शुक्रवार, 8 नव॰ 1895 तक वर्तमान
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एक्स-रे, या एक्स-विकिरण, उच्च-ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक भेदी रूप है। अधिकांश एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य 10 पिकोमीटर से 10 नैनोमीटर तक होती है, जो 30 पेटाहर्ट्ज़ से 30 एक्साहर्ट्ज़ (3×1015 Hz से 3×1018 Hz) की आवृत्ति और 124 eV से 124 keV की ऊर्जा के अनुरूप होती है।
सबसे पहले प्रयोगकर्ता जिनके बारे में माना जाता है कि उन्होंने (अनजाने में) एक्स-रे उत्पन्न किए थे, वे एक्चुअरी विलियम मॉर्गन थे। 1785 में उन्होंने रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन में एक शोध पत्र प्रस्तुत किया, जिसमें आंशिक रूप से खाली कांच की नली के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित करने के प्रभावों का वर्णन किया गया था, जिससे एक्स-रे द्वारा उत्पन्न एक चमक पैदा हुई थी। इस कार्य को हम्फ्री डेवी और उनके सहायक माइकल फैराडे द्वारा और आगे बढ़ाया गया था।
1895 में अपनी खोज से पहले, एक्स-रे केवल प्रयोगात्मक डिस्चार्ज ट्यूबों से निकलने वाले अज्ञात विकिरण का एक प्रकार थे। इन्हें उन वैज्ञानिकों द्वारा देखा गया था जो ऐसी ट्यूबों द्वारा उत्पन्न कैथोड किरणों की जांच कर रहे थे, जो ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन बीम हैं जिन्हें पहली बार 1869 में देखा गया था।
कई शुरुआती क्रुक्स ट्यूबों (लगभग 1875 में आविष्कार किया गया) ने निस्संदेह एक्स-रे का विकिरण किया, क्योंकि शुरुआती शोधकर्ताओं ने ऐसे प्रभावों को देखा जो उनके लिए जिम्मेदार थे, वोल्टेज ने कैथोड से आने वाले इलेक्ट्रॉनों को इतनी उच्च गति तक त्वरित किया कि जब वे एनोड या ट्यूब की कांच की दीवार से टकराते थे तो वे एक्स-रे बनाते थे।
हरमन वॉन हेल्महोल्ट्ज़ ने एक्स-रे के लिए गणितीय समीकरण तैयार किए। उन्होंने रोंटजेन द्वारा अपनी खोज और घोषणा करने से पहले एक फैलाव सिद्धांत प्रतिपादित किया था। यह प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के आधार पर बनाया गया था। हालाँकि, उन्होंने वास्तविक एक्स-रे के साथ काम नहीं किया।
1888 से शुरू होकर, फिलिप लेनार्ड ने यह देखने के लिए प्रयोग किए कि क्या कैथोड किरणें क्रुक्स ट्यूब से बाहर हवा में जा सकती हैं। उन्होंने पतले एल्यूमीनियम से बने अंत में एक "खिड़की" के साथ एक क्रुक्स ट्यूब बनाई, जो कैथोड का सामना कर रही थी ताकि कैथोड किरणें उससे टकरा सकें (बाद में इसे "लेनार्ड ट्यूब" कहा गया)। उन्होंने पाया कि कुछ बाहर आया, जो फोटोग्राफिक प्लेटों को उजागर करेगा और प्रतिदीप्ति का कारण बनेगा। उन्होंने विभिन्न सामग्रियों के माध्यम से इन किरणों की भेदी शक्ति को मापा। यह सुझाव दिया गया है कि इनमें से कुछ "लेनार्ड किरणें" वास्तव में एक्स-रे थीं।
1889 में यूक्रेनी मूल के इवान पुलुज, जो प्राग पॉलिटेक्निक में प्रयोगात्मक भौतिकी के व्याख्याता थे और 1877 से अपने गुणों की जांच करने के लिए गैस से भरी ट्यूबों के विभिन्न डिजाइन बना रहे थे, ने एक शोध पत्र प्रकाशित किया कि कैसे सीलबंद फोटोग्राफिक प्लेटें ट्यूबों से निकलने वाले उत्सर्जन के संपर्क में आने पर काली हो गईं।
8 नवंबर, 1895 को, जर्मन भौतिकी के प्रोफेसर विल्हेम रोंटजेन ने लेनार्ड ट्यूब और क्रुक्स ट्यूब के साथ प्रयोग करते समय एक्स-रे की खोज की और उनका अध्ययन करना शुरू किया।
28 दिसंबर, 1895 को इसे वुर्ज़बर्ग की फिजिकल-मेडिकल सोसाइटी जर्नल में प्रस्तुत किया। यह एक्स-रे पर लिखा गया पहला शोध पत्र था। रोंटजेन ने विकिरण को "X" के रूप में संदर्भित किया, यह इंगित करने के लिए कि यह एक अज्ञात प्रकार का विकिरण था। नाम वही रह गया, हालाँकि (रोंटजेन की बड़ी आपत्तियों के बावजूद) उनके कई सहयोगियों ने उन्हें रोंटजेन किरणें कहने का सुझाव दिया।
