пятница нояб. д, й к Текущее время
United Kingdom, U.S., Germany, France, Worldwide
Рентгеновское излучение — это проникающая форма высокоэнергетического электромагнитного излучения. Длина волны большинства рентгеновских лучей варьируется от 10 пикометров до 10 нанометров, что соответствует частотам в диапазоне от 30 петагерц до 30 экзагерц (от 3×10^15 Гц до 3×10^18 Гц) и энергиям в диапазоне от 124 эВ до 124 кэВ.
Считается, что первым экспериментатором, который (неосознанно) получил рентгеновские лучи, был актуарий Уильям Морган. В 1785 году он представил Лондонскому королевскому обществу доклад, в котором описал эффекты пропускания электрических токов через частично откачанную стеклянную трубку, вызывающую свечение, создаваемое рентгеновскими лучами. Эту работу в дальнейшем исследовали Гемфри Дэви и его ассистент Майкл Фарадей.
До своего открытия в 1895 году рентгеновские лучи были лишь типом неидентифицированного излучения, исходящего из экспериментальных разрядных трубок. Их заметили ученые, исследовавшие катодные лучи, производимые такими трубками, которые представляют собой пучки энергичных электронов, впервые наблюдавшиеся в 1869 году.
Многие из ранних трубок Крукса (изобретенных около 1875 года), несомненно, излучали рентгеновские лучи, поскольку ранние исследователи замечали эффекты, которые можно было приписать им: напряжение ускоряло электроны, исходящие из катода, до достаточно высокой скорости, чтобы они создавали рентгеновские лучи при ударе об анод или стеклянную стенку трубки.
Герман фон Гельмгольц сформулировал математические уравнения для рентгеновских лучей. Он постулировал теорию дисперсии еще до того, как Рентген сделал свое открытие и объявление. Она была сформирована на основе электромагнитной теории света. Однако он не работал с реальными рентгеновскими лучами.
Начиная с 1888 года, Филипп Ленард проводил эксперименты, чтобы выяснить, могут ли катодные лучи выходить из трубки Крукса в воздух. Он построил трубку Крукса с «окошком» на конце, сделанным из тонкого алюминия, обращенным к катоду, чтобы катодные лучи ударялись о него (позже названную «трубкой Ленарда»). Он обнаружил, что что-то проходит сквозь него, что засвечивает фотопластинки и вызывает флуоресценцию. Он измерил проникающую способность этих лучей через различные материалы. Было высказано предположение, что по крайней мере некоторые из этих «лучей Ленарда» на самом деле были рентгеновскими лучами.
В 1889 году Иван Пулюй, уроженец Украины, преподаватель экспериментальной физики в Пражском политехническом институте, который с 1877 года конструировал различные типы газоразрядных трубок для исследования их свойств, опубликовал статью о том, как запечатанные фотопластинки темнеют при воздействии на них излучения от этих трубок.
8 ноября 1895 года немецкий профессор физики Вильгельм Рентген случайно наткнулся на рентгеновские лучи во время экспериментов с трубками Ленарда и Крукса и начал их изучать.
28 декабря 1895 года он представил ее в журнал Физико-медицинского общества Вюрцбурга. Это была первая статья, написанная о рентгеновских лучах. Рентген назвал излучение «X», чтобы указать, что это неизвестный тип излучения. Название прижилось, хотя (несмотря на сильные возражения Рентгена) многие его коллеги предлагали называть их рентгеновскими лучами.
Рентген сразу заметил, что рентгеновские лучи могут иметь медицинское применение. Вместе со своей статьей, поданной 28 декабря в Физико-медицинское общество, он отправил письмо знакомым врачам по всей Европе (1 января 1896 года).
Шотландский инженер-электрик Алан Арчибальд Кэмпбелл-Суинтон стал первым после Рентгена, кто создал рентгеновский снимок (руки). К февралю только в Северной Америке насчитывалось 46 экспериментаторов, освоивших эту технику.
Первое использование рентгеновских лучей в клинических условиях было осуществлено Джоном Холлом-Эдвардсом в Бирмингеме, Англия, 11 января 1896 года, когда он сделал рентгеновский снимок иглы, застрявшей в руке коллеги.
Первый медицинский рентгеновский снимок в Соединенных Штатах был получен с использованием разрядной трубки конструкции Пулюя. В январе 1896 года, прочитав об открытии Рентгена, Фрэнк Остин из Дартмутского колледжа протестировал все разрядные трубки в физической лаборатории и обнаружил, что только трубка Пулюя производит рентгеновские лучи.
В начале 1896 года, через несколько недель после открытия Рентгена, Иван Романович Тарханов облучал лягушек и насекомых рентгеновскими лучами, придя к выводу, что лучи «не только фотографируют, но и влияют на жизненные функции».
