Ernst Ruska Kimdir? Hayatı Ve Biyografisi

Fizikçi  

Doğum tarihi: 25 Aralık 1906, Heidelberg, Almanya

Ölüm tarihi ve yeri: 27 Mayıs 1988, Batı Berlin

Ernst Ruska Kimdir?

Alman mühendis Ernst August Friedrich Ruska (1906-1988), 1986’da Nobel Fizik Ödülü’nü aldığı ilk elektron mikroskobunu tasarladı ve yaptı.

Elektron mikroskobu, mevcut bilimsel araştırmalara dayanan diğer birçok karmaşık teknolojik gelişme gibi, yalnızca tek bir mucit ile ilişkilendirilemez.1930’ların başlarında birkaç laboratuvar, mikroskobik bir örneği büyütmek için ışık dalgaları yerine elektron dalgalarını kullanacak bir süper mikroskop üzerinde çalışıyordu.Bununla birlikte, genel olarak Alman mühendis Ernst Ruska’nın ilk çalışan elektron mikroskoplarını (1931-1933) tasarlayıp inşa ettiği kabul edilmektedir.Ruska’nın fizik bilimine ve onun biyoloji ve tıp alanlarındaki uygulamalarına katkısı, 1986’da modern mikroskobun diğer iki öncüsü Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer ile birlikte Nobel Ödülü’nü aldığında kabul edildi.

Ernst August Friedrich Ruska, 15 Aralık 1906’da Almanya’nın Heidelberg kentinde doğdu.Yakın ailesi ve en yakın akrabalarının tümü akademik ortamlarda bilimle ilgiliydi ve Ernst’in bir Alman üniversitesine devam etmek için bir Alman üniversitesine kaydolacağı varsayıldı.Ancak 20. yüzyılın başlarındaki teknolojik ilerlemeden uzun süredir büyülenmiş olan Ruska’nın başka planları vardı. Önce havacılık ve ardından elektrik mühendisliği okumak için Münih ve Berlin’deki teknik kolejlere girdi.Ruska’ya 1934 yılında Berlin Teknoloji Enstitüsü tarafından Doktora derecesi verildi.Doktora tezinin konusu elektron optiği ve elektron mikroskobu teknolojisiydi.

Sonraki on yıl boyunca Ruska, birkaç Alman firması için mühendislik araştırmalarında çalıştı ve 1944’te Alman üniversite sisteminin sunduğu en yüksek derece olan Habilitasyon derecesini aldı. II. Dünya Savaşı’ndan sonra Ruska, Batı Berlin’deki Fritz Haber Enstitüsü Elektron Mikroskobu Enstitüsü müdürlüğü (1957-1988) dahil olmak üzere Alman üniversitelerinde bir dizi seçkin görevde bulundu.

1939’dan başlayarak, Alman ve yabancı kurumlardan çok sayıda ödül ve ödül aldı ve 1986 Nobel Fizik Ödülü ile sonuçlandı.Fizik, elektronik teknolojisi, mikroskopi ve tıbba katkılarından dolayı onurlandırıldı.Ruska, 30 Mayıs 1988’de Batı Berlin’de öldü.

Elektron mikroskobu, modern fizikçilerin çalışmalarından yararlanan teknolojik bir cihazdır ve Ruska, fizik ve elektrik mühendisliği dünyaları arasında kolayca hareket etme yeteneğine sahipti. Bir öğrenci olarak, onu modern fiziğin sınırlarına yaklaştıran araştırma projelerinde onu cesaretlendiren profesörlere sahip olduğu için şanslıydı. Elektron mikroskobunun icadı ancak elektriğin teorik ve pratik yönleri hakkında derin bir anlayışa sahip biri tarafından başarılı bir şekilde tamamlanabilirdi.

Kuantum mekaniği, elektron mikroskobu için teorik temel sağladı.Bu teori, elektronların hareketi gibi küçük ölçekli fiziksel olayları açıklamak için 20. yüzyılın başlarında geliştirildi.1924’te Fransız fizikçi Louis de Broglie, çok yüksek hızlarda hareket eden elektronların dalga benzeri bir yapıya sahip olduğunu iddia etti.De Broglie’nin dalga parçacığı hipotezi, fizikte dalga mekaniğinin kurulmasının yolunu açtı ve elektron dalgaları kullanılarak bir mikroskop yapılabileceğini öne sürdü. Bir elektronun dalga boyu, görünür ışığın dalga boyundan yaklaşık 12.500 kat daha küçük olduğu için, elektron mikroskobu sıradan ışık kullanan bir büyütme sisteminden çok daha güçlüdür. Spesifik olarak, bir görünür ışık mikroskobu, bir nesneyi orijinal boyutunun 2.000 katına kadar büyütür; bir elektron mikroskobu, orijinal boyutunun 1.000.000 katı.

Bir elektron mikroskobu tasarımcısının ilk işi, elektron demetini odaklamak için bir dizi “mercek” inşa etmektir.1928’de Ruska’nın profesörü Max Knoll ona bu görevi verdi.Üç yıl içinde Ruska, büyütme amacıyla elektron ışınını odaklamak için özel olarak tasarlanmış iki manyetik bobin kullanarak bir elektron mikroskobu yaptı.Ruska’nın 1931’deki ilkel modeli yalnızca 17 kat büyütmeyi başardı, ancak keskin bir görüntü verdi ve bir elektron mikroskobunun yapılabileceğini kanıtladı.

Ruska’nın yeni mikroskobunu duyurmasından birkaç gün sonra, Alman rakiplerinden biri olan Reinhold Rüdenberg, elektron ışınlarının elektromanyetik ve elektrostatik büyütmesini kapsayan birkaç patent başvurusunda bulundu.Ruska’nın icadı için ilk patenti alması engellenmiş olsa da, bu onu ticari bir elektron mikroskobu modeli geliştirme planlarına girişmekten alıkoymadı.1938’de Siemens elektrik şirketinde bir ekiple çalışan Ruska, 30.000 kez büyütme yapabilen prototip elektron mikroskopları yaptı.

Elektron mikroskobu ticarileşmeye ve nihayetinde seri üretime doğru ilerlerken, üstesinden gelinmesi gereken birkaç sorun vardı.İlk olarak, gözlem altındaki numunenin ince ayrıntılarını ortaya çıkaran keskin görüntüler üretmek için aletin büyütme ve çözünürlüğünü iyileştirme ihtiyacı vardı. İkincisi, biyolojik numuneleri yok edilmeden elektron mikroskobunda açığa çıkarmanın yollarını bulmak gerekliydi.Yoğun elektron ışını, yoluna yerleştirilen canlı madde örneklerini yaktı.

Bu ve diğer sorunların çözümleri Ruska tarafından üstlenildi, ancak Avrupa ve Amerika’daki fizikçi, biyolog ve mühendis grupları elektron mikroskoplarını geliştirme çalışmalarına katıldı.Bu gruplar, elektron mikroskobunu geliştirdiler ve onu gelişmiş biyoloji, tıp bilimi, metalurji ve kristalografi laboratuvarlarında standart bir araç haline getirdiler.Modern elektron mikroskobu birçok farklı kullanıma girmiş olsa da, canlı maddenin hücresel yapılarının araştırılmasında çok önemli olduğu kanıtlanmıştır.