रोंटजेन ने तुरंत देखा कि एक्स-रे के चिकित्सा अनुप्रयोग हो सकते हैं। अपने 28 दिसंबर के फिजिकल-मेडिकल सोसाइटी सबमिशन के साथ उन्होंने यूरोप भर में अपने परिचित चिकित्सकों को एक पत्र भेजा (1 जनवरी, 1896)।
स्कॉटिश इलेक्ट्रिकल इंजीनियर एलन आर्चीबाल्ड कैंपबेल-स्विंटन रोंटजेन के बाद एक्स-रे (हाथ का) बनाने वाले पहले व्यक्ति हैं। फरवरी के दौरान अकेले उत्तरी अमेरिका में 46 प्रयोगकर्ता इस तकनीक को अपना रहे थे।
नैदानिक स्थितियों के तहत एक्स-रे का पहला उपयोग 11 जनवरी 1896 को बर्मिंघम, इंग्लैंड में जॉन हॉल-एडवर्ड्स द्वारा किया गया था, जब उन्होंने एक सहयोगी के हाथ में फंसी सुई का रेडियोग्राफ किया था।
संयुक्त राज्य अमेरिका में बनाया गया पहला मेडिकल एक्स-रे पुलुज के डिज़ाइन की डिस्चार्ज ट्यूब का उपयोग करके प्राप्त किया गया था। जनवरी 1896 में, रोंटजेन की खोज के बारे में पढ़ने पर, डार्टमाउथ कॉलेज के फ्रैंक ऑस्टिन ने भौतिकी प्रयोगशाला में सभी डिस्चार्ज ट्यूबों का परीक्षण किया और पाया कि केवल पुलुज ट्यूब ने ही एक्स-रे का उत्पादन किया।
1896 की शुरुआत में, रोंटजेन की खोज के कई सप्ताह बाद, इवान रोमानोविच तरखानोव ने मेंढकों और कीड़ों को एक्स-रे से विकिरणित किया, यह निष्कर्ष निकाला कि किरणें "न केवल फोटोग्राफ करती हैं, बल्कि जीवित कार्य को भी प्रभावित करती हैं"।
3 फरवरी 1896 को कॉलेज में चिकित्सा के प्रोफेसर गिलमैन फ्रॉस्ट और उनके भाई भौतिकी के प्रोफेसर एडविन फ्रॉस्ट ने एडी मैकार्थी की कलाई को एक्स-रे के संपर्क में लाया, जिनका गिलमैन ने कुछ सप्ताह पहले फ्रैक्चर के लिए इलाज किया था, और टूटी हुई हड्डी की परिणामी छवि को जिलेटिन फोटोग्राफिक प्लेटों पर एकत्र किया, जो रोंटजेन के काम में रुचि रखने वाले स्थानीय फोटोग्राफर हॉवर्ड लैंगिल से प्राप्त की गई थी।
5 फरवरी, 1896 को इतालवी वैज्ञानिक एनरिको साल्वियोनी (उनका "क्रिप्टोस्कोप") और प्रिंसटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर मैगी (उनका "स्कियास्कोप") दोनों द्वारा लाइव इमेजिंग डिवाइस विकसित किए गए थे, दोनों बेरियम प्लैटिनोसाइनाइड का उपयोग कर रहे थे।
14 फरवरी, 1896 को, हॉल-एडवर्ड्स सर्जिकल ऑपरेशन में एक्स-रे का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति भी थे।
अमेरिकी आविष्कारक थॉमस एडिसन ने रोंटजेन की खोज के तुरंत बाद शोध शुरू किया और एक्स-रे के संपर्क में आने पर प्रतिदीप्ति करने की सामग्रियों की क्षमता की जांच की, यह पाया कि कैल्शियम टंगस्टेट सबसे प्रभावी पदार्थ था। मई 1896 में उन्होंने पहला बड़े पैमाने पर उत्पादित लाइव इमेजिंग डिवाइस विकसित किया, जिसे उनका "विटास्कोप" कहा गया, जिसे बाद में फ्लोरोस्कोप कहा गया, जो मेडिकल एक्स-रे परीक्षाओं के लिए मानक बन गया।
अगस्त 1896 में कोलंबिया कॉलेज के स्नातक डॉ. एचडी. हॉक्स को एक्स-रे प्रदर्शन से हाथ और छाती में गंभीर जलन हुई। इसे इलेक्ट्रिकल रिव्यू में रिपोर्ट किया गया था और इसके कारण एक्स-रे से जुड़ी समस्याओं की कई अन्य रिपोर्टें प्रकाशन में भेजी गईं।
कई चिकित्सकों ने दावा किया कि एक्स-रे के संपर्क में आने का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। 3 अगस्त, 1905 को सैन फ्रांसिस्को, कैलिफोर्निया में, अमेरिकी एक्स-रे अग्रणी एलिजाबेथ फ्लेशमैन की एक्स-रे के साथ उनके काम के परिणामस्वरूप जटिलताओं के कारण मृत्यु हो गई।
