Questo articolo in due parti, incaricato da Excillum ab (Dr autore. David Bernard, consulente in materia dei raggi x per l'industria elettronica), celebra il 125th anniversario della scoperta dei raggi x l'8 novembre 1895. Questa prima rata esamina la storia dei raggi x e del loro uso da poi ad ora. La seconda rata esaminerà la storia e gli sviluppi recenti nelle fonti dei raggi x e mostrerà come le loro capacità ed uso continua a svilupparsi ed il loro impatto.

Parte 1 – i primi anni

I raggi x sono una forma penetrante di radiazione elettromagnetica dell'alta energia che sono situati fra il UV ed i raggi gamma nello spettro elettromagnetico. In primo luogo sono stati scoperti l'8 novembre 1895 quando Wilhelm Conrad Röntgen ha inciampato attraverso i loro effetti per creare le immagini sugli schermi fluorescenti e successivamente sui piatti fotografici, ad una distanza da un Crookes otticamente nascosto, o simile, tubo. Ciò significherebbe che i raggi x sarebbero stati prodotti dagli sperimentatori da già del 1875, quando i tubi di Crookes ed il loro simile, in primo luogo sono stati creati.

Tuttavia, era röntgen che in primo luogo ha visto il loro effetto e che ha descritto in suo articolo “su un nuovo genere di raggi” che è stato pubblicato il 28 dicembre 1895. Il röntgen ha chiamato i suoi raggi x di scoperta per indicare che era, poi, un tipo sconosciuto di radiazione. Tuttavia, in molte lingue a questo giorno ancora sono conosciuti come raggi röntgen. Questa scoperta è stata riconosciuta nel 1901 quando il röntgen ha ricevuto il primo premio Nobel per fisica. Dalla scoperta dei raggi x, il loro uso per l'analisi ed i sistemi diagnostici sono stati alcune delle aree il più ampiamente ricercate in scienza e ingegneria. È stupefacente notare quella nel primo trimestre dello XX secolo, quasi metà dei premi Nobel ricevuti è stata collegata ai contributi in questa area.

Il röntgen era rapido vedere le implicazioni e le opportunità mediche della sua scoperta, come la prima immagine famosa dei raggi x della mano della sua Anna della moglie il 22 dicembre 1895. Ha rend contoere che i raggi x hanno fornito un metodo non invadente per studiare dentro il corpo. È interessante notare che, per i motivi etici personali, il röntgen ha rifiutato di eliminare i brevetti sulla sua scoperta dei raggi x, poichè ha voluto la società, complessivamente, per trarre giovamento dalle loro applicazioni pratiche. Di conseguenza, questo principale rapidamente ad un'esplosione in pubblicazioni e ad uno sviluppo nell'attrezzatura dei raggi x e dei raggi x dappertutto, in un simile modo che può essere più abituato a noi oggi in che cosa è accaduto dopo la scoperta iniziale di graphene.

Il vasto uso medico dei raggi x recentemente scoperti era diffuso soltanto in alcuni anni. Le indagini dei raggi x erano ampiamente usate nella prima guerra mondiale, dove anche l'esistenza ed i vincitori di premio Nobel e futuri e la madre ed il derivato, Marie e Irène Joliot-Curie hanno azionato le unità di raggi x mobili e fisse per i soldati feriti nel Belgio.

Rapidamente in seguito alle applicazioni mediche diagnostiche dei 2D raggi x recentemente scoperti le immagini sono venuto l'uso dei raggi x per la terapia, gli sviluppi di cui sono veduti oggi ed usati per il trattamento dei cancri con la radioterapia e brachytherapy. Fuori del campo medico, le fonti dei raggi x stavano usande per altra, nuove tecniche permettendo alle nuove scoperte fantastiche. Queste tecniche comprendono i metodi di diffrazione ai raggi X e di retrodiffusione e della fluorescenza di Compton. Così, per esempio, è a soltanto 58 anni a partire dalla data della prima immagine dei raggi x a quando i raggi x sono stati usati per confermare la struttura di DNA con diffrazione ai raggi X. La fluorescenza a raggi X e la diffrazione continuano oggi ad essere vitali per l'analisi di materiali.

