Wer erfand das Elektronenmikroskop – wer hat Elektronenmikroskop erfunden

Elektronenmikroskop

Wer hat das elektronenmikroskop erfunden. Ernst Ruska legte an der Technischen Hochschule Berlin die Grundlagen der Elektronenmikroskopie und begleitete deren Entwicklung sein ganzes Berufsleben.Ernst Ruska legte an der Technischen Hochschule Berlin, der heutigen Technischen Universität Berlin, die Grundlagen für die Elektronenmikroskopie. Vor 80 Jahren baute er 1931 in Berlin das erste Elektronenmikroskop. 1933 folgte ein Instrument, mit dem erstmals die Auflösung optischer Mikroskope übertroffen wurde.

Die Lebensstationen von Ernst Ruska

Ernst Ruska

Ernst Ruska kam am 25. Dezember 1906 in Heidelberg zur Welt. Er war das fünfte von sieben Kindern des Professors Julius Ruska und seiner Frau Elisabeth Merx. Er besuchte das Kurfürst-Friedrich-Gymnasium in Heidelberg. Im Herbst 1925 nahm er das Studium der Elektrotechnik an der Technischen Hochschule in München auf. Im Herbst 1927 wechselte er an die Technische Hochschule in Berlin. Praktische Ausbildungsabschnitte absolvierte er bei Brown, Boveri & Cie in Mannheim und bei Siemens & Halske in Berlin.

In Berlin begann Ernst Ruska 1928 in dem von Adolf Matthias geleiteten Hochspannungsinstitut sich mit der Hochspannungs- und Vakuumtechnik zu beschäftigen. Unter Anleitung von Dr. Max Knoll und zusammen mit einigen Doktoranden war er an der Entwicklung eines Hochleistungs-Kathodenstrahloszillographen beteiligt. Sein Interesse galt einerseits der Entwicklung von Elementen, zum modularen Aufbau aus von Vakuumapparaturen und andererseits den Eigenschaften von Elektronenstrahlen.

Das Erste Elektronenmikroskop

Am Institut für Hochspannungstechnik entstand 1931 das erste Elektronenmikroskop. Dem folgte 1933 ein Instrument, das eine höhere Auflösung als optische Mikroskope erreichte. Die technische Weiterentwicklung von Elektronenmikroskopen konnte nicht an einem Hochschulinstitut durchgeführt werden. Ernst Ruska verließ die Technische Hochschule Berlin. Er war von 1933 bis 1937 bei der Fernseh-AG in Berlin-Zehlendorf mit der Entwicklung von Empfangs- und Senderöhren für das Fernsehen sowie von Photozellen mit Sekundärverstärkung betraut. 1934 promovierte er mit einer Untersuchung der Eigenschaften magnetischer Elektrolinsen an der TH Berlin.

1937 heirateten Ernst Ruska und Irmela Ruth Geigis (1917-2009). Das Paar hatte 2 Söhne und eine Tochter. Und 1937 waren seine jahrelangen Bemühungen um die Weiterentwicklung von Elektronenmikroskopen endlich von Erfolg gekrönt. Ernst Ruska übernahm die Leitung des neuen Labors für Elektronenoptik der Siemens & Halske AG in Berlin-Siemensstadt. 1944 habilitierte er sich an der Th Berlin. Bei Siemens war er bis 1955 für die Entwicklung der Elektronenmikroskope verantwortlich.

Elektronenmikroskopie

Neben seiner Tätigkeit bei Siemens bemühte sich Ernst Ruska um die Intensivierung der physikalischen Entwicklung des Elektronenmikroskops. Dazu nahm er Tätigkeiten an wissenschaftlichen Instituten auf. Von August 1947 bis Dezember 1948 wirkte er am Institut für Medizin und Biologie der Deutschen Akademie der Wissenschaften in Berlin-Buch. Ab Januar war er ab 1949 Abteilungsleiter im heutigen Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin-Dahlem. Seit 1957 war er Direktor des Instituts für Elektronenmikroskopie.

