Ernst Ruska (1906-1988) là nhà vật lý nổi tiếng người Đức, người đã giành được giải Nobel vật lý năm 1986, nhờ công trình được thực hiện trong lĩnh vực quang điện tử, cũng như đóng góp của ông trong việc thiết kế kính hiển vi điện tử đầu tiên. Những nghiên cứu của ông về thấu kính điện tử có tiêu cự ngắn là yếu tố quyết định và quan trọng trong sự đổi mới và phát minh sau đó của kính hiển vi điện tử.
Ông đã giải quyết bằng chứng thực nghiệm và toán học của lý thuyết Busch về tác dụng của từ trường của một cuộn dây, qua đó dòng điện chạy qua và sau đó được sử dụng như một thấu kính điện tử. Nhờ khám phá này, ông đã thiết kế thấu kính polschuh, từ đó được tích hợp vào tất cả các kính hiển vi điện tử từ tính có độ phân giải cao.
Ernst Ruska. Hình ảnh qua: biografiasyvidas.com
Công việc sau đó, được thực hiện cùng với Max Knoll, đã đưa ông vào năm 1931 để phát minh ra kính hiển vi điện tử đầu tiên. Với thiết bị này, hai trong số những quy trình quan trọng nhất để tái tạo hình ảnh đã được giới thiệu: nguyên lý phát xạ và bức xạ.
Năm 1933, ông đã có thể đưa vào sử dụng kính hiển vi điện tử do chính mình chế tạo, lần đầu tiên nó cho độ nét tốt hơn kính hiển vi ánh sáng. Trong cuộc đời của mình, Ruska đã được trao tặng một số bằng khen, chẳng hạn như được xướng tên là tiến sĩ danh dự của các trường đại học Berlin, Kiel, Toronto và Modena.
Tiểu sử
Đời tư
Ernst August Friedrich Ruska sinh ra tại thành phố Heidelberg, Đức vào ngày 25 tháng 12 năm 1906. Cha mẹ ông là Julius Ferdinand Ruska và Elisabeth Merx. Cuộc hôn nhân này có thêm năm người con ngoài Ernst.
Cha của ông là một giáo sư và một nhà phương đông, nổi tiếng với công trình nghiên cứu lịch sử khoa học trong thời kỳ Hồi giáo. Trong thời kỳ chiến tranh thế giới thứ nhất, Ernst phải chịu đựng sự mất mát của Hans, anh trai của mình.
Năm 1937, Ruska kết hôn với Irmela Ruth Geigis và có ba người con. Vào cuối Thế chiến thứ hai, ông có thêm hai người con, nhưng là kết quả của mối quan hệ giữa ông với một công nhân Siemens. Người vợ cuối cùng cũng chấp nhận và vào ngày sinh nhật của Ernst, anh sẽ đoàn tụ với hai gia đình.
Anh ấy là một người hoàn toàn tận tâm với công việc của mình. Ông mất ngày 27 tháng 5 năm 1988 tại Berlin.
Học
Ernst học cùng trường mà cha anh đã dạy. Khoảng thời gian nghiên cứu này rất quan trọng đối với những thành tựu sau này của ông, vì chính giai đoạn này, ông bắt đầu thể hiện sự quan tâm đến các phát minh điện tử.
Sau khi rời trường trung học, ông tiếp tục học tại Trường Kỹ thuật ở Munich, nơi ông bắt đầu nghiên cứu về điện tử từ năm 1925 đến năm 1927. Sau đó, ông tiếp tục học tại Đại học Munich cho đến năm 1931, nơi ông đã có được bằng kỹ sư điện tử.
Anh ấy đã thực tập tại Mannheim, Brown-Boveri & Co và Siemens & Halske Ltda ở Berlin. Trong khi học tại Đại học Berlin, ông bắt đầu làm việc tại Viện Điện cao thế, có giám đốc là Giáo sư Adolf Matthias. Ở đó anh đã làm quen với công nghệ điện áp cao và chân không.
Cùng với các sinh viên tiến sĩ khác và đồng nghiệp Max Knoll, ông đã phát triển một máy hiện sóng tia âm cực hiệu suất cao. Mối quan tâm của ông tập trung vào việc phát triển các vật liệu để chế tạo các dụng cụ chân không theo nguyên tắc xây dựng.
Mặt khác, ông tập trung vào việc tiếp tục các bài giảng lý thuyết và thí nghiệm thực tế về ứng xử quang học của chùm điện tử.
