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9.3.1931: Erstes Elektronenmikroskop |
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Es war der römische Schriftsteller Seneca, der folgendes feststellte: Betrachtete er einen Gegenstand durch eine Glaskugel hindurch, die mit Wasser gefüllt war, dann erschien das beobachtete Objekt vergrößert. Damit hatte Seneca vor rund 2000 Jahren zumindest das Prinzip der späteren Mikroskope erkannt. Im 11. Jahrhundert benutzten dann die Chinesen erstmals gläserne Linsen, um kleine Gegenstände zu vergrößern.
Das erste Mikroskop aber baute im Jahr 1590 ein niederländischer Brillenmacher, indem er schlicht zwei Linsen hintereinander in einem Papprohr montierte. Damit begann die Ära der Lichtmikroskope, die heute ein Objekt bis zu 10.000fach vergrößern.
Wem dies jedoch nicht reicht, wer eine Nervenzelle, die Oberflächenstruktur eines Metalls oder andere Winzigkeiten noch genauer betrachten will, der benutzt häufig ein Elektronenmikroskop. "Elektronen"-Mikroskop deshalb, weil nicht ein Lichtstrahl, sondern ein Strahl aus Elektronen die Proben abtastet. Die erste Apparatur dieser Art testete am 9. März 1931 der Leipziger Physiker Ernst Ruska. 55 Jahre später erhielt er dafür den Physiknobelpreis.
Erstaunliches Spülwasser
Wo der Laie zum Beispiel mit bloßem Auge lediglich schmutziges Spülwasser sieht, da beobachten die Wissenschaftler unter dem Elektronenmikroskop komplizierte, dreidimensionale Formationen. Die flüssigen Proben müssen dazu zunächst tief gefroren werden. Dünne Schichten davon werden dann mit Hilfe eines Spezialverfahrens auf ein winziges, rundes Gitter gebracht.
Dieses Gitter wird in einen speziellen Probenhalter gebracht und anschließend in das Mikroskop hineingeführt. Das Elektronenmikroskop steht in einem kleinen, fensterlosen Raum. Pausenlos brummen Pumpen, die dafür sorgen, dass das Innere des Mikroskops eiskalt und vor allem luftleer ist. Nur dann trifft der Elektronenstrahl ungehindert auf das kleine Gitter, das mit einer dünnen Schicht Mikroemulsion bedeckt ist.
Die Elektronen gehen durch die Probe durch das Elektronenmikroskop und treffen auf einen Sichtschirm. Der Sichtschirm hat eine phosphorisierende Schicht, das heißt, wenn Elektronen darauf fallen, sieht man es grün leuchten. Um Bilder aufzunehmen, kann man dieses Bild entweder auf einem photographischen Film aufnehmen, oder direkt digital über eine computergesteuerte CCD-Kamera.
So manches Rätsels Lösung
Anhand solcher Bilder entscheiden Forscher zum Beispiel, wie sie ihre waschaktiven Substanzen weiter verbessern können. Andere Wissenschaftler analysieren unter dem Elektronenmikroskop Bakterien und Viren, wieder andere die Oberflächen von Festkörpern. Übrigens: Bis zu 500.000fache Vergrößerungen sind möglich - und damit lässt sich so manches wissenschaftliche Rätsel lösen, das für normale Lichtmikroskope undurchschaubar wäre.
Autorin: Ute Hänsler |
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