ERNST RUSKA: ÉLETRAJZ, HOZZÁJÁRULÁSOK ÉS ELISMERÉSEK - ARTE - 2025

Ernst Ruska (1906-1988) kiemelkedő német fizikus volt, aki az elektronikai optika területén végzett munkájának, valamint az első elektronmikroszkóp tervezésében való hozzájárulásának köszönhetően megszerezte az 1986-os fizikai Nobel-díjat. A rövid fókusztávolságú elektronikus lencsékkel kapcsolatos tanulmányai meghatározó és kulcsfontosságú tényezõk voltak az elektronmikroszkóp késõbbi innovációjában és találmányában.

Foglalkozott Busch-elmélet kísérleti és matematikai bizonyítékával a huzaltekercs mágneses mezőjének hatására, amelyen keresztül áthalad egy elektromos áram, és amelyet ezután elektronlencsének használnak. Ennek a felfedezésnek köszönhetően megtervezte a polschuh lencsét, amelyet azóta beépítettek az összes nagy felbontású mágneses elektronmikroszkópba.

Ernst Ruska. Kép: biografiasyvidas.com

A későbbi, Max Knoll-nal közösen végzett munka 1931-ben vezette őt az első elektronmikroszkóp feltalálásához. Ezzel a műszerrel bevezették a képek reprodukciójának két legfontosabb folyamatát: a kibocsátás és a sugárzás alapelveit.

1933-ban sikerült üzembe helyeznie a saját szerkezetű elektronmikroszkópot, amely először jobb meghatározást adott, mint egy fénymikroszkóp. Élete során Ruska számos elismerést kapott, például a berlini, a Kiel, a torontói és a modena egyetemi tiszteletbeli doktorátusokat kapta.

Életrajz

Magánélet

Augusztus Ernst Friedrich Ruska 1906 december 25-én született a németországi Heidelberg városában. Szülei Julius Ferdinand Ruska és Elisabeth Merx voltak. A házasságnak Ernst mellett öt további gyermek született.

Apja professzor és orientalista volt, híres az iszlám időszak tudománytörténeti munkájáról. Az első világháború idején Ernst elvesztette Hansát, bátyját.

1937-ben Ruska feleségül vette Ruth Geigis Irmelat, és három gyermeke született. A második világháború végén még két gyerek született, ám a Siemens alkalmazottjával fennálló kapcsolat gyümölcse. A feleség végül elfogadta, és Ernst születésnapján újraegyesül a két családdal.

Teljesen elkötelezett a munkája iránt. Meghalt: 1988. május 27-én, Berlinben.

Tanulmányok

Ernst ugyanabban az iskolában tanult, ahol apja tanított. Ez a tanulmányi időszak döntő jelentőségű volt későbbi eredményei szempontjából, mivel ebben a szakaszban kezdte érdeklődését az elektronikus találmányok iránt.

A középiskolát követően folytatta tanulmányait a müncheni Műszaki Iskolában, ahol 1925 és 1927 között elkezdte az elektronikát. Ezt követően 1931-ig folytatta a müncheni egyetemen, ahol elektronikus mérnöki diplomát szerzett.

Szakmai gyakorlatait a Mannheimben, a Brown-Boveri & Co-ben és a Siemens & Halske Ltda-ban, Berlinben végezte. A berlini egyetemen folytatott tanulmányait követően a Nagyfeszültségű Intézetben kezdett dolgozni, amelynek igazgatója Matthias Adolf professzor volt. Ott megismerte a nagyfeszültségű és vákuumtechnikát.

Más doktoranduszokkal és kollégájával, Max Knoll-nal közösen fejlesztett ki nagy teljesítményű katódsugár oszcilloszkópot. Érdeklődésének középpontjában a vákuumos műszerek építési alapelveknek megfelelő kidolgozása volt.

Másrészt az elméleti előadások és gyakorlati kísérletek folytatására összpontosított az elektronnyalábok optikai viselkedésével kapcsolatban.