Microscopia dei raggi x

Irène Joliot-Curie che scende “da un Joliot-curie 1916 di curie di associazione del © dell'automobile radiologica”

L'esterno delle applicazioni mediche, un altro degli sviluppi più ampi per i nuovi usi dei raggi x è venuto nel 1951 quando Cosslett & Nixon hanno inventato il microscopio dei raggi x (ombra) all'università di Cambridge. Hanno indicato che muovendo un oggetto più vicino al punto focale di una fonte dei raggi x, quando c'è una posizione fissa del rivelatore, crea un'immagine sempre più ingrandetta (dell'ombra) dell'oggetto al rivelatore. L'ingrandimento geometrico dell'immagine risultante è calcolato dal rapporto del, distanza del punto focale di fonte al rivelatore, alla distanza del punto focale di fonte all'oggetto.

La maggior parte della attrezzatura industriale dei raggi x seguire questo concetto di progetto in modo che la buona rappresentazione sia accompagnata da un livello accettabile di ingrandimento per il compito di ricerca. Ciò è differente dalle applicazioni mediche tipiche dove l'oggetto (per esempio un arto) è disposto sul rivelatore (per esempio un film) ed in modo da fornisce un'immagine unmagnified. La microscopia dei raggi x ha permesso l'uso dell'multi-industria e pratico per ricerca non distruttiva ed il controllo di qualità in tali aree, tra l'altro, come:

• La fabbricazione di componenti elettronici e di circuiti sempre restringenti.
• Edizioni nella sicurezza alimentare, quale l'identificazione di contaminazione possibile dalle materie prime o dall'attrezzatura di produzione.
• Monitoraggio di difetto e di spessore sopra l'intera gamma di domande di prove non distruttive, quali delle colate e le saldature del tubo.
• Controllo di sicurezza e di qualità nella fabbricazione del pneumatico.
• Controllo di qualità farmaceutico.
• Applicazioni di sicurezza.

Disegno schematico del microscopio dei raggi x (ombra) che mostra come calcolare l'ingrandimento geometrico di un'immagine dell'oggetto una volta visto al rivelatore.

Godfrey N. Hounsfield (immagine da www.nobelprize.org)

La 2D immagine dei raggi x, con o senza ingrandimento, ha fornito i benefici fantastici dalla sua scoperta. Lo sviluppo principale seguente aveva luogo verso la fine degli anni 60 quando Godfrey Hounsfield ha aggiunto una terza dimensione per l'analisi di raggi x con la scoperta di tomografia su ordinatore, ora conosciuti generalmente come il CT. Non solo ha questo fornito l'abilità alla fetta non-distruttivo con gli strati differenti di un oggetto, o senza, ingrandimento, se è medico o industriale in natura, è sostenibile che inoltre ha incitato l'altro novello tecniche di rappresentazione quale imaging a risonanza magnetica, o RMI, che ha rivoluzionato negli ultimi anni la medicina diagnostica. Hounsfield ha diviso il premio Nobel 1979 in fisiologia o la medicina con Allan Cormack per la scoperta del CT. L'invenzione del RMI ha vinto il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 2003.

Aggiungendo una terza dimensione all'analisi di raggi x, non solo ha CT ha aumentato le capacità dei sistemi diagnostici medici ed ha contribuito ad individuare e migliorare il trattamento del tumore dell'obiettivo, ma inoltre ha aiutato le applicazioni industriali attuali e nuove come:

• Indagando le nuove fonti di olio studiando la struttura dei campioni della roccia.
• Analizzare i materiali ed i composti novelli.
• La ricerca ed il controllo di qualità di fabbricazione additiva che sono le applicazioni industriali da stampa 3D.

Durante i 125 anni da quando il röntgen in primo luogo ha intravisto gli effetti di quei raggi “sconosciuti” non tutti gli usi dei raggi x sono fiorito con successo. Per esempio, la macchina adattantesi della scarpa dei raggi x che era uno spettacolo frequente in negozi di scarpe in U.S.A. fra 1930 e 1950.

Tuttavia, i benefici e le opportunità che i raggi x hanno assicurato in maniera massiccia attraverso una vasta gamma di industrie e di applicazioni supera quei piccoli guasti in peso. La parte seguente di questo articolo osserverà più dettagliatamente la storia e gli sviluppi nelle fonti dei raggi x stesse che hanno permesso che tutte queste applicazioni dei raggi x accadessero.

Collegamento originale: https://metrology.news/125th-anniversary-of-x-rays-discovery-on-8th-november-1895/