Ernst Ruska (1906-1988) adalah seorang fisikawan Jerman terkemuka yang berhasil memperoleh Hadiah Nobel Fisika tahun 1986, berkat kerja keras yang dilakukan di bidang optik elektronik, serta kontribusinya dalam desain mikroskop elektron pertama. Studinya tentang lensa elektronik dengan panjang fokus pendek merupakan faktor penentu dan kunci dalam inovasi dan penemuan mikroskop elektron selanjutnya.
Dia berurusan dengan bukti eksperimental dan matematis dari teori Busch tentang pengaruh medan magnet dari sebuah kumparan kawat, yang dilalui arus listrik dan yang kemudian digunakan sebagai lensa elektron. Berkat penemuannya ini, dia merancang lensa polschuh, yang sejak itu telah dimasukkan ke dalam semua mikroskop elektron magnetik resolusi tinggi.
Ernst Ruska. Gambar melalui: biografiasyvidas.com
Pekerjaan selanjutnya, dilakukan bersama dengan Max Knoll, membawanya pada tahun 1931 untuk menemukan mikroskop elektron pertama. Dengan instrumen ini, dua proses terpenting untuk reproduksi gambar diperkenalkan: prinsip emisi dan radiasi.
Pada tahun 1933, ia dapat menggunakan mikroskop elektron buatannya sendiri, yang untuk pertama kalinya memberikan definisi yang lebih baik daripada mikroskop cahaya. Selama hidupnya, Ruska dianugerahi beberapa penghargaan, seperti gelar doktor kehormatan dari universitas Berlin, Kiel, Toronto, dan Modena.
Biografi
Kehidupan pribadi
Ernst August Friedrich Ruska lahir di kota Heidelberg, Jerman, pada tanggal 25 Desember 1906. Orang tuanya adalah Julius Ferdinand Ruska dan Elisabeth Merx. Pernikahan ini memiliki lima anak lagi selain Ernst.
Ayahnya adalah seorang profesor dan orientalis, terkenal karena karyanya tentang sejarah sains selama periode Islam. Pada masa Perang Dunia Pertama, Ernst kehilangan Hans, kakak laki-lakinya.
Pada tahun 1937, Ruska menikah dengan Irmela Ruth Geigis dan memiliki tiga orang anak. Pada akhir Perang Dunia Kedua ia memiliki dua anak lagi, tetapi buah dari hubungan yang ia miliki dengan seorang pekerja Siemens. Sang istri akhirnya menerimanya, dan pada hari ulang tahun Ernst dia akan bersatu kembali dengan kedua keluarga.
Dia adalah pria yang sepenuhnya berdedikasi pada pekerjaannya. Dia meninggal pada 27 Mei 1988 di Berlin.
Studi
Ernst belajar di sekolah yang sama tempat ayahnya mengajar. Masa studi ini sangat penting untuk pencapaiannya di kemudian hari, karena pada tahap inilah ia mulai menunjukkan minat pada penemuan elektronik.
Setelah meninggalkan sekolah menengah, ia melanjutkan studinya di Sekolah Teknik di Munich, di mana ia mulai belajar elektronika antara tahun 1925 dan 1927. Ia kemudian melanjutkan belajar di Universitas Munich hingga tahun 1931, di mana ia berhasil memperoleh gelar di bidang teknik elektronik.
Dia melakukan magang di Mannheim, Brown-Boveri & Co dan Siemens & Halske Ltda di Berlin. Saat belajar di Universitas Berlin, dia mulai bekerja di Institut Tegangan Tinggi, yang direkturnya adalah Profesor Adolf Matthias. Di sana ia menjadi akrab dengan tegangan tinggi dan teknologi vakum.
Bersama dengan mahasiswa doktoral lainnya dan koleganya Max Knoll, ia mengembangkan osiloskop sinar katoda berkinerja tinggi. Minatnya difokuskan pada pengembangan material untuk konstruksi instrumen vakum sesuai dengan prinsip konstruksi.
Di sisi lain, ia fokus pada kuliah teori dan eksperimen praktis tentang perilaku optik berkas elektron.
