تاريخ الأشعة السينية

كان أول مجرب يُعتقد أنه قام بإنتاج الأشعة السينية (عن غير قصد) هو الخبير الاكتواري ويليام مورغان. في عام 1785 قدم ورقة إلى الجمعية الملكية بلندن تصف آثار مرور التيارات الكهربائية عبر أنبوب زجاجي مفرغ جزئيًا ، مما ينتج عنه توهج ينتج الأشعة السينية. تم استكشاف هذا العمل من قبل همفري ديفي ومساعده مايكل فاراداي.

قبل اكتشافها في عام 1895 ، كانت الأشعة السينية مجرد نوع من الإشعاع غير المعروف المنبعث من أنابيب التفريغ التجريبية. وقد لاحظها العلماء الذين فحصوا أشعة الكاثود التي تنتجها هذه الأنابيب ، وهي حزم إلكترونية نشطة لوحظت لأول مرة في عام 1869.

لا شك أن العديد من أنابيب كروكس القديمة (التي اخترعت حوالي عام 1875) كانت تشع الأشعة السينية ، لأن الباحثين الأوائل لاحظوا التأثيرات التي إسنادها إليها ، فقد أدى الجهد إلى وصول الإلكترونات القادمة من الكاثود إلى سرعة عالية بما يكفي لتكوين الأشعة السينية عند اصطدامها بالأنود أو الجدار الزجاجي للأنبوب.

صاغ هيرمان فون هيلمهولتز معادلات رياضية للأشعة السينية. افترض نظرية التشتت قبل أن يقوم رونتجن باكتشافها وإعلانها. تم تشكيلها على أساس النظرية الكهرومغناطيسية للضوء. ومع ذلك ، لم يقوم بعمل الأشعة السينية الفعلية.

ابتداءً من عام 1888 ، أجرى فيليب لينارد تجارب لمعرفة ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر من أنبوب كروكس في الهواء. قام ببناء أنبوب كروكس مع "نافذة" في نهايته مصنوعة من الألومنيوم الرقيق، وتواجه الكاثود بحيث تصطدم به أشعة الكاثود (سميت فيما بعد "أنبوب لينارد"). وجد أن شيئًا ما قد حدث، من شأنه أن يعرض لوحات التصوير الفوتوغرافي ويسبب تفلور. قام بقياس قوة اختراق هذه الأشعة من خلال مواد مختلفة. وقد قيل أن بعض "أشعة لينارد" هذه كانت في الواقع أشعة سينية.

في عام 1889 ، قام إيفان بولوج الأوكراني المولد ، وهو محاضر في الفيزياء التجريبية في براغ بوليتكنيك الذي كان منذ عام 1877 يصمم تصميمات مختلفة من الأنابيب المملوءة بالغاز للتحقق من خصائصها ، بنشر ورقة حول كيف أصبحت لوحات التصوير مظلمة عند تعرضها للانبعاثات من الأنابيب.

في الثامن من نوفمبر عام 1895 ، عثر أستاذ الفيزياء الألماني فيلهلم رونتجن على الأشعة السينية أثناء تجربته مع أنابيب لينارد وأنابيب كروكس وبدأ بدراستها.

في 28 ديسمبر عام 1895 قد قدمها إلى مجلة جمعية الطب الفيزيائي في فورتسبورغ. كانت هذه أول ورقة مكتوبة عن الأشعة السينية. أشار رونتجن إلى الإشعاع بـ "س" للإشارة إلى أنه نوع غير معروف من الإشعاع. تم تعليق الاسم ، على الرغم من اقتراح العديد من زملائه بان تتم تسميتها بأشعة رونتجن (اعترض رونتجن اعتراضات عظيمة على هذا).

لاحظ رونتجن على الفور أن الأشعة السينية يمكن أن يكون لها تطبيقات طبية. جنبًا بجانب رسالته المقدمة الى جمعية الطب الفيزيائي في 28 ديسمبر ، أرسل رسالة إلى أطباء يعرفهم في جميع أنحاء أوروبا (1 يناير 1896).

