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日聯科技X-RAY:揭開X射線的神秘面紗
欄目：業界資訊 發布時間：2021-04-09
今天我們常常會看到這樣一種情景：一個甚至連自己的姓名都不會寫的老奶奶，當她看到可愛的孫兒站到緊靠電視機屏幕跟前看電視的時候，就會這樣對他說：“不要挨那么近，那里射線太強！”并立即將他引開。這位老奶奶對電視機屏幕發出X射線的認識，在以下三點上是相當正確的：其一，這種看不見、摸不著的射線確實存在；其二，離射線源（發散性的，如此例中的電視機屏幕）越近，射線越強；其三，這種射線會和人體發生作用，射線太強，會對人體造成傷害。
讓我們把時間上溯到上世紀90年代初，即使是當時科學界的泰斗，對今天已經婦孺皆知的X射線也是一無所知。而打破這種局面的，竟是一次十分偶然和充滿神秘色彩的發現。
那是在1895年11月8日，德國物理學家K.W.倫琴和往常一樣，走進他的實驗室，先用一張黑紙把克魯克斯陰極射線管包裹起來，放下實驗室遮光用的窗簾，實驗室里變得漆黑一片。然后他接通克魯克斯陰極射線管的電源，突然發現離克魯克斯陰極射線管約1米遠處的一個熒光屏發出一種他從未看見過的奇異的亮光。當他切斷電源以后，那種亮光立即隨之消失。反復試驗的結果無一例外地印證了上述的發現。倫琴對這種意外的發現感到無比的驚奇和興奮。這種射線對當時的人們是如此的新奇和不可思議，因此倫琴選用了一個數學上表示未知數的字母“X”把這種奇異的射線命名為X射線。倫琴的這一發現，立刻在國際上引起極大的轟動。倫琴發現了X射線以后，物理學家和醫學界人士爭先恐后地開展X射線的研究，在國際上形成了一股熱潮，在X射線發現之后短短的半年時間內，僅是法國科學家在法國科學院的《學報》雜志上就發表了通訊和摘要135篇。他的發現對現代科學技術的發展，尤其是對射線科學技術的發展，具有十分重大的意義。人們為了紀念倫琴的這一歷史功績，也將這種射線叫做倫琴射線。由于他的這一重大貢獻，1901年K.W.倫琴成為獲得諾貝爾物理學獎的第一位科學家。國際放射學會還曾經以倫琴的名字來作為射線劑量的單位。
K.W.倫琴還對X射線進行了系統的研究。他試著在陰極射線管和熒光屏之間放入木板和紡織物，熒光屏仍然在發光，而當他把一塊金屬板放入時，在熒光屏上能夠清晰地看到這塊金屬板的影子。倫琴還讓他的妻子把手放在照相感光板上，然后用X射線照射，結果得到了一張清晰的戴著金戒指的手骨骼照片（圖2.2所示）。這是歷史上第一張X光照片。當這張珍貴的照片以“物理學教授的新發現”的醒目標題見報后，引起了很大的轟動。以上的實驗結果充分證明X射線具有極強的穿透能力。同時人們也從這張照片上看到了這種奇異射線在醫學上的巨大價值，實際上也可以把這看作為X光透視診斷醫學的開端。
人們已經知道，當高速運動的電子束（如陰極射線）轟擊金屬靶時，就會產生X射線。通常由陰極射線管產生X射線由二部分組成，有一部分具有連續的能譜，另一部分則具有固定的能量。這是因為它們是由兩種不同的過程產生的。當快速運動的電子受到靶材料的阻擋而損失能量，所損失的能量就以連續能量的X射線發射出來。這種X射線也稱為韌致輻射。而當快速電子打掉靶材料原子的內層電子后，留下來的空位立即被較外層電子所填充。這種過程導致了原子能量的減少，所減少的能量以X射線發射出來。對于一種元素來說，原子的能量變化是完全確定的，因此這種X射線也就具有確定的能量。這種X射線的能量與元素有關，因此將這種X射線稱為特征X射線。
讓我們把時間上溯到上世紀90年代初，即使是當時科學界的泰斗，對今天已經婦孺皆知的X射線也是一無所知。而打破這種局面的，竟是一次十分偶然和充滿神秘色彩的發現。
那是在1895年11月8日，德國物理學家K.W.倫琴和往常一樣，走進他的實驗室，先用一張黑紙把克魯克斯陰極射線管包裹起來，放下實驗室遮光用的窗簾，實驗室里變得漆黑一片。然后他接通克魯克斯陰極射線管的電源，突然發現離克魯克斯陰極射線管約1米遠處的一個熒光屏發出一種他從未看見過的奇異的亮光。當他切斷電源以后，那種亮光立即隨之消失。反復試驗的結果無一例外地印證了上述的發現。倫琴對這種意外的發現感到無比的驚奇和興奮。這種射線對當時的人們是如此的新奇和不可思議，因此倫琴選用了一個數學上表示未知數的字母“X”把這種奇異的射線命名為X射線。倫琴的這一發現，立刻在國際上引起極大的轟動。倫琴發現了X射線以后，物理學家和醫學界人士爭先恐后地開展X射線的研究，在國際上形成了一股熱潮，在X射線發現之后短短的半年時間內，僅是法國科學家在法國科學院的《學報》雜志上就發表了通訊和摘要135篇。他的發現對現代科學技術的發展，尤其是對射線科學技術的發展，具有十分重大的意義。人們為了紀念倫琴的這一歷史功績，也將這種射線叫做倫琴射線。由于他的這一重大貢獻，1901年K.W.倫琴成為獲得諾貝爾物理學獎的第一位科學家。國際放射學會還曾經以倫琴的名字來作為射線劑量的單位。
K.W.倫琴還對X射線進行了系統的研究。他試著在陰極射線管和熒光屏之間放入木板和紡織物，熒光屏仍然在發光，而當他把一塊金屬板放入時，在熒光屏上能夠清晰地看到這塊金屬板的影子。倫琴還讓他的妻子把手放在照相感光板上，然后用X射線照射，結果得到了一張清晰的戴著金戒指的手骨骼照片（圖2.2所示）。這是歷史上第一張X光照片。當這張珍貴的照片以“物理學教授的新發現”的醒目標題見報后，引起了很大的轟動。以上的實驗結果充分證明X射線具有極強的穿透能力。同時人們也從這張照片上看到了這種奇異射線在醫學上的巨大價值，實際上也可以把這看作為X光透視診斷醫學的開端。
人們已經知道，當高速運動的電子束（如陰極射線）轟擊金屬靶時，就會產生X射線。通常由陰極射線管產生X射線由二部分組成，有一部分具有連續的能譜，另一部分則具有固定的能量。這是因為它們是由兩種不同的過程產生的。當快速運動的電子受到靶材料的阻擋而損失能量，所損失的能量就以連續能量的X射線發射出來。這種X射線也稱為韌致輻射。而當快速電子打掉靶材料原子的內層電子后，留下來的空位立即被較外層電子所填充。這種過程導致了原子能量的減少，所減少的能量以X射線發射出來。對于一種元素來說，原子的能量變化是完全確定的，因此這種X射線也就具有確定的能量。這種X射線的能量與元素有關，因此將這種X射線稱為特征X射線。
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