谁发明了电子显微镜？

电子显微镜的发明恩斯特·奥古斯特·弗里德里希·鲁斯卡(德语:恩斯特·奥古斯特·弗里德里希·鲁斯卡，1906，65438+2月25日出生于德国巴登海德堡-1988，5月27日出生于柏林)，西德物理学家，电子显微镜的发明者，以1986获得诺贝尔物理学奖。鲁斯卡研发电子显微镜的历史其实可以追溯到19年底。在研究阴极射线的过程中，发现阴极射线管的管壁上经常出现阳极阴影。博朗在1987年设计并制作了最初的示波管。这为电子显微镜的诞生准备了技术条件。1926年，H.Busch发表了一篇关于磁聚焦的论文，指出电子束通过轴对称电磁场时可以聚焦，就像光通过透镜时可以聚焦一样，因此可以被电子成像。这为电子显微镜做了理论准备。限制光学显微镜分辨率的主要因素是光的波长。由于电子束的波长比光波的波长短得多，因此可以预期使用电子束成像的电子显微镜将获得比光学显微镜高得多的分辨率。恩斯特·鲁斯卡于2月25日出生在德国巴登的海德堡。他的父亲是柏林大学的历史教授。1925 -1927，恩斯特中学时就喜欢工程，在慕尼黑的两家公司学习电气工程。后来，他随父亲去了柏林。1928年夏天，他进入柏林查洛滕堡的柏林工业大学，在一个高压实验室工作，研究阴极射线示波管。从1929开始，鲁斯卡就一直在组长M.Knoll的指导下进行电子镜片的实验，这对鲁斯卡的成长非常有利。在1928 ~ 1929期间，鲁斯卡在参与示波管技术研究工作的基础上，进行了利用磁透镜和静电透镜聚焦电子束的实验研究。证实了直径为0.3 mm的光缆在电子束照射下能产生低倍像(1.3倍)，验证了透镜成像公式。这为电子显微镜的诞生奠定了基础。1931年，诺尔和鲁斯卡开始研制电子显微镜。他们通过实验证明，为了获得同样的焦距，有铁壳的线圈匝数要比没有铁壳的线圈匝数少得多。19365438+2000年4月至6月，他们用二级磁透镜放大的电子显微镜获得了16倍的放大倍数。通过计算，他们意识到，根据德布罗意物质波理论，电子的波长比光波短5个数量级，电子显微镜可能达到更高的分辨率。他们预言，在未来的电子显微镜中，当加速电压为75000伏，孔径角为2×10-2弧度时，衍射极限的分辨率将为0.22纳米。在1932 ~ 1933期间，鲁斯卡和他的合作者Borries进一步开发了一种带有全金属反射镜的电子显微镜，使用一个包在铁壳中的磁线圈作为磁透镜。为了使磁场更加集中，他们在磁线圈铁壳的气隙中嵌入非导磁的铜环，将铁磁上下壳内腔的端部做成漏斗状(极靴)，使极靴的孔径和间隙缩小到2mm，焦距缩小到3mm。1932年3月，Pohris和ruska为这项磁透镜成果申请了德国专利。1933年，鲁斯卡使用焦距为3mm的磁透镜，在75000伏的加速电压下获得了12000倍的放大倍数，并安装了聚光镜来调节高倍放大下电子束的亮度。他用比光学显微镜更好的分辨率拍摄了铝箔和棉丝的照片，并试图用薄样品透射电子束形成电子放大像。65438-0934年，鲁斯卡以题为《电子显微镜的磁物镜》的论文获得柏林工业大学工程学博士学位。从1934到1936，鲁斯卡继续进行改进电子显微镜的实验研究。他用聚光镜产生高电流密度电子束实现高倍率成像，采用物镜和投影透镜两级放大成像系统。但在当时，他们的发明并没有立即得到学术界和相关部门的认可。鲁斯卡和波里斯尽力让人们相信，他们可以研制出一种性能超过光学显微镜的电子显微镜。他们多次去政府和工业研究部门寻求资金支持。经过三年的运作，西门子-哈斯克尔公司终于在1937年春天同意资助建立电子光学和电子显微镜实验室。许多年轻学者都来参加这项研究工作。恩斯特·鲁斯卡(Ernst ruska)从1937开始研制商用电子显微镜，从1938开始制作两台电子显微镜，配有聚光镜、物镜和带极靴的投影镜头，以及更换样品和底片的装置，可以获得30000倍放大的图像。恩斯特·鲁斯卡的弟弟赫尔穆特·鲁斯卡和其他医学家立即用它来研究噬菌体，并取得了巨大的成功。1939西门子制造的第一台商用电子显微镜终于问世了。同年，电子显微镜首次在莱比锡国际博览会展出，引起广泛关注。1940年，在恩斯特·鲁斯卡的提议下，西门子-赫尔穆特·鲁斯卡担任董事。实验室配有四台电子显微镜，邀请各国学者做研究工作，促进了电子显微镜在金属、生物、医学等各个领域的应用和发展。在鲁斯卡工作的影响下，欧洲各地的科学家开始研究和制造电子显微镜。恩斯特·鲁斯卡(Ernst ruska)及其合作者几十年来孜孜不倦地改进电子显微镜，为现代科学的发展做出了重要贡献。电子显微镜为人们观察物质的微观世界开辟了新的途径。50年代中期制造的中高分辨率电子显微镜可以观察浸出缺陷，促进了固体物理、金属物理和材料科学的发展。20世纪70年代出现的超高分辨率电子显微镜使人们能够直接观察原子。这极大地促进了固体物理学、固体化学、固体电子学、材料科学、地质矿物学和分子生物学的发展。在他之后，不仅出现了高压电子显微镜和扫描电子显微镜，还出现了另一种原理完全不同的显微镜，那就是1982年发明的扫描隧道显微镜。扫描隧道显微镜是通向微观世界的又一有力武器。(以上是趣味科学系列中精彩发明下的就业。)