Bu iki bölümden oluşan makale, Excillum AB(Yazar Dr. David Bernard, Elektronik Endüstrisi için X-ışını Danışmanı), 8 Kasım 1895'te X-ışınlarının keşfedilmesinin 125. yıl dönümünü kutluyor. Bu ilk bölüm, X-ışınlarının geçmişini ve o zamandan bugüne kullanımlarını gözden geçiriyor. .İkinci bölüm, X-ışını kaynaklarındaki geçmişe ve son gelişmelere bakacak ve yeteneklerinin ve kullanımlarının nasıl gelişmeye devam ettiğini ve etkilerini gösterecektir.

Bölüm 1 - İlk Yıllar

X ışınları, elektromanyetik spektrumdaki UV ve gama ışınları arasında yer alan yüksek enerjili elektromanyetik radyasyonun nüfuz edici bir şeklidir.İlk olarak 8 Kasım 1895'te Wilhelm Conrad Röntgen, flüoresan ekranlarda ve ardından fotoğraf plakalarında, optik olarak gizlenmiş bir Crookes veya benzeri bir tüpten uzakta görüntüler oluşturmak için efektlerine rastladığında keşfedildi.Bu, X-ışınlarının, Crookes tüpleri ve benzerlerinin ilk yaratıldığı 1875 gibi erken bir tarihte deneyciler tarafından üretilmiş olacağı anlamına gelir.

Ancak, etkilerini ilk gören ve 28 Aralık 1895'te yayınlanan 'Yeni Bir Tür Işınlar Üzerine' makalesinde tanımladığı Röntgen'di. Röntgen, keşif röntgenlerini, bunun bilinmeyen bir şey olduğunu belirtmek için aradı. radyasyon türü.Ancak günümüze kadar birçok dilde hala Röntgen ışınları olarak biliniyorlar.Bu keşif, Röntgen'e ilk Nobel Fizik ödülü verildiğinde 1901'de tanındı.X-ışınlarının keşfedilmesinden bu yana, analiz ve teşhis için kullanımları bilim ve mühendislikte en çok araştırılan alanlardan bazıları olmuştur.20. yüzyılın ilk çeyreğinde verilen Nobel ödüllerinin neredeyse yarısının bu alandaki katkılarla bağlantılı olması şaşırtıcı.

Röntgen, 22 Aralık 1895 tarihinde eşi Anna'nın elinin ünlü ilk X-ışını görüntüsü olarak, keşfinin tıbbi sonuçlarını ve fırsatlarını hemen gördü. X-ışınlarının vücudun içini araştırmak için invaziv olmayan bir yöntem sağladığını fark etti.İlginçtir ki, kişisel etik nedenlerden ötürü, Röntgen, toplumun bir bütün olarak bunların pratik uygulamalarından yararlanmasını istediği için, X-ışınlarını keşfi için patent almayı reddetti.Sonuç olarak, bu hızlı bir şekilde araştırma makalelerinde bir patlamaya ve dünyanın her yerinde X-ışınları ve X-ışını ekipmanlarının geliştirilmesine yol açtı, benzer bir şekilde bugün grafenin ilk keşfinden sonra olanlara daha aşina olabilir. .

Yeni keşfedilen X-ışınlarının geniş tıbbi kullanımı sadece birkaç yıl içinde yaygınlaştı.X-ışını incelemeleri, mevcut ve gelecekteki Nobel ödüllülerin ve anne ve kızı, Marie ve Irène Joliot-Curie'nin bile Belçika'daki yaralı askerler için mobil ve sabit X-ışını ünitelerini çalıştırdığı birinci dünya savaşında yaygın olarak kullanıldı.

Yeni keşfedilen 2D X-ray görüntülerinin tanısal tıbbi uygulamalarından hızlı bir şekilde takiben, günümüzde gelişmeleri görülen ve radyoterapi ve brakiterapi yoluyla kanser tedavisinde kullanılan X-ışınlarının terapi amaçlı kullanımı geldi.Tıp alanının dışında, fantastik yeni keşifler sağlayan diğer, yeni teknikler için X-ışını kaynakları kullanılıyordu.Bu teknikler, X ışını kırınımı ve Compton geri saçılımı ve floresans yöntemlerini içerir.Bu nedenle, örneğin, X ışını kırınımı yoluyla DNA'nın yapısını doğrulamak için X ışınlarının kullanıldığı ilk X ışını görüntüsünün tarihinden itibaren yalnızca 58 yıldır.X ışını floresansı ve kırınımı günümüzde malzeme analizi için hayati önem taşımaya devam ediyor.

