X射线

来自ETHW
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威廉·伦琴妻子左手的x光照片。这是1895年拍摄的第一张人体x射线照片。
左手的现代x光片。注意细节和清晰度的提高。

如果你曾经骨折或做过彻底的牙科检查,你无疑会接受x光机的检查。X光是通过你的衣服和皮肤拍摄你的内脏和骨骼的一种方式。这项技术减少了探查手术的需要,使损伤和疾病的诊断和治疗更快、更安全。

X射线本身是1896年由德国物理学家发现的威廉·伦琴和当时许多其他科学家一样,伦琴正在研究阴极射线。自19世纪中叶以来,科学家一直在试验阴极射线,当时发现电荷可以通过真空(通常是一个玻璃容器,几乎所有的空气都已从中排出)从一个导体(称为电极)到另一个导体。当电荷流动时,辐射似乎从负电荷电极(称为阴极)向正电荷电极(即阳极)发射。这是阴极射线。科学家发现,阴极射线可以用来投射阴影,也可以被磁铁弯曲。

一天,伦琴注意到,当他产生阴极射线时,他实验室其他地方的一种矿物(氰化铂钡)发出了光。他假设阴极射线以某种方式产生了一种看不见的辐射,当它照射到特定矿物时,会使其发光。

伦琴当时没有意识到这一点,但这种看不见的辐射是一种电磁波。我们可以看到光波,也可以感觉到某些其他类型的波,比如红外线和微波。伦琴发现的辐射既看不见也感觉不到,但它就在那里。逐渐清楚的是,所发生的事情是,在阴极射线管中,阴极发射的电子加速并撞击阳极,以电磁波的形式释放能量。这些波与光波相似,但波长要短得多(百万分之一厘米到千万分之一厘米)。伦琴发现这些波似乎可以穿过纸张和木材等材料。他还发现它们影响了摄影胶片。这意味着他可以获得由密度较小的材料包围的致密材料的图像,例如由软组织包围的骨骼。

伦琴的x射线是一项重大的医学突破,医生们立即使用它来诊断疾病并杀死有害组织,如癌症。x射线的使用在全球迅速传播,在20世纪的头几十年,x射线机成为医院的标准设备。战时,机动部队部署在战场附近的战场上。x光快速诊断挽救了许多生命。然而,到了20世纪50年代,x射线经常被过度使用。一些鞋店甚至用x光透视脚来测量鞋的尺寸。渐渐地,人们清楚地认识到,x射线的威力将被认真对待,因为x射线会损伤活组织。随着人们越来越意识到过度暴露于x射线辐射的潜在危险,x射线的使用变得仅限于医疗情况,并采取了预防措施,例如在牙医诊所穿的铅围裙。