3 февраля 1896 года Гилман Фрост, профессор медицины колледжа, и его брат Эдвин Фрост, профессор физики, подвергли запястье Эдди Маккарти, которого Гилман лечил несколько недель назад от перелома, воздействию рентгеновских лучей и получили изображение сломанной кости на желатиновых фотопластинках, предоставленных Говардом Лангиллом, местным фотографом, также интересовавшимся работой Рентгена.
5 февраля 1896 года устройства для визуализации в реальном времени были разработаны итальянским ученым Энрико Сальвиони (его «криптоскоп») и профессором Макги из Принстонского университета (его «скиаскоп»), оба использовали платиноцианид бария.
14 февраля 1896 года Холл-Эдвардс также первым использовал рентгеновские лучи во время хирургической операции.
Американский изобретатель Томас Эдисон начал исследования вскоре после открытия Рентгена и изучал способность материалов флуоресцировать при воздействии рентгеновских лучей, обнаружив, что вольфрамат кальция является наиболее эффективным веществом. В мае 1896 года он разработал первое серийное устройство для визуализации в реальном времени, свой «Витаскоп», позже названный флуороскопом, который стал стандартом для медицинских рентгеновских исследований.
В августе 1896 года доктор Х. Д. Хоукс, выпускник Колумбийского колледжа, получил серьезные ожоги рук и груди во время демонстрации рентгеновских лучей. Об этом сообщили в журнале Electrical Review, что привело к появлению множества других сообщений о проблемах, связанных с рентгеновскими лучами, направляемых в редакцию.
Многие врачи утверждали, что воздействие рентгеновских лучей не имеет никаких последствий. 3 августа 1905 года в Сан-Франциско, штат Калифорния, Элизабет Флейшман, американский пионер рентгенологии, скончалась от осложнений, вызванных работой с рентгеновскими лучами.
Примерно в 1906 году физик Чарльз Баркла обнаружил, что рентгеновские лучи могут рассеиваться газами и что каждый элемент обладает характерным рентгеновским спектром. За это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1917 году.
В 1912 году Макс фон Лауэ, Пауль Книппинг и Вальтер Фридрих впервые наблюдали дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах. Это открытие, наряду с ранними работами Пауля Петера Эвальда, Уильяма Генри Брэгга и Уильяма Лоуренса Брэгга, положило начало области рентгеновской кристаллографии.
В 1913 году Генри Мозли провел кристаллографические эксперименты с рентгеновскими лучами, исходящими от различных металлов, и сформулировал закон Мозли, который связывает частоту рентгеновских лучей с атомным номером металла.
Рентгеновская трубка Кулиджа была изобретена Уильямом Д. Кулиджем. Она сделала возможным непрерывное излучение рентгеновских лучей. Современные рентгеновские трубки основаны на этой конструкции, часто с использованием вращающихся мишеней, которые обеспечивают значительно более эффективный отвод тепла, чем статические мишени, что позволяет увеличить мощность рентгеновского излучения для использования в высокотехнологичных устройствах, таких как ротационные компьютерные томографы.
В 1914 году Мария Кюри разработала радиологические автомобили для помощи солдатам, раненым в Первой мировой войне. Эти автомобили позволяли проводить быструю рентгеновскую диагностику раненых солдат, чтобы полевые хирурги могли действовать быстрее и точнее.
В 1904 году Джон Амброз Флеминг изобрел термоэлектронный диод, первый вид вакуумной трубки. В нем использовался горячий катод, вызывающий протекание электрического тока в вакууме. Эта идея была быстро применена к рентгеновским трубкам, и, таким образом, рентгеновские трубки с подогревным катодом, называемые «трубками Кулиджа», к 1920 году полностью вытеснили проблемные трубки с холодным катодом.
С 1920-х по 1950-е годы разрабатывались рентгеновские аппараты для помощи при примерке обуви, которые продавались в коммерческие обувные магазины.
Устройство рентгеновского лазера было предложено в 1980-х годах в рамках Стратегической оборонной инициативы администрации Рейгана, но единственное испытание этого устройства (своего рода лазерного «бластера» или луча смерти, питаемого термоядерным взрывом) дало неубедительные результаты. По техническим и политическим причинам весь проект (включая рентгеновский лазер) был лишен финансирования (хотя позже был возрожден администрацией второго Буша как Национальная система противоракетной обороны с использованием других технологий).
Рентгеновская обсерватория «Чандра», запущенная 23 июля 1999 года, позволила исследовать крайне бурные процессы во Вселенной, порождающие рентгеновское излучение. В отличие от видимого света, который дает относительно стабильную картину Вселенной, рентгеновская Вселенная нестабильна. В ней происходят разрывы звезд черными дырами, галактические столкновения, вспышки новых звезд и процессы в нейтронных звездах, накапливающих слои плазмы, которые затем взрываются в космос.
По оценкам, 0,4% текущих случаев заболевания раком в Соединенных Штатах связаны с компьютерной томографией (КТ), проведенной в прошлом, и этот показатель может вырасти до 1,5-2% при уровне использования КТ в 2007 году.