X-ışını Mikroskobu

Irène Joliot-Curie 'radyolojik bir arabadan' aşağı iniyor 1916 © Association Curie Joliot-Curie

Tıbbi uygulamaların dışında, X-ışınlarının yeni kullanımları için en kapsamlı gelişmelerden biri, 1951'de Cosslett & Nixon'un Cambridge Üniversitesi'nde X-ışını (gölge) mikroskobunu icat etmesiyle geldi.Sabit bir dedektör konumu varken, bir nesneyi bir X-ışını kaynağının odak noktasına yaklaştırmanın, dedektörde nesnenin giderek büyütülmüş (gölge) bir görüntüsünü oluşturduğunu gösterdiler.Ortaya çıkan görüntünün geometrik büyütmesi, kaynak odak noktasının detektöre olan mesafesinin, kaynak odak noktasının nesneye olan mesafesine oranıyla hesaplanır.

Çoğu endüstriyel X-ışını ekipmanı bu tasarım konseptini takip eder, böylece iyi görüntülemeye araştırma görevi için kabul edilebilir bir büyütme seviyesi eşlik eder.Bu, nesnenin (örneğin bir uzvun) dedektöre (örneğin bir film) yerleştirildiği ve böylece büyütülmemiş bir görüntü sağladığı tipik tıbbi uygulamalardan farklıdır.X-ışını mikroskobu, aşağıdakiler gibi bu tür alanlarda tahribatsız araştırma ve kalite kontrol için pratik ve çok sektörlü kullanıma izin vermiştir:

• Sürekli küçülen elektronik bileşenlerin ve devre kartlarının üretimi.
• Hammaddelerden veya üretim ekipmanından olası kontaminasyonun tanımlanması gibi gıda güvenliğiyle ilgili sorunlar.
• Dökümler ve boru kaynakları gibi tüm tahribatsız muayene uygulamaları yelpazesinde kalınlık ve kusur izleme.
• Lastik üretiminde kalite ve güvenlik kontrolü.
• Farmasötik kalite kontrolü.
• Güvenlik uygulamaları.

Dedektörde görüldüğünde bir nesne görüntüsünün geometrik büyütmesinin nasıl hesaplanacağını gösteren X-ışını (gölge) Mikroskobu Şeması.

Godfrey N. Hounsfield (www.nobelprize.org'dan görüntü)

Büyütmeli veya büyütmesiz 2D X-ışını görüntüsü, keşfinden bu yana olağanüstü faydalar sağladı.Bir sonraki büyük gelişme, 1960'ların sonlarında Godfrey Hounsfield'ın günümüzde genel olarak CT olarak bilinen Bilgisayar Destekli Tomografi keşfi ile X-ışını analizi için üçüncü bir boyut eklediğinde oldu.Bu sadece, doğası gereği tıbbi veya endüstriyel olsun, bir nesnenin farklı katmanları boyunca büyütme ile veya büyütme olmadan tahribatsız bir şekilde dilimleme yeteneği sağlamakla kalmadı, aynı zamanda Manyetik Rezonans gibi diğer yeni görüntüleme tekniklerine de teşvik edildiği tartışılabilir Son yıllarda teşhis tıbbında devrim yaratan görüntüleme veya MRI.Hounsfield, CT'nin keşfi için 1979 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü Allan Cormack ile paylaştı.MRG'nin icadı, 2003 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı.

X-ışını analizine üçüncü bir boyut ekleyerek, CT yalnızca tıbbi teşhis yeteneklerini geliştirmek ve tümör tedavisini bulmaya ve daha iyi hedeflemeye yardımcı olmakla kalmadı, aynı zamanda aşağıdaki gibi mevcut ve yeni endüstriyel uygulamalara da yardımcı oldu:

• Kaya örneklerinin yapısını inceleyerek yeni petrol kaynakları aramak.
• Yeni malzemeleri ve kompozitleri analiz etmek.
• 3D baskıdan endüstriyel uygulamalar olan katmanlı imalatın incelenmesi ve kalite kontrolü.

Röntgen'in bu 'bilinmeyen' ışınların etkilerini ilk kez görmesinden bu yana geçen 125 yılda, X ışınlarının tüm kullanımları başarılı bir şekilde gelişmedi.Örneğin, 1930 ile 1950 yılları arasında ABD'deki ayakkabı dükkanlarında yaygın bir görüş olan X-ışını ayakkabı takma makinesi.

Bununla birlikte, X ışınlarının çok çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda sağladığı faydalar ve fırsatlar, bu küçük başarısızlıklardan büyük ölçüde ağır basmaktadır.Bu makalenin sonraki bölümü, tüm bu X-ışını uygulamalarının gerçekleşmesine izin veren X-ışını kaynaklarının geçmişine ve gelişmelerine daha ayrıntılı olarak bakacaktır.

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