บทความสองส่วนนี้รับหน้าที่โดย Excillum AB(ผู้เขียนดร. เดวิดเบอร์นาร์ดที่ปรึกษาด้าน X-ray สำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์) ฉลองครบรอบ 125 ปีของการค้นพบรังสีเอกซ์ในวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2438 ภาคแรกนี้จะทบทวนประวัติของรังสีเอกซ์และการใช้งานตั้งแต่นั้นมาจนถึงปัจจุบัน .ภาคที่สองจะดูประวัติและพัฒนาการล่าสุดของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์และแสดงให้เห็นว่าความสามารถและการใช้งานของพวกเขายังคงพัฒนาและผลกระทบอย่างไร

ตอนที่ 1 - ช่วงปีแรก ๆ

รังสีเอกซ์เป็นรูปแบบการทะลุทะลวงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูงซึ่งอยู่ระหว่างรังสียูวีและรังสีแกมมาในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าพวกเขาถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2438 เมื่อวิลเฮล์มคอนราดเรินต์เกนสะดุดกับเอฟเฟกต์ของพวกมันเพื่อสร้างภาพบนหน้าจอเรืองแสงและต่อมาบนแผ่นภาพถ่ายในระยะห่างจาก Crookes ที่ซ่อนด้วยแสงหรือหลอดที่คล้ายกันนี่หมายความว่านักทดลองจะผลิตรังสีเอกซ์ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2418 เมื่อหลอด Crookes และสิ่งที่คล้ายกันถูกสร้างขึ้นครั้งแรก

อย่างไรก็ตามRöntgenเป็นคนแรกที่เห็นผลของมันและเขาอธิบายไว้ในกระดาษของเขา 'On A New Kind of Rays' ซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2438 Röntgenเรียกการค้นพบของเขาว่า X-rays เพื่อระบุว่าเป็นสิ่งที่ไม่รู้จัก ชนิดของรังสีอย่างไรก็ตามในหลายภาษาจนถึงทุกวันนี้พวกเขายังคงรู้จักกันในชื่อRöntgen raysการค้นพบนี้ได้รับการยอมรับในปี 1901 เมื่อRöntgenได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่มีการค้นพบรังสีเอกซ์การใช้ในการวิเคราะห์และวินิจฉัยเป็นส่วนหนึ่งของงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่แพร่หลายมากที่สุดเป็นที่น่าอัศจรรย์ที่ทราบว่าในไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 20 เกือบครึ่งหนึ่งของรางวัลโนเบลที่ได้รับนั้นเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมในพื้นที่นี้

Röntgenสามารถมองเห็นผลกระทบทางการแพทย์และโอกาสในการค้นพบของเขาได้อย่างรวดเร็วโดยเป็นภาพเอกซเรย์ภาพแรกที่มีชื่อเสียงจากมือของ Anna ภรรยาของเขาเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2438 เขาตระหนักว่ารังสีเอกซ์เป็นวิธีที่ไม่รุกรานเพื่อตรวจสอบภายในร่างกายเป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยเหตุผลทางจริยธรรมส่วนตัวRöntgenปฏิเสธที่จะจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับการค้นพบรังสีเอกซ์เนื่องจากเขาต้องการให้สังคมโดยรวมได้รับประโยชน์จากการใช้งานจริงเป็นผลให้สิ่งนี้นำไปสู่การระเบิดอย่างรวดเร็วในเอกสารการวิจัยและการพัฒนาไปสู่รังสีเอกซ์และอุปกรณ์ X-ray ทั่วโลกในลักษณะที่คล้ายกันซึ่งอาจเป็นที่คุ้นเคยสำหรับเราในปัจจุบันในสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากการค้นพบกราฟีนครั้งแรก .

การใช้รังสีเอกซ์ที่เพิ่งค้นพบทางการแพทย์ในวงกว้างนั้นแพร่หลายภายในเวลาเพียงไม่กี่ปีการตรวจเอ็กซ์เรย์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งซึ่งแม้แต่ผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบลทั้งในปัจจุบันและอนาคตแม่และลูกสาว Marie และIrène Joliot-Curie ยังคงดำเนินการหน่วยเอกซเรย์เคลื่อนที่และคงที่สำหรับทหารที่ได้รับบาดเจ็บในเบลเยียม

การติดตามอย่างรวดเร็วจากการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์เพื่อการวินิจฉัยของภาพเอกซเรย์ 2 มิติที่ค้นพบใหม่นี้มาจากการใช้รังสีเอกซ์ในการบำบัดซึ่งการพัฒนาที่พบเห็นและใช้ในการรักษาโรคมะเร็งในปัจจุบันด้วยการฉายแสงและการบำบัดด้วยหลอดเลือดนอกเหนือจากสาขาการแพทย์ยังมีการใช้แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์สำหรับวิธีการอื่น ๆ ซึ่งทำให้เกิดการค้นพบใหม่ ๆ ที่น่าอัศจรรย์เทคนิคเหล่านี้รวมถึงการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และวิธีการกระเจิงย้อนกลับและการเรืองแสงของคอมป์ตันตัวอย่างเช่นเป็นเวลาเพียง 58 ปีนับจากวันที่ถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์แรกจนถึงวันที่รังสีเอกซ์ถูกใช้เพื่อยืนยันโครงสร้างของดีเอ็นเอผ่านการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์การเรืองแสงและการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ยังคงมีความสำคัญต่อการวิเคราะห์วัสดุในปัจจุบัน