المهندس الكهربائي الاسكتلندي آلان أرشيبالد كامبل سوينتون هو أول مهندس كهربائي بعد رونتجن يصنع أشعة سينية (لليد). خلال شهر فبراير ، كان هناك 46 مجربًا يستخدمون هذه التقنية في أمريكا الشمالية وحدها.

كان أول استخدام للأشعة السينية في ظل الظروف السريرية من قبل جون هول إدواردز في برمنغهام ، في إنجلترا في 11 يناير عام 1896 ، عندما صور بالأشعة إبرة عالقة في يد زميل.

تم الحصول على أول أشعة سينية طبية مصنوعة في الولايات المتحدة باستخدام أنبوب تفريغ من تصميم بولوي. في يناير عام 1896 ، عند قراءة اكتشاف رونتجن ، قام فرانك أوستن من كلية دارتموث باختبار جميع أنابيب التفريغ في مختبر الفيزياء ووجد أن أنبوب بولوي فقط هو الذي ينتج الأشعة السينية.

في أوائل عام 1896 ، بعد عدة أسابيع من اكتشاف رونتجن ، قام إيفان رومانوفيتش تارخانوف بالإشعاع على الضفادع والحشرات بالأشعة السينية ، واستنتج أن الأشعة "لا تصور فحسب ، بل تؤثر أيضًا على الوظيفة الحية".

في 3 فبراير 1896 ، كشف جيلمان فروست ، أستاذ الطب في الكلية ، وشقيقه إدوين فروست، أستاذ الفيزياء، عن معصم إيدي مكارثي ، الذي عالجه جيلمان قبل بضعة أسابيع من الكسر، وباستخدام الأشعة السينية جمعوا الصورة الناتجة عن العظم المكسور على ألواح التصوير الجيلاتيني المأخوذة من هوارد لانجيل ، وهو مصور محلي مهتم أيضًا بعمل رونتجن.

في 5 فبراير 1896 ، تم تطوير أجهزة التصوير الحي بواسطة العالم الإيطالي إنريكو سالفيوني ("الكريبتوسكوب") والبروفيسور ماكجي من جامعة برينستون ("سكايسكوب") ، وكلاهما يستخدم الباريوم بلاتينوسيانيد.

في 14 فبراير 1896 ، كان هول إدواردز أيضًا أول من استخدم الأشعة السينية في عملية جراحية.

بدأ المخترع الأمريكي توماس إديسون البحث بعد فترة وجيزة من اكتشاف رونتجن دراسة قدرة المواد على التوهج عند تعرضها للأشعة السينية، ووجد أن تنغستات الكالسيوم كان أكثر المواد فعالية. في مايو عام 1896 طور أول جهاز تصوير حي يتم إنتاجه بكميات كبيرة، وهو "فيتاسكوب" الخاص به، والذي أطلق عليه لاحقًا اسم المنظار الفلوري، والذي أصبح معيارًا لفحوصات الأشعة السينية الطبية.

في أغسطس عام 1896 عانى د.هوكس ، خريج كلية كولومبيا، من حروق شديدة في اليد والصدر بسبب الأشعة السينية. تم الإبلاغ عنها في المراجعة الكهربائية وأدى إلى العديد من التقارير الأخرى عن المشاكل المرتبطة بالأشعة السينية التي يتم إرسالها إلى المنشور.

حيث ادعى العديد من الأطباء أنه لم تكن هناك آثار من التعرض للأشعة السينية على الإطلاق. في 3 أغسطس 1905 في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، توفيت إليزابيث فليشمان ، رائدة الأشعة السينية الأمريكية ، من مضاعفات نتيجة عملها مع الأشعة السينية.

في حوالي عام 1906، اكتشف الفيزيائي تشارلز باركلا أن الأشعة السينية يمكن أن تتشتت بواسطة الغازات، وأن كل عنصر له طيف خاص بالأشعة السينية. وقد حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1917 عن هذا الاكتشاف.

