Ernst Ruska (1906-1988) เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันที่มีชื่อเสียงซึ่งสามารถได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1986 เนื่องจากงานที่ทำในสาขาทัศนศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์รวมถึงการมีส่วนร่วมในการออกแบบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรก การศึกษาเลนส์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้นเป็นปัจจัยสำคัญในการคิดค้นนวัตกรรมและการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในเวลาต่อมา
เขาจัดการกับการทดลองและการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ของทฤษฎีของ Busch เกี่ยวกับผลกระทบของสนามแม่เหล็กของขดลวดซึ่งกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและใช้เป็นเลนส์อิเล็กตรอน ด้วยการค้นพบนี้เขาจึงออกแบบเลนส์ polschuh ซึ่งได้ถูกรวมเข้ากับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแม่เหล็กความละเอียดสูงทั้งหมด
Ernst Ruska ภาพโดย: biografiasyvidas.com
งานต่อมาร่วมกับ Max Knoll ทำให้เขาประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรกในปีพ. ศ. 2474 ด้วยเครื่องมือนี้จึงมีการนำกระบวนการที่สำคัญที่สุด 2 กระบวนการมาใช้ในการสร้างภาพขึ้นมาใหม่คือหลักการของการปล่อยและการแผ่รังสี
ในปีพ. ศ. 2476 เขาสามารถนำกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาใช้ในการสร้างของเขาเองซึ่งเป็นครั้งแรกที่ให้คำจำกัดความที่ดีกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในช่วงชีวิตของเขารุสก้าได้รับรางวัลมากมายเช่นได้รับการเสนอชื่อปริญญาเอกกิตติมศักดิ์จากมหาวิทยาลัยเบอร์ลินคีลโตรอนโตและโมเดนา
ชีวประวัติ
ชีวิตส่วนตัว
Ernst August Friedrich Ruska เกิดที่เมืองไฮเดลเบิร์กประเทศเยอรมนีเมื่อวันที่ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2449 บิดามารดาของเขาคือ Julius Ferdinand Ruska และ Elisabeth Merx การแต่งงานครั้งนี้มีลูกอีกห้าคนนอกเหนือจากเอิร์น
พ่อของเขาเป็นศาสตราจารย์และนักตะวันออกซึ่งมีชื่อเสียงจากผลงานด้านประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ในช่วงอิสลาม ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งเอิร์นส์ต้องสูญเสียฮันส์พี่ชายของเขาไป
ในปีพ. ศ. 2480 Ruska แต่งงานกับ Irmela Ruth Geigis และมีลูกสามคน ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สองเขามีลูกอีกสองคน แต่ผลของความสัมพันธ์ที่เขามีกับคนงานซีเมนส์ ในที่สุดภรรยาก็ยอมรับมันและในวันเกิดของเอิร์นส์เขาจะกลับมารวมตัวกับทั้งสองครอบครัวอีกครั้ง
เขาเป็นผู้ชายที่ทุ่มเทให้กับงานของเขาอย่างสมบูรณ์ เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2531 ในเบอร์ลิน
การศึกษา
เอิร์นเรียนที่โรงเรียนเดียวกับที่พ่อของเขาสอน ช่วงเวลาของการศึกษานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จในเวลาต่อมาเนื่องจากเขาเริ่มสนใจสิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ในขั้นตอนนี้
หลังจากออกจากโรงเรียนมัธยมศึกษาเขายังคงศึกษาต่อที่โรงเรียนเทคนิคในมิวนิกซึ่งเขาเริ่มเรียนอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างปี 2468 ถึง 2470 จากนั้นเขาก็เรียนต่อที่มหาวิทยาลัยมิวนิกจนถึงปี 2474 ซึ่งเขาได้รับปริญญาด้านวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์
เขาฝึกงานที่ Mannheim, Brown-Boveri & Co และ Siemens & Halske Ltda ในเบอร์ลิน ขณะเรียนที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลินเขาเริ่มทำงานที่สถาบันไฟฟ้าแรงสูงซึ่งมีผู้อำนวยการคือศาสตราจารย์อดอล์ฟแมทเธียส ที่นั่นเขาคุ้นเคยกับเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงและเครื่องดูดฝุ่น
ร่วมกับนักศึกษาปริญญาเอกคนอื่น ๆ และ Max Knoll เพื่อนร่วมงานของเขาเขาได้พัฒนาออสซิลโลสโคปรังสีแคโทดประสิทธิภาพสูง ความสนใจของเขามุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวัสดุสำหรับการสร้างเครื่องมือสุญญากาศตามหลักการก่อสร้าง
ในทางกลับกันเขามุ่งเน้นไปที่การบรรยายเชิงทฤษฎีอย่างต่อเนื่องและการทดลองเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับพฤติกรรมทางแสงของลำแสงอิเล็กตรอน
