рохър. Той получи петдесет процента от икономическата награда именно за проектирането на първия електронен микроскоп и за приноса си в електронната оптика.
За съжаление Райнхолд Рюденберг, който е принадлежал на Siemens, го изпревари с подаването на патента. Руска, осъзнавайки това, твърдеше и накрая получи приоритет. Въпреки това, Рюденберг получи патент на електронния микроскоп за САЩ.
Препратки
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Взета от deutsche-biographie.de
- Ернст Руска (1906-1988). (2019). Взета от historiadelamedicina.org
- Ернст Руска - немски инженер. (2019). Взета от britannica.com
- Нобеловата награда по физика 1986. (2019). Взета от nobelprize.org
- Ернст Руска - изобретателят на електронния микроскоп. (2019). Взета от leo-em.co.uk