في عام 1912 ، لاحظ ماكس فون لاو ، وبول كنيبينغ ، ووالتر فريدريش لأول مرة حيود الأشعة السينية بواسطة البلورات. ومع العمل المبكر لبول بيتر إيوالد وويليام هنري براج، وويليام لورانس براغ على هذا الاكتشاف، أدى إلى ولادة مجال علم بلورات الأشعة السينية.

في عام 1913، أجرى هنري موزلي تجارب في علم البلورات باستخدام الأشعة السينية المنبعثة من معادن مختلفة وصاغ قانون موزلي الذي يربط تردد الأشعة السينية بالعدد الذري للمعدن.

اخترع ويليام كوليدج أنبوب الأشعة السينية كوليدج. جعلت من الممكن استمرار انبعاثات الأشعة السينية. حيث تعتمد أنابيب الأشعة السينية الحديثة على هذا التصميم، وغالبًا ما تستخدم الأهداف الدوارة التي تسمح بتوليد حرارة أعلى بكثير من الأهداف الثابتة، مما يسمح أيضًا بإخراج كمية أكبر من الأشعة السينية لاستخدامها في التطبيقات عالية الطاقة مثل الماسحات الضوئية الدورانية.

في عام 1914 ، طورت ماري كوري سيارات إشعاعية لدعم الجنود المصابين في الحرب العالمية الأولى. ستسمح السيارات بتصوير سريع بالأشعة السينية للجنود الجرحى حتى يتمكن جراحو ساحة المعركة من العمل بسرعة وبدقة أكبر.

في عام 1904، اخترع جون أمبروز فليمنج الصمام الثنائي الحراري، وهو النوع الأول من الأنابيب المفرغة. استخدم هذا الكاثود الساخن الذي يتسبب في تدفق تيار كهربائي في الفراغ. ثم تم تطبيق هذه الفكرة بسرعة على أنابيب الأشعة السينية، وبالتالي تم استبدال أنابيب الكاثود الباردة المزعجة تمامًا بأنابيب الأشعة السينية ذات الكاثود المسخن، والتي تسمى "أنابيب كوليدج" بحلول عام 1920 تقريبًا.

من عشرينيات القرن الماضي وحتى الخمسينيات، تم تطوير أجهزة الأشعة السينية للمساعدة في صناعة الأحذية وتم بيعها لمتاجر الأحذية التجارية.

تم اقتراح جهاز ليزر يعمل بالأشعة السينية كجزء من مبادرة الدفاع الاستراتيجي لإدارة ريغان في الثمانينيات، لكن الاختبار الوحيد للجهاز (نوع من الليزر "ناسف" أو شعاع مميت ، يعمل بواسطة انفجار نووي حراري) أعطى نتائج غير حاسمة. لأسباب فنية وسياسية ، تم إلغاء تمويل المشروع الكلي (بما في ذلك ليزر الأشعة السينية) (على الرغم من إحيائه لاحقًا من قبل إدارة بوش الثانية كدفاع صاروخي وطني باستخدام تقنيات مختلفة).

سمح مرصد شاندرا للأشعة السينية، الذي أطلق في 23 يوليو عام 1999، باستكشاف العمليات العنيفة في الكون والتي تنتج الأشعة السينية. على عكس الضوء المرئي، الذي يعطي رؤية مستقرة نسبيًا للكون، فإن كون الأشعة السينية غير مستقر. إنه يتميز بالنجوم التي تدمرها الثقوب السوداء، واصطدام المجرات، والمستعرات ، والنجوم النيوترونية التي تبني طبقات من البلازما التي تنفجر بعد ذلك في الفضاء.

تشير التقديرات إلى أن 0.4٪ من السرطانات الحالية في الولايات المتحدة ناتجة عن التصوير المقطعي المحوسب (سي تي سكان) الذي تم إجراؤه في الماضي وأن هذا قد يرتفع إلى 1.5-2٪ مع معدلات استخدام التصوير المقطعي المحوسبة في عام 2007.