Este artigo de duas partes, comissão por Excillum AB (Dr autor. David Bernard, consultante do raio X para a indústria eletrónica), comemora o 125th aniversário da descoberta dos raios X o 8 de novembro de 1895. Esta primeira prestação revê a história dos raios X e do seu uso de então a agora. A segunda prestação olhará a história e os desenvolvimentos recentes em fontes do raio X e mostrará como seus capacidades e uso continuam a se tornar e seu impacto.

Parte 1 – os primeiros anos

Os raios X são um formulário penetrante da radiação eletromagnética de alta energia que são ficados situados entre o UV e os raios gama no espectro eletromagnético. Foram descobertos primeiramente o 8 de novembro de 1895 quando Wilhelm Conrad Röntgen tropeçou através de seus efeitos para criar imagens em telas fluorescentes, e subseqüentemente em placas fotográficas, em uma distância de um Crookes opticamente escondido, ou similar, tubo. Isto significaria que os raios X estariam produzidos por experimentadores de 1875, quando os tubos de Crookes, e seu gosto, estiveram criados primeiramente.

Contudo, era o roentgen que viram primeiramente seu efeito e que descreveu em seu papel ‘em um tipo novo dos raios’ que fosse publicado o 28 de dezembro de 1895. O roentgen chamou seus raios X da descoberta para indicar que era, então, um tipo desconhecido de radiação. Contudo, em muitas línguas são sabidos até hoje ainda como raios do roentgen. Esta descoberta foi reconhecida em 1901 quando o roentgen foi concedido o primeiro prêmio nobel para a física. Desde a descoberta dos raios X, seu uso para a análise e os diagnósticos foram algumas das áreas o mais extensamente pesquisadas na ciência e na engenharia. É surpreendente notar aquela no primeiro trimestre do século XX, metade dos prêmios nobel concedidos foi conectada quase às contribuições nesta área.

O roentgen era rápido ver as implicações e as oportunidades médicas de sua descoberta, como a primeira imagem famosa do raio X da mão da sua Anna da esposa o 22 de dezembro de 1895. Realizou que os raios X forneceram um método não invasor para investigar dentro do corpo. É interessante notar que, para razões éticas pessoais, o roentgen recusou remover patentes em sua descoberta dos raios X, porque quis a sociedade, no conjunto, tirar proveito de suas aplicações práticas. Em consequência, isto conduzido rapidamente a uma explosão nos artigos de investigação e ao desenvolvimento no equipamento dos raios X e do raio X pelo mundo inteiro, em uma maneira similar que possa ser mais familiar a nós hoje no que aconteceu após a descoberta inicial do graphene.

O uso médico largo dos raios X recentemente descobertos era difundido dentro somente de alguns anos. As investigações do raio X eram amplamente utilizadas na primeira guerra mundial, onde mesmo a existência, e os vencedores futuros, de prêmio nobel, e a mãe e a filha, Marie e Irène Joliot-Curie operaram unidades de raio X móveis e fixas para soldados feridos em Bélgica.

Rapidamente seguindo as aplicações médicas diagnósticas do 2D raio X recentemente descoberto as imagens vieram o uso dos raios X para a terapia, os desenvolvimentos de que são vistos e usados hoje para o tratamento dos cânceres com a radioterapia e brachytherapy. Fora do campo médico, as fontes do raio X eram usadas para outro, técnicas novas permitindo descobertas novas fantásticas. Estas técnicas incluem métodos da difração de raio X e da para trás-dispersão e da fluorescência de Compton. Assim, por exemplo, está a somente 58 anos da data da primeira imagem do raio X a quando os raios X foram usados para confirmar a estrutura do ADN com a difração de raio X. A fluorescência e a difração do raio X continuam a ser vitais para a análise de materiais hoje.

