ЕРНСТ РУСЬКА: БІОГРАФІЯ, ВНЕСКИ ТА ВИЗНАННЯ - АРТЕ - 2025

Ернст Руська (1906-1988) був видатним німецьким фізиком, якому вдалося отримати Нобелівську премію з фізики 1986 року, завдяки роботі, проведеній у галузі електронної оптики, а також за свій внесок у проектування першого електронного мікроскопа. Його дослідження електронних лінз з короткими фокусними відстанями були визначальним і ключовим фактором подальшої інновації та винаходу електронного мікроскопа.

Він мав справу з експериментальним та математичним доказом теорії Буша про вплив магнітного поля котушки дроту, через яке проходить електричний струм і яке потім використовується як електронна лінза. Завдяки цьому відкриттю він сконструював лінзу польщу, яка з тих пір була включена у всі магнітні електронні мікроскопи високої роздільної здатності.

Ернст Руська. Зображення через: biografiasyvidas.com

Пізніші роботи, проведені разом з Максом Нолллом, привели його в 1931 році винайти перший електронний мікроскоп. За допомогою цього інструменту було введено два найважливіші процеси відтворення зображень: принципи випромінювання та випромінювання.

У 1933 році йому вдалося застосувати в користування електронний мікроскоп власної конструкції, який вперше дав кращі визначення, ніж світловий мікроскоп. За своє життя Руська був удостоєний кількох визнань, таких як присвоєння почесних докторатів з університетів Берліна, Кіля, Торонто та Модени.

Біографія

Особисте життя

Ернст Август Фрідріх Руська народився в місті Гейдельберг, Німеччина, 25 грудня 1906 р. Його батьками були Юлій Фердинанд Руська та Елізабет Меркс. Цей шлюб мав ще п’ятьох дітей, крім Ернста.

Його батько був професором та сходознавцем, відомим своєю роботою з історії науки в ісламський період. У період Першої світової війни Ернст зазнав втрати Ганса, свого старшого брата.

У 1937 році Руська вийшла заміж за Ірмелу Рут Гейгіс і народила трьох дітей. Наприкінці Другої світової війни у ​​нього було ще двоє дітей, але плід стосунків у нього був із працівником Сіменса. Дружина нарешті прийняла це, і на дні народження Ернста він знову з’єднався з двома родинами.

Він був людиною, повністю відданою своїй роботі. Помер 27 травня 1988 року в Берліні.

Дослідження

Ернст навчався в тій же школі, де викладав його батько. Цей період навчання був вирішальним для його подальших досягнень, оскільки саме на цьому етапі він почав проявляти інтерес до електронних винаходів.

Закінчивши середню школу, він продовжив навчання в Технічному училищі в Мюнхені, де почав вивчати електроніку між 1925 і 1927 роками. Потім продовжив навчання в Мюнхенському університеті до 1931 року, де йому вдалося отримати ступінь з електронної інженерії.

Він проходив стажування в Mannheim, Brown-Boveri & Co та Siemens & Halske Ltda у Берліні. Навчаючись у Берлінському університеті, він почав працювати в Інституті високої напруги, директором якого був професор Адольф Маттіас. Там він ознайомився з високою напругою та вакуумними технологіями.

Разом з іншими докторантами та його колегою Максом Нолллом він розробив високоефективний катодний осцилоскоп. Його інтерес був зосереджений на розробці матеріалів для виготовлення вакуумних приладів за принципами побудови.

З іншого боку, він зосередився на продовженні теоретичних лекцій та практичних експериментах щодо оптичної поведінки електронних променів.

У 1934 році Ернст Руська продовжив навчання в Берлінському університеті, де йому було присвоєно вчене звання лікаря, після роботи над електронними лінзами з невеликими фокусними відстанями, які згодом були ключовими для винайдення електронного мікроскопа.

Внески в науку

У період з 1928 по 1929 рік він провів своє перше теоретичне та експериментальне дослідження роботи Буша щодо впливу магнітного поля через котушку дроту. Це пропускає електричний струм і може використовуватися як електронна лінза.

Завдяки реалізації цієї роботи Руська змогла переконатися, що хвилі можуть бути вкорочені через залізний покрив через фокусну відстань. З цього моменту з'явилася лінза, яка буде включена в майбутні магнітні мікроскопи високої роздільної здатності, які мали можливість виявляти електрони.

Перший електронний мікроскоп

В кінці 1930-х років разом з Максом Нолллом він сконструював перший електронний мікроскоп, заснований на більш ранніх роботах Луї-Віктора Де Бройля про властивості електронів.

В електронному мікроскопі йому вдалося зробити так, щоб магнітні та електричні поля дали електронним пучкам зміни, подібні до заломлення оптичних лінз на світлових хвилях.

Для роботи електронного мікроскопа джерело світла було замінено джерелом електронів. Це було спричинено вольфрамовою гарматою та використанням електростатичних та магнітних пристроїв. Їм вдалося відхилити електрони так само, як це зробили лінзи зі світловими променями.

Електронна гармата виробляє пучок електронів, прискорений високою напругою і фокусується через абсолютний вакуум і магнітні лінзи. Потім промінь перетинає зразок, який раніше був зневоднений і в деяких випадках покритий тонким металевим шаром.

Нарешті, збільшення досягається за допомогою групи магнітних лінз, і зображення формується на фотопластинці із надтонкою зернистою емульсією, ідеальною для великих розростань. Це також було можливим, передаючи зображення на комп'ютер і впливаючи на електрони на чутливому екрані.

Визнання

Ернсту було присвоєно почесний докторський ступінь з університетів Кіля, Берліна, Торонто та Модени. Так само він належав до кількох наукових асоціацій, таких як англійська, французька та японська асоціації електронної мікроскопії. За життя він отримав такі нагороди та визнання:

- Премія Сенкенберга у 1939 р. Франкфуртським університетом.

- Медаль "Сільберн" Берлінської академії наук, 1941 рік.

- Премія Альберта-Ласкера від Американської асоціації громадського здоров'я в Сан-Франциско в 1960 році.

- Золота медаль «Дизель» 1969 року

- Медаль Дадделя з Лондонського інституту фізики 1975 року.

- Медаль Альберта фон Ґрафе в 1983 році.

- Медаль Роберта Коха 1986 року.

У 1986 році Ернст Руська розділив Нобелівську премію з фізики з Гердом Біннігом та Генріхом Рорером. Він отримав п'ятдесят відсотків економічної премії саме за проектування першого електронного мікроскопа та за внесок у електронну оптику.

На жаль, Рейнгольд Рюденберг, який належав до Сіменса, випередив його з подачею патенту. Руська, усвідомивши це, заявила і нарешті отримала пріоритет. Однак Рюденберг отримав патент на електронний мікроскоп для США.

Список літератури

1. Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Взято з deutsche-biographie.de
2. Ернст Руська (1906-1988). (2019). Взяте з historadelamedicina.org
3. Ернст Руська - німецький інженер. (2019). Взято з britannica.com
4. Нобелівська премія з фізики 1986. (2019). Взято з nobelprize.org
5. Ернст Руська - винахідник електронного мікроскопа. (2019). Взято з leo-em.co.uk