Pada tahun 1934, Ernst Ruska melanjutkan studinya di Universitas Berlin, di mana ia dianugerahi gelar akademis dokter, setelah mengerjakan lensa elektronik dengan focal length pendek, yang kemudian menjadi kunci untuk menemukan mikroskop elektron.
Kontribusi untuk sains
Antara 1928 dan 1929 ia melakukan studi teoritis dan eksperimental pertamanya pada karya Busch tentang pengaruh medan magnet melalui kumparan kawat. Ini melewati arus listrik dan dapat digunakan sebagai lensa elektron.
Berkat realisasi pekerjaan ini, Ruska dapat memverifikasi bahwa gelombang dapat dipersingkat melalui penutup besi karena panjang fokusnya. Sejak saat itu, lensa muncul yang akan digabungkan dengan mikroskop magnetik resolusi tinggi di masa depan, yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi elektron.
Mikroskop elektron pertama
Pada akhir tahun 1930-an, bersama dengan Max Knoll, ia merancang mikroskop elektron pertama, berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Louis-Victor De Broglie tentang sifat elektron.
Pada mikroskop elektron, ia berhasil membuat medan magnet dan listrik memberikan perubahan berkas elektronik yang mirip dengan pembiasan lensa optik pada gelombang cahaya.
Untuk pengoperasian mikroskop elektron, sumber cahaya diganti dengan sumber elektron. Ini disebabkan oleh meriam tungsten dan penggunaan perangkat elektrostatis dan magnetis. Mereka berhasil membelokkan elektron dengan cara yang sama seperti yang dilakukan lensa dengan sinar cahaya.
Pistol elektron menghasilkan berkas elektron yang dipercepat oleh tegangan tinggi dan difokuskan melalui vakum absolut dan lensa magnetik. Berkas tersebut kemudian melintasi sampel, yang sebelumnya telah mengalami dehidrasi dan dalam beberapa kasus ditutupi oleh lapisan logam tipis.
Akhirnya, pembesaran dicapai melalui sekelompok lensa magnetik dan gambar dibentuk pada pelat fotografi dengan emulsi butiran sangat halus, cocok untuk pembesaran besar. Itu juga layak dengan mentransfer gambar ke komputer dan memengaruhi elektron pada layar sensitif.
Pengakuan
Ernst dianugerahi gelar doktor kehormatan dari universitas Kiel, Berlin, Toronto dan Modena. Demikian pula, ia tergabung dalam beberapa asosiasi ilmiah, seperti asosiasi mikroskop elektron Inggris, Prancis, dan Jepang. Selama hidupnya ia menerima penghargaan dan pengakuan berikut:
- Penghargaan Senckenberg pada tahun 1939 oleh Universitas Frankfurt.
- Medali Silberne dari Berlin Academy of Sciences, pada tahun 1941.
- Penghargaan Albert-Lasker dari American Public Health Association, San Francisco pada tahun 1960.
- Medali Emas Diesel 1969
- Medali Duddel dari London Institute of Physics pada tahun 1975.
- Medali Albert von Gräfe pada tahun 1983.
- Medali Robert Koch pada tahun 1986.
Pada 1986, Ernst Ruska berbagi Penghargaan Nobel Fisika dengan Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer. Dia memperoleh lima puluh persen dari hadiah ekonomi, tepatnya untuk desain mikroskop elektron pertama dan untuk kontribusinya dalam bidang optik elektronik.
Sayangnya, Reinhold Rüdenberg, yang merupakan milik Siemens, berada di depannya dengan pengajuan paten. Ruska yang menyadari hal itu mengaku dan akhirnya mendapat prioritas. Namun, Rüdenberg mendapat paten mikroskop elektron untuk Amerika Serikat.
Referensi
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Diambil dari deutsche-biographie.de
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Diambil dari historiadelamedicina.org
- Ernst Ruska - insinyur Jerman. (2019). Diambil dari britannica.com
- Penghargaan Nobel Fisika 1986. (2019). Diambil dari nobelprize.org
- Ernst Ruska - Penemu Mikroskop Elektron. (2019). Diambil dari leo-em.co.uk