लगभग 1906 में, भौतिक विज्ञानी चार्ल्स बार्कला ने खोज की कि एक्स-रे को गैसों द्वारा बिखेरा जा सकता है, और प्रत्येक तत्व का एक विशिष्ट एक्स-रे स्पेक्ट्रम होता है। इस खोज के लिए उन्होंने 1917 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार जीता।
1912 में, मैक्स वॉन लाउ, पॉल क्निपिंग और वाल्टर फ्रेडरिक ने पहली बार क्रिस्टल द्वारा एक्स-रे के विवर्तन का अवलोकन किया। इस खोज ने, पॉल पीटर इवाल्ड, विलियम हेनरी ब्रैग और विलियम लॉरेंस ब्रैग के शुरुआती काम के साथ मिलकर, एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के क्षेत्र को जन्म दिया।
1913 में, हेनरी मोज़ले ने विभिन्न धातुओं से निकलने वाली एक्स-रे के साथ क्रिस्टलोग्राफी प्रयोग किए और मोज़ले का नियम तैयार किया, जो एक्स-रे की आवृत्ति को धातु की परमाणु संख्या से संबंधित करता है।
कूलिज एक्स-रे ट्यूब का आविष्कार विलियम डी. कूलिज द्वारा किया गया था। इसने एक्स-रे के निरंतर उत्सर्जन को संभव बनाया। आधुनिक एक्स-रे ट्यूब इसी डिज़ाइन पर आधारित हैं, जो अक्सर घूमने वाले लक्ष्यों का उपयोग करते हैं जो स्थिर लक्ष्यों की तुलना में काफी अधिक गर्मी अपव्यय की अनुमति देते हैं, जिससे रोटेशनल सीटी स्कैनर जैसे उच्च शक्ति वाले अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए अधिक मात्रा में एक्स-रे आउटपुट मिलता है।
1914 में मैरी क्यूरी ने प्रथम विश्व युद्ध में घायल सैनिकों की सहायता के लिए रेडियोलॉजिकल कारों का विकास किया। ये कारें घायल सैनिकों की तेजी से एक्स-रे इमेजिंग की अनुमति देती थीं ताकि युद्धक्षेत्र के सर्जन जल्दी और अधिक सटीक रूप से ऑपरेशन कर सकें।
1904 में, जॉन एम्ब्रोस फ्लेमिंग ने थर्मिओनिक डायोड का आविष्कार किया, जो वैक्यूम ट्यूब का पहला प्रकार था। इसमें एक गर्म कैथोड का उपयोग किया गया था जिसके कारण वैक्यूम में विद्युत प्रवाह होता था। इस विचार को जल्दी ही एक्स-रे ट्यूबों पर लागू किया गया, और इसलिए "कूलिज ट्यूब" नामक हीटेड-कैथोड एक्स-रे ट्यूबों ने 1920 तक परेशानी पैदा करने वाली कोल्ड कैथोड ट्यूबों की पूरी तरह से जगह ले ली।
1920 के दशक से 1950 के दशक तक, जूतों की फिटिंग में सहायता के लिए एक्स-रे मशीनों का विकास किया गया और उन्हें व्यावसायिक जूता स्टोरों को बेचा गया।
1980 के दशक में रीगन प्रशासन की रणनीतिक रक्षा पहल के हिस्से के रूप में एक एक्स-रे लेजर उपकरण का प्रस्ताव दिया गया था, लेकिन उपकरण के एकमात्र परीक्षण (एक प्रकार का लेजर "ब्लास्टर" या डेथ रे, जो थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट द्वारा संचालित था) ने अनिर्णायक परिणाम दिए। तकनीकी और राजनीतिक कारणों से, समग्र परियोजना (एक्स-रे लेजर सहित) को वित्त पोषण बंद कर दिया गया (हालांकि बाद में इसे दूसरे बुश प्रशासन द्वारा विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके राष्ट्रीय मिसाइल रक्षा के रूप में पुनर्जीवित किया गया था)।
23 जुलाई, 1999 को लॉन्च की गई चंद्र एक्स-रे वेधशाला, ब्रह्मांड में उन अत्यंत हिंसक प्रक्रियाओं की खोज करने की अनुमति दे रही है जो एक्स-रे उत्पन्न करती हैं। दृश्य प्रकाश के विपरीत, जो ब्रह्मांड का अपेक्षाकृत स्थिर दृश्य देता है, एक्स-रे ब्रह्मांड अस्थिर है। इसमें ब्लैक होल द्वारा फाड़े जा रहे तारे, गैलेक्टिक टकराव, नोवा, और न्यूट्रॉन तारे शामिल हैं जो प्लाज्मा की परतें बनाते हैं जो फिर अंतरिक्ष में विस्फोट करती हैं।
यह अनुमान लगाया गया है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में वर्तमान कैंसर का 0.4% अतीत में किए गए कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी स्कैन) के कारण है और 2007 में सीटी उपयोग की दरों के साथ यह 1.5-2% तक बढ़ सकता है।
