1925/1926 : Studium von Physik, Mathematik und Chemie in Berlin - Abbruch des Studiums und Weiterbildung als Autodidakt.
1928-1945 : Innerhalb seines eigenen privaten Forschungslabors für Elektronenphysik - Beteiligung an der Entwicklung des Rasterelektronenmikroskopes und des Fernsehens mit Elektronenstrahl-Zeilenabtastung (Vorführung der ersten vollelektronischen Fernsehröhre zur Funkausstellung Berlin 1931).
1945-1954: Mitarbeit an der Entwicklung der sowjetischen Atombombe. Mit dem in Berlin gegründeten Forschungslaboratorium für Elektronenphysik zieht er nach Suchumi in Georgien um. Ardenne entwickelt einen magnetischen Isotopentrenner und eine Duoplasmatron-Ionen-Quelle. 1953 erhält er für seine Mitarbeit an der Bombe den Stalin-Preis.
In der Medizintechnik - Entwicklung der Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie zur Krebsbehandlung bei der die Metastasenbildung durch eine sauerstoffunterstützte Hyperthermie (Überwärmung) ggf. in Kombination mit einer Chemotherapie in mehreren Behandlungsstufen unterdrückt werden sollen.
Autor der Physik-Monographie Tabellen zur angewandten Physik, Deutscher Verlag der Wissenschaften (1964) und anderer Bücher. Er ist außerdem Ehrenbürger der Stadt Dresden.
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