Microscopia do raio X

Irène Joliot-Curie que escala para baixo ‘de um Joliot-curie 1916 do curie da associação do © do carro radiológico’

A parte externa das aplicações médicas, outras dos desenvolvimentos os mais de grande envergadura para usos novos dos raios X veio em 1951 quando Cosslett & Nixon inventaram o microscópio do raio X (sombra) na universidade de Cambridge. Mostraram que mover um objeto mais perto do ponto focal de uma fonte do raio X, quando há uma posição fixa do detector, cria uma imagem cada vez mais ampliada (da sombra) do objeto no detector. A ampliação geométrica da imagem resultante é calculada pela relação do, distância do ponto focal da fonte ao detector, à distância do ponto focal da fonte ao objeto.

A maioria de equipamento industrial do raio X para seguir este conceito de projeto de modo que a boa imagem latente seja acompanhada de um nível aceitável de ampliação para a tarefa da investigação. Isto é diferente das aplicações médicas típicas onde o objeto (por exemplo um membro) é colocado no detector (por exemplo um filme) e assim que fornece uma imagem unmagnified. A microscopia do raio X permitiu o uso prático e da multi-indústria para a investigação e o controle não-destrutivos da qualidade em tais áreas, entre outros, como:

• A fabricação de nunca-encolher componentes eletrônicos e placas de circuito.
• Edições na segurança do alimento, tal como a identificação da contaminação possível das matérias primas ou do equipamento de produção.
• Monitoração da espessura e do defeito sobre a escala inteira de pedidos de teste não-destrutivos, como para carcaças e soldas da tubulação.
• Controle da qualidade e de segurança na fabricação do pneumático.
• Controle farmacêutico da qualidade.
• Aplicações da segurança.

Diagrama esquemático do microscópio do raio X (sombra) que mostra como calcular a ampliação geométrica de uma imagem do objeto quando visto no detector.

Godfrey N. Hounsfield (imagem de www.nobelprize.org)

A 2D imagem do raio X, com ou sem a ampliação, forneceu benefícios fantásticos desde sua descoberta. O desenvolvimento principal seguinte realizava-se no final dos anos 60 em que Godfrey Hounsfield adicionou uma terceira dimensão para a análise de raio X com a descoberta do computador - tomografia ajudado, agora conhecida geralmente como o CT. Tem não somente isto forneceu a capacidade para cortar non-destructively com as camadas diferentes de um objeto com, ou sem, ampliação, se é médico ou industrial na natureza, ele é discutível que igualmente spurred no outro novo técnicas de imagem latente tais como a ressonância magnética, ou MRI, que tem revolucionado a medicina diagnóstica nos últimos anos. Hounsfield compartilhou do prêmio nobel 1979 na fisiologia ou da medicina com Allan Cormack para a descoberta do CT. A invenção do MRI ganhou o prêmio nobel para a fisiologia ou a medicina em 2003.

Adicionando uma terceira dimensão à análise de raio X, tem não somente o CT aumentou as capacidades de diagnósticos médicos e ajudou-as a encontrar e melhorar o tratamento do tumor do alvo, mas igualmente ajudou aplicações industriais existentes e novas como:

• Sondagem para fontes novas de óleo investigando a estrutura de amostras da rocha.
• Analisando materiais e compostos novos.
• A investigação e o controle da qualidade da fabricação aditiva que são as aplicações industriais da impressão 3D.

Nos 125 anos desde que o roentgen glimpsed primeiramente os efeitos daqueles raios ‘desconhecidos’ não todos os usos dos raios X floresceram com sucesso. Por exemplo, a máquina cabendo da sapata do raio X que era uma vista comum nas sapatarias nos EUA entre 1930 e 1950.

Contudo, os benefícios e as oportunidades que os raios X forneceram através de uma grande escala das indústrias e das aplicações maciçamente aumentam aquelas falhas pequenas. A parte seguinte deste artigo olhará com maiores detalhes na história e nos desenvolvimentos nas fontes do raio X ela mesma que permitiram que todas estas aplicações do raio X ocorram.

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