Von 1949 bis 1971 lehrte Ernst Ruska an der Freien Universität Berlin und an der Technischen Universität Berlin die Grundlagen der Elektronenoptik und der Elektronenmikroskopie. Seit 1975 genoss Ernst Ruska den Ruhestand. Etliche Buchbeiträge und über 100 wissenschaftliche Originalveröffentlichungen zu Themen rund um die Elektronenmikroskopie stammen aus seiner Feder.

Für sein Werk wurde Ernst Ruska vielfach ausgezeichnet. 1986 wurde ihm der Nobelpreis für Physik verliehen. Er starb am 27. Mai 1988 und fand seine letzte Ruhe auf dem Waldfriedhof in Berlin-Zehlendorf.

Die Stationen der Entwicklung der Elektronenmikroskopie

In seiner ersten 1928/29 durchgeführten wissenschaftlichen Arbeit befasste sich Ernst Ruska mit der Überprüfung der Busch’schen Theorie über die Wirkung des Magnetfeldes einer von Strom durchflossenen Spule als Elektronenlinse. Ein Ergebnis dieser Arbeit war die Erkenntnis, dass durch eine Eisenkapselung der Spule die Brennweite variiert werden kann. Das legte die Grundlage zur Entwicklung der Polschuhlinse. Diese wurde zu einem Standardelement in allen magnetischen hochauflösenden Elektronenmikroskopen.

Erfinder elektronenmikroskop: Max Knoll

max knoll

Weitere gemeinsame Arbeiten mit Max Knoll mündeten 1931 in dem Aufbau des ersten Elektronenmikroskops. Mit diesem Gerät wurden zwei Abbildungsverfahren mit Elektronen, das Durchstrahlungsprinzip und das Emissionsprinzip, begründet. 1933 schuf Ernst Ruska ein neu konstruiertes Elektronenmikroskop. Mit diesem Instrument wurde erstmals die Auflösung optischer Mikroskope übertroffen.

Anfang 1937 machte die Siemens & Halske AG die Weiterarbeit an dem Elektronenmikroskop möglich. In Berlin-Spandau wurde 1937 das Laboratorium für Elektronenoptik eingerichtet. Zusammen mit seinem Schwager Bodo von Borries entwickelte er die Technik des Elektronenmikroskops weiter. 1939 war das erste Elektronenmikroskop, das „Siemens-Übermikroskop“, reif für die Serienproduktion. Ernst Ruskas Bruder Helmut Ruska war Mediziner. Der beschäftigte sich mit der Anwendung des Elektronenmikroskops in Medizin und Biologie. Siemens & Halske richtete 1940 ein Gastinstitut für elektronenmikroskopische Forschung ein. In diesem Institut erarbeiteten deutsche und ausländische Wissenschaftler bis Ende 1944 rund 200 Veröffentlichungen aus verschiedensten Fachgebieten. Bis Anfang 1945 wurden Elektronenmikroskope an etwa 35 Institute geliefert.

Nach 1945 baute Ernst Ruska die Abteilung für Elektronenoptik in Berlin-Siemensstadt wieder auf. Ab 1949 konnten Elektronenmikroskope ausgeliefert werden und an der Weiterentwicklung der Technik wurde gearbeitet. 1955 verließ Ernst Ruska Siemens. Die Grundlagen der Elektronenmikroskopie entwickelte er als Leiter des Instituts für Elektronenmikroskopie in der Max-Planck-Gesellschaft weiter und wirkte als Lehrer an der Freien und der Technischen Universität Berlin.

Die Bedeutung der Elektronenmikroskopie

Für die Medizin und Biologie erschloss das Elektronenmikroskop einen neuen Kosmos kleiner Objekte. Mit ihm konnten Viren sichtbar gemacht und untersucht werden. Mit Elektronenmikroskopen ist der Blick in die Welt der Nanoteilchen möglich. Werkstoffforschung und Chemie nutzen diese Instrumente zur Optimierung von Werkstoffen und Katalysatoren. Selbst Atome sind inzwischen mit besonderen Elektronenmikroskopen sichtbar zu machen.

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