Năm 1934, Ernst Ruska tiếp tục theo học tại Đại học Berlin, nơi ông được trao học vị tiến sĩ, sau khi nghiên cứu về thấu kính điện tử có tiêu cự ngắn, sau này là chìa khóa để phát minh ra kính hiển vi điện tử.
Đóng góp cho khoa học
Từ năm 1928 đến năm 1929, ông đã thực hiện nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đầu tiên về công trình của Busch về tác dụng của từ trường qua một cuộn dây. Nó cho dòng điện đi qua và có thể được sử dụng như một thấu kính điện tử.
Nhờ nhận thức được công việc này, Ruska đã có thể xác minh rằng sóng có thể bị thu ngắn lại qua một tấm che bằng sắt do tiêu cự. Từ thời điểm đó, ống kính xuất hiện sẽ được tích hợp trong các kính hiển vi từ tính có độ phân giải cao trong tương lai, có khả năng phát hiện các electron.
Kính hiển vi điện tử đầu tiên
Vào cuối những năm 1930, cùng với Max Knoll, ông đã thiết kế kính hiển vi điện tử đầu tiên, dựa trên công trình trước đó của Louis-Victor De Broglie về các đặc tính của electron.
Trong kính hiển vi điện tử, ông đã thành công trong việc tạo ra từ trường và điện trường cho các chùm điện tử thay đổi tương tự như sự khúc xạ của thấu kính quang học trên sóng ánh sáng.
Đối với hoạt động của kính hiển vi điện tử, nguồn sáng được thay thế bằng nguồn điện tử. Điều này được gây ra bởi một khẩu pháo vonfram và việc sử dụng các thiết bị tĩnh điện và từ tính. Họ xoay sở để làm lệch hướng các electron giống như cách mà các thấu kính đã làm với các tia sáng.
Súng bắn điện tử tạo ra một chùm điện tử được gia tốc bằng điện áp cao và hội tụ qua chân không tuyệt đối và thấu kính từ tính. Sau đó, chùm tia đi qua mẫu đã được khử nước trước đó và trong một số trường hợp được bao phủ bởi một lớp kim loại mỏng.
Cuối cùng, độ phóng đại đạt được nhờ một nhóm thấu kính từ tính và hình ảnh được tạo thành trên một tấm chụp ảnh với nhũ hạt siêu mịn, hoàn hảo cho các bức ảnh phóng to lớn. Nó cũng khả thi bằng cách chuyển hình ảnh sang máy tính và tác động vào các electron trên một màn hình nhạy cảm.
Nhận biết
Ernst đã được trao bằng tiến sĩ danh dự của các trường đại học Kiel, Berlin, Toronto và Modena. Tương tự, ông thuộc một số hiệp hội khoa học, chẳng hạn như hiệp hội kính hiển vi điện tử Anh, Pháp và Nhật Bản. Trong cuộc đời của mình, ông đã nhận được các giải thưởng và sự công nhận sau:
- Giải thưởng Senckenberg năm 1939 của Đại học Frankfurt.
- Huy chương Silberne của Viện Hàn lâm Khoa học Berlin, năm 1941.
- Giải thưởng Albert-Lasker của Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ, San Francisco năm 1960.
- Huy chương vàng Diesel năm 1969
- Huân chương Duddel của Viện Vật lý London năm 1975.
- Huân chương Albert von Gräfe năm 1983.
- Huân chương Robert Koch năm 1986.
Năm 1986, Ernst Ruska chia sẻ giải Nobel Vật lý với Gerd Binnig và Heinrich Rohrer. Ông đã giành được năm mươi phần trăm giải thưởng kinh tế, chính xác cho việc thiết kế kính hiển vi điện tử đầu tiên và cho những đóng góp của ông trong quang học điện tử.
Thật không may, Reinhold Rüdenberg, người thuộc Siemens, đã đi trước anh ta với việc nộp bằng sáng chế. Ruska, nhận ra điều này, đã tuyên bố và cuối cùng được ưu tiên. Tuy nhiên, Rüdenberg đã nhận được bằng sáng chế kính hiển vi điện tử cho Hoa Kỳ.
Người giới thiệu
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Lấy từ deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Lấy từ historyadelamedicina.org
- Ernst Ruska - Kỹ sư người Đức. (2019). Lấy từ britannica.com
- Giải Nobel Vật lý 1986. (2019). Lấy từ nobelprize.org
- Ernst Ruska - Người phát minh ra kính hiển vi điện tử. (2019). Lấy từ leo-em.co.uk