ในปีพ. ศ. 2477 Ernst Ruska ยังคงศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลินซึ่งเขาได้รับรางวัลทางวิชาการแพทย์หลังจากทำงานเกี่ยวกับเลนส์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้นซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในเวลาต่อมา
ผลงานด้านวิทยาศาสตร์
ระหว่างปีพ. ศ. 2471 ถึง พ.ศ. 2472 เขาได้ทำการศึกษาเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับผลงานของ Busch เกี่ยวกับผลของสนามแม่เหล็กผ่านขดลวด สิ่งนี้ผ่านกระแสไฟฟ้าและสามารถใช้เป็นเลนส์อิเล็กตรอนได้
ด้วยความตระหนักในงานนี้รุสก้าจึงสามารถตรวจสอบได้ว่าคลื่นอาจสั้นลงผ่านฝาเหล็กเนื่องจากความยาวโฟกัส จากช่วงเวลานั้นเลนส์ปรากฏขึ้นซึ่งจะรวมอยู่ในกล้องจุลทรรศน์แม่เหล็กความละเอียดสูงในอนาคตซึ่งมีความสามารถในการตรวจจับอิเล็กตรอน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรก
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 ร่วมกับ Max Knoll เขาได้ออกแบบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรกโดยอาศัยผลงานก่อนหน้านี้ของ Louis-Victor De Broglie เกี่ยวกับคุณสมบัติของอิเล็กตรอน
ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเขาประสบความสำเร็จในการสร้างสนามแม่เหล็กและไฟฟ้าทำให้ลำแสงอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปคล้ายกับการหักเหของเลนส์ออปติกบนคลื่นแสง
สำหรับการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแหล่งกำเนิดแสงถูกแทนที่ด้วยแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอน สาเหตุนี้เกิดจากปืนใหญ่ทังสเตนและจากการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าสถิตและแม่เหล็ก พวกเขาสามารถเบี่ยงเบนอิเล็กตรอนในลักษณะเดียวกับที่เลนส์ทำกับแสง
ปืนอิเล็กตรอนสร้างลำแสงอิเล็กตรอนที่เร่งด้วยไฟฟ้าแรงสูงและโฟกัสผ่านเลนส์สุญญากาศและแม่เหล็กแน่นอน จากนั้นลำแสงจะพาดผ่านตัวอย่างซึ่งก่อนหน้านี้ถูกทำให้แห้งและในบางกรณีถูกปกคลุมด้วยชั้นโลหะบาง ๆ
ในที่สุดการขยายจะทำได้โดยใช้กลุ่มของเลนส์แม่เหล็กและภาพจะถูกสร้างขึ้นบนจานถ่ายภาพที่มีอิมัลชันแบบเกรนละเอียดพิเศษเหมาะสำหรับการขยายขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังสามารถทำได้โดยการถ่ายโอนภาพไปยังคอมพิวเตอร์และส่งผลกระทบต่ออิเล็กตรอนบนหน้าจอที่ละเอียดอ่อน
ความสำเร็จ
เอิร์นส์ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์จากมหาวิทยาลัยคีลเบอร์ลินโตรอนโตและโมเดนา ในทำนองเดียวกันเขาเป็นสมาชิกของสมาคมวิทยาศาสตร์หลายแห่งเช่นสมาคมกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของอังกฤษฝรั่งเศสและญี่ปุ่น ในช่วงชีวิตของเขาเขาได้รับรางวัลและการยกย่องดังต่อไปนี้:
- รางวัล Senckenberg Prize ในปี 1939 โดย University of Frankfurt
- เหรียญ Silberne ของ Berlin Academy of Sciences ในปีพ. ศ. 2484
- รางวัล Albert-Lasker Award จาก American Public Health Association, San Francisco ในปี 1960
- เหรียญทองดีเซลในปี 2512
- เหรียญ Duddel จาก London Institute of Physics ในปี 1975
- เหรียญ Albert von Gräfeในปี 1983
- เหรียญ Robert Koch ในปี 1986
ในปี 1986 Ernst Ruska ได้แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์กับ Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer เขาได้รับรางวัลทางเศรษฐกิจห้าสิบเปอร์เซ็นต์อย่างแม่นยำสำหรับการออกแบบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรกและจากผลงานด้านทัศนศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์
น่าเสียดายที่ Reinhold Rüdenbergซึ่งเป็นของ Siemens อยู่ข้างหน้าเขาในการยื่นจดสิทธิบัตร รุสก้าตระหนักถึงสิ่งนี้อ้างสิทธิ์และในที่สุดก็ได้รับความสำคัญ อย่างไรก็ตามRüdenbergได้รับสิทธิบัตรกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสำหรับสหรัฐอเมริกา
อ้างอิง
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst (2019) นำมาจาก deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (2449-2531) (2019) นำมาจาก historiadelamedicina.org
- Ernst Ruska - วิศวกรชาวเยอรมัน (2019) นำมาจาก britannica.com
- รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 1986 (2019). นำมาจาก nobelprize.org
- Ernst Ruska - ผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (2019) นำมาจาก leo-em.co.uk