1934-ben Ernst Ruska folytatta tanulmányait a berlini egyetemen, ahol doktor címet kapott, miután rövid fókusztávolságú elektronikus lencséken dolgozott, amelyek később kulcsfontosságúak voltak az elektronmikroszkóp feltalálásában.

Hozzájárulások a tudományhoz

1928 és 1929 között elméleti és kísérleti tanulmányt készített Busch munkájáról, a huzaltekercsen át a mágneses mező hatásáról. Ez áthalad az elektromos áramon, és elektron lencsékként használható.

A munka megvalósításának köszönhetően Ruska képes volt ellenőrizni, hogy a hullámok a fókusztávolság miatt rövidíthetők-e le egy vasfedőn keresztül. Ettől a pillanattól kezdve megjelent a lencse, amelyet beépítenek a jövőbeli nagy felbontású mágneses mikroszkópokba, amelyek képesek elektronokat detektálni.

Az első elektronmikroszkóp

Az 1930-as évek végén, Max Knollral együtt, megtervezte az első elektronmikroszkópot, amely Louis-Victor De Broglie korábbi, az elektronok tulajdonságairól szóló munkáján alapult.

Az elektronmikroszkóppal sikerült elérnie, hogy a mágneses és az elektromos mezők megváltoztassák az elektronnyalábot, mint az optikai lencsék fényhullámokon történő refrakciója.

Az elektronmikroszkóp működéséhez a fényforrást elektronforrás váltotta fel. Ezt egy wolfram ágyú, valamint elektrosztatikus és mágneses eszközök használata okozta. Az elektronokat ugyanúgy sikerült eltéríteni, mint a lencséknek a fénysugarak.

Az elektronpisztoly nagyfeszültséggel gyorsított elektronnyalábot hoz létre, amely abszolút vákuum és mágneses lencsék révén fókuszál. A nyaláb ezután keresztezi a korábban dehidratált mintát, és néhány esetben egy vékony fémréteggel borítja.

Végül, a nagyítást egy mágneses lencsecsoport segítségével érik el, és a képet egy ultrafinom szemcsés emulzióval ellátott fotólemezen formálják, amely tökéletes a nagyításhoz. Ugyancsak megvalósítható volt a kép számítógépre történő átvitele és az elektronok érzékeny képernyőn történő becsapása révén.

elismerések

Ernst tiszteletbeli doktorátust kapott a Kieli, a berlini, a torontói és a modenai egyetemen. Hasonlóképpen, számos tudományos szövetséghez tartozott, mint például az angol, a francia és a japán elektronmikroszkópos szövetség. Élete során a következő díjakat és elismeréseket kapott:

- A Frankfurti Egyetem Senckenberg-díja 1939-ben.

- A Berlini Tudományos Akadémia Silberne-érme 1941-ben.

- Az Albert-Lasker díj, amelyet az Amerikai Közegészségügyi Szövetség (San Francisco) 1960-ban kapott.

- A dízel aranyérmet 1969-ben

- A Duddel-érmet a London Fizikai Intézetből 1975-ben.

- Az Albert von Gräfe érem 1983-ban.

- A Robert Koch-érme 1986-ban.

1986-ban Ernst Ruska megosztotta a fizikai Nobel-díjat Gerd Binnig és Heinrich Rohrer-kel. Pontosan az első elektronmikroszkóp megtervezéséért és az elektronikus optikában való közreműködéséért a gazdasági díj ötven százalékát nyerte.

Sajnos Reinhold Rüdenberg, aki a Siemenshez tartozott, előtte volt a szabadalom bejelentésével. Ruska, ezt felismerve, állította és végül prioritást kapott. Rüdenberg azonban megkapta az elektronmikroszkópos szabadalmat az Egyesült Államok számára.

Irodalom

1. Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). A deutsche-biographie.de oldalról
2. Ernst Ruska (1906-1988). (2019). A historiadelamedicina.org oldalról származik
3. Ernst Ruska - német mérnök. (2019). A britannica.com oldalról vettük át
4. A fizika Nobel-díja (1986.). A nobelprize.org oldalról
5. Ernst Ruska - Az elektronmikroszkóp feltalálója. (2019). A leoem.co.uk oldaláról