กล้องจุลทรรศน์ X-ray

Irène Joliot-Curie ปีนลงมาจาก 'รถรังสีวิทยา' 1916 © Association Curie Joliot-Curie

นอกเหนือจากการใช้งานทางการแพทย์แล้วอีกหนึ่งการพัฒนาที่ก้าวไปไกลที่สุดสำหรับการใช้รังสีเอกซ์แบบใหม่เกิดขึ้นในปีพ. ศ. 2494 เมื่อ Cosslett & Nixon ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ X-ray (เงา) ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนวัตถุเข้าใกล้จุดโฟกัสของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์เมื่อมีตำแหน่งเครื่องตรวจจับคงที่จะสร้างภาพ (เงา) ที่ขยายมากขึ้นของวัตถุที่เครื่องตรวจจับการขยายทางเรขาคณิตของภาพผลลัพธ์คำนวณโดยอัตราส่วนของระยะห่างของจุดโฟกัสต้นทางไปยังอุปกรณ์ตรวจจับกับระยะทางของจุดโฟกัสต้นทางกับวัตถุ

อุปกรณ์เอกซเรย์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นไปตามแนวคิดการออกแบบนี้เพื่อให้การถ่ายภาพที่ดีมาพร้อมกับการขยายในระดับที่ยอมรับได้สำหรับงานสอบสวนซึ่งแตกต่างจากการใช้งานทางการแพทย์ทั่วไปที่วางวัตถุ (เช่นแขนขา) บนเครื่องตรวจจับ (เช่นฟิล์ม) และให้ภาพที่ไม่ได้ขยายกล้องจุลทรรศน์ X-ray อนุญาตให้ใช้ในทางปฏิบัติและในหลายอุตสาหกรรมสำหรับการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพโดยไม่ทำลายและควบคุมคุณภาพในพื้นที่ดังกล่าวเช่น:

• การผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และแผงวงจรไฟฟ้าที่หดตัวตลอดเวลา
• ประเด็นด้านความมั่นคงด้านอาหารเช่นการระบุการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นจากวัตถุดิบหรืออุปกรณ์การผลิต
• การตรวจสอบความหนาและข้อบกพร่องตลอดการใช้งานการทดสอบแบบไม่ทำลายเช่นการหล่อและการเชื่อมท่อ
• การควบคุมคุณภาพและความปลอดภัยในการผลิตยาง
• การควบคุมคุณภาพยา
• โปรแกรมรักษาความปลอดภัย

แผนผังของ X-ray (เงา) กล้องจุลทรรศน์แสดงวิธีคำนวณการขยายทางเรขาคณิตของภาพวัตถุเมื่อมองเห็นที่เครื่องตรวจจับ

Godfrey N.Hounsfield (ภาพจาก www.nobelprize.org)

ภาพเอกซเรย์ 2 มิติที่มีหรือไม่มีกำลังขยายให้ประโยชน์ที่ยอดเยี่ยมนับตั้งแต่การค้นพบการพัฒนาที่สำคัญครั้งต่อไปคือในช่วงปลายทศวรรษ 1960 เมื่อ Godfrey Hounsfield ได้เพิ่มมิติที่สามสำหรับการวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์ด้วยการค้นพบ Computer Assisted Tomography ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ CTสิ่งนี้ไม่เพียง แต่ให้ความสามารถในการตัดผ่านชั้นต่างๆของวัตถุโดยไม่ทำลายหรือไม่มีการขยายไม่ว่าจะเป็นลักษณะทางการแพทย์หรือในทางอุตสาหกรรม แต่ก็เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่ามันยังกระตุ้นให้เกิดเทคนิคการถ่ายภาพใหม่ ๆ เช่น Magnetic Resonance การถ่ายภาพหรือ MRI ซึ่งได้ปฏิวัติยาวินิจฉัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาHounsfield แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1979 กับ Allan Cormack สำหรับการค้นพบ CTการประดิษฐ์ MRI ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2546

การเพิ่มมิติที่สามในการวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์ไม่เพียง แต่ CT จะช่วยเพิ่มความสามารถในการวินิจฉัยทางการแพทย์และช่วยในการค้นหาและรักษาเนื้องอกเป้าหมายได้ดีขึ้น แต่ยังช่วยให้การใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีอยู่และใหม่เช่น:

• การหาแหล่งน้ำมันใหม่โดยการตรวจสอบโครงสร้างของตัวอย่างหิน
• การวิเคราะห์วัสดุใหม่และวัสดุผสม
• การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพของการผลิตสารเติมแต่งซึ่งเป็นงานอุตสาหกรรมจากการพิมพ์สามมิติ

ในช่วง 125 ปีนับตั้งแต่Röntgenได้มองเห็นผลกระทบของรังสีที่ 'ไม่ทราบสาเหตุ' เป็นครั้งแรกการใช้รังสีเอกซ์ไม่ได้ประสบความสำเร็จทั้งหมดตัวอย่างเช่นเครื่องเอ็กซ์เรย์รองเท้าที่พบเห็นได้ทั่วไปในร้านรองเท้าในสหรัฐอเมริการะหว่างปีพ. ศ. 2473 ถึง 2493

อย่างไรก็ตามประโยชน์และโอกาสที่รังสีเอกซ์มอบให้ในอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลายนั้นมีมากกว่าความล้มเหลวเล็กน้อยเหล่านั้นส่วนถัดไปของบทความนี้จะดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติและพัฒนาการของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ซึ่งอนุญาตให้แอปพลิเคชันเอ็กซ์เรย์เหล่านี้เกิดขึ้นได้ทั้งหมด

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