【电子显微镜是谁发明的】能够探寻微观世界的“眼睛”

电子显微镜研制者鲁斯卡

　　1932年，诺尔和鲁斯卡研制成功世界上第一架电子显微镜。

　　17世纪初，荷兰一位名叫詹森的制眼镜工人，偶然地把两枚透镜复合在一块，发现能使物体“显微”，于是，显微镜学派应运而生。

　　最初的显微镜学派研制的只是光学显微镜。最早的是英国物理学家胡克，制成的显微镜可放大到140倍;1675年，荷兰的列文虎克制造出可放大到270倍的显微镜，用这只显微镜他第一次看到骨细胞的肌肉细胞。1831年，英国植物学家布朗进一步改进了显微镜，还配上了反光镜。但是，再进一步的观察试验使科学家认识到，光学显微镜的分辨能力在理论上是有限度的，换句话说，不管如何改进镜片，总有一些细部小得没法看见。阿贝计算过，用光学显微镜能够看见的最小东西约1/3000万英寸。

　　从19世纪50年代起，科学家们开始研制所谓“阴极射线”，其中先后有德国的物理学家普吕克尔，英国物理学家克鲁克斯和汤姆逊。虽然他们迟迟不能确定这些射线的确切性质，但是已经能利用其特性为人类服务了。19世纪末，磁场或电场被用来集中阴极射线束，由于阴极射线——电子流——比光的波长短得多，因而能分辨出更细微的东西。这一发现表明电子显微镜的发明完全可能。

鲁斯卡与瑞典女王同座

　　1924年，朗格列提出了电子与光一样，具有波动性的假设。接着，在1926年到1927年期间，布许发现，磁场线圈对于电子束的效应，跟凸透镜对于一个光束的效应类似。现在人们认为布许的发现奠定了电子光学的基础，但是，当时它的重要意义并未为人们所认识，因此，开始并没有人致力于电子光学仪器的研究。1928年，诺尔和鲁斯卡开始用电子束和聚焦线圈进行实验来研究布许的理论。诺尔和鲁斯卡利用一个线圈来形成只放大1倍多的小孔的像，然后再加一级放大，一直放大到17倍，形成最终的像。虽然最初制造这个仪器时只是为了用来准确地测量放大倍数，而不是用来研制样品，但是它后来被人们认为是最早的电子显微镜，其时为1932年。

　　1933年，鲁斯卡制造了一台超级电子显微镜，放大倍数高达12000倍，超过了光学显微镜的分辨率。

　　1934年，诺尔和鲁斯卡又进一步把电子显微镜的分辨率提高到500埃。这台仪器的诞生引起了人们的极大关注。

　　50年代和60年代以后的电子显微镜，在提高分辨率和发展超高压电子显微镜方面进展很快。特别是70年代以来，电子显微镜的点分辨已经优于3埃，晶格条纹分辨率达到1.44埃，已经实现了人们早就向往的对原子像和晶格像的观察。随着科学技术的迅速发展，电子显微镜已经发展成为一种综合的分析仪器，在高分辨率的透射型电子显微镜的主体上，安装了具有景深长、分辨率优于50埃的扫描透射型(STEM)附件;还可安装配有计算机系统的能量分析谱仪，对样品进行元素的成分分析，使透射型电子显微镜在结构分析方面更有效地发挥作用。再加上在样品室备有加热、冷却、大角度倾斜、拉伸和法拉第样品台等附件，电子显微镜已逐步地发展成为完善的高分辨的综合分析仪器。