X射線技術（X射線技術的發展歷程）

2023-05-25 01:20:38 3

X射線的發現是19世紀末20世紀初物理學的三大發現之一（X射線1896年、放射線1896年、電子1897年），這一發現標誌著現代物理學的產生。X射線的發現為諸多科學領域提供了一種行之有效的研究手段。X射線的發現和研究，對20世紀以來的物理學以至整個科學技術的發展產生了巨大而深遠的影響。

失之交臂

1836年，英國科學家麥可.法拉第（Michael Faraday，1791-1867）發現，在稀薄氣體中放電時會產生一種絢麗的輝光。後來，物理學家把這種輝光稱為「陰極射線」，因為它是由陰極發出的。

1861年，英國科學家威廉.克魯克斯（William Crookes，1832-1919）發現通電的陰極射線管在放電時會產生亮光，於是就把它拍下來，可是顯影后發現整張幹版上什麼也沒照上，一片模糊。他以為幹版舊了，又用新幹版連續照了三次，依然如此。克魯克斯的實驗室非常簡陋，他認為是幹版有毛病，退給了廠家。他也曾發現抽屜裡保存在暗盒裡的膠捲莫名其妙地感光報廢了，他找到膠片廠商，指斥其產品低劣。一個偉大的發現與他失之交臂，直到倫琴發現了X光，克魯克斯才恍然大悟。

在倫琴發現X光的五年前，美國科學家古德斯柏德在實驗室裡偶然洗出了一張X射線的透視底片。但他歸因於照片的衝洗藥水或衝洗技術，便把這一「偶然」棄之與垃圾堆中。

發現X射線

1895年10月，德國實驗物理學家倫琴（Wilhelm Konrad Rontgen，1854～1923）也發現了幹板底片「跑光」現象，他決心查個水落石出。倫琴吃住在實驗室，一連做了7個星期的秘密實驗。11月8日，倫琴用克魯克斯陰極射線管做實驗，他用黑紙把管嚴密地包起來，只留下一條窄縫。他發現電流通過時，兩米開外一個塗了亞鉑氰化鋇的小屏發出明亮的螢光。如果用厚書、2-3釐米厚的木板或幾釐米厚的硬橡膠插在放電管和螢光屏之間，仍能看到螢光。他又用盛有水、二硫化碳或其他液體進行實驗，實驗結果表明它們也是「透明的」，銅、銀、金、鉑、鋁等金屬也能讓這種射線透過，只要它們不太厚。使倫琴更為驚訝的是，當他把手放在紙屏前時，紙屏上留下了手骨的陰影。倫琴意識到這可能是某種特殊的從來沒有觀察到的射線，它具有特別強的穿透力。倫琴用這種射線拍攝了他夫人的手的照片，顯示出手的骨骼結構。

1895年12月28日，倫琴向德國維爾茲堡物理和醫學學會遞交了第一篇研究通訊《一種新射線——初步報告》。倫琴在他的通訊中把這一新射線稱為X射線（數學上經常使用的未知數符號X），因為他當時無法確定這一新射線的本質。

倫琴的這一發現立即引起了強烈的反響：1896年1月4日柏林物理學會成立50周年紀念展覽會上展出X射線照片。1月5日維也納《新聞報》搶先作了報導；1月6日倫敦《每日紀事》向全世界發布消息，宣告發現X射線。這些宣傳，轟動了當時國際學術界，倫琴的論文在3個月之內就印刷了5次，立即被譯成英、法、意、俄等國文字。X射線作為世紀之交的三大發現之一，引起了學術界極大的研究熱情。此後，倫琴發表了《論一種新型的射線》、《關於X射線的進一步觀察》等一系列研究論文。1901年諾貝爾獎第一次頒發，倫琴就由於發現X射線而獲得了這一年的物理學獎。

倫琴發現X射線使X射線研究迅速升溫，幾乎所有的歐洲實驗室都立即用X射線管來進行試驗和拍照。幾個星期之後，X射線已開始被醫學家利用。醫生應用X射線準確地顯示了人體的骨骼，這是物理學的新發現在醫學中最迅速的應用。隨後，創立了用X射線檢查食道、腸道和胃的方法，受檢查者吞服一種造影劑（如硫酸鋇），再經X射線照射，便可顯示出病變部位的情景。以後又發明了用於檢查人體內臟其他一些部位的造影劑。X射線診斷儀在相當一個時期內一直作為醫院中最重要的診斷儀器。

為紀念倫琴對物理學的貢獻，後人也稱X射線為倫琴射線，並以倫琴的名字作為X射線等的照射量單位。