天使与魔鬼:X射线的前世今生:
1895 年 11 月 8 日,物理学家威廉·康拉德·伦琴(Wilhelm Conrad R?ntgen)在维尔茨堡发现了X射线 。
这个发现为医学诊断带来了一场革命 。1901年他因此获得了第一届诺贝尔物理学奖,而2023年2月10日则是他去世100周年纪念日 。
偶然的发现
正如科学研究中的许多情况一样,X射线的发现纯属偶然 。伦琴用近乎真空的玻璃阴极射线管进行实验,来探究阴极射线的性质 。
他用硬纸板盖住这个管子,然而,射线管发出的射线能够穿透硬纸板,并在一米开外涂有氰化铂酸钡的荧光屏上映出微弱的浅绿色闪光 。根据已被证明的结论,阴极射线并没有如此之强的穿透效果 。因此,伦琴立即断定这是一种新的射线 。
1895年底,伦琴将第一份论文《关于一种新型射线》(über eine neue Art von Strahlen)交给了维尔茨堡的物理医学学会 。不久之后,他首次公开展示了他的发现,不过他没有为X射线申请专利 。正如伦琴所料,X射线迅速在各个领域得到了广泛应用 。
我们今天广泛使用的X射线机工作原理是:通过加热钨丝加速电子使之从阴极释放,而在X射线管的另一端是阳极,阳极上的铜原子核减慢了电子的速度 。电子损失动能,发出恰到好处的能量,产生X射线波长范围内的电磁波 。
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医学革命
为了纪念这位伟大的物理学家,X射线也被命名为伦琴射线,它在医学上主要用于检测体内的异常 。人体或动物身体不同密度的组织对X射线的吸收程度不同 。例如,X光片使医生可以透视患者身体内部以检测骨折或肿瘤 。
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X射线的医学应用在过去不断发展 。例如,现代X射线计算机断层扫描(CT)技术可以获得身体内部的三维图像 。
根据图宾根大学(die Universit?t Tübingen)的康斯坦丁·尼古拉(Konstantin Nikolaou)教授的说法,四肢的X射线图像分辨率已经达到了相当高的水平,以至于它们看起来很像组织学骨骼标本的照片 。放射学技术进步的速度是任何其他医学学科都难以比拟的 。
人工智能现在也被医生用于提高图像分辨率,从而更好地检测异常和疾病 。而且,这也可以减少有害X射线照射的持续时间 。
新颖的光子计数计算机断层扫描仪(photonenz?hlende Computertomographen)实现了更高的分辨率,因此具有更高的诊断精度,同时缩短了照射持续时间和辐射剂量 。
X射线的危害
【物理学家威廉·康拉德·伦琴介绍 发现x射线的科学家是谁】X射线也是危险的,这一事实在伦琴去世多年后才得到广泛证实 。长期以来,人们对X射线的使用极度缺乏谨慎 。
从1920年开始,所谓的“脚步镜”仍然被全球许多鞋店用来吸引顾客(“脚步镜”通过X射线技术检查鞋子是否合脚),特别对于儿童,脚步镜大大提高了检测效率 。
尽管有许多迹象表明它可能存在健康危害,但直到1973年德国才颁布《辐射防护法》(Strahlenschutzgesetz)禁止此类行为 。
虽然X射线技术很有用,但我们应该谨慎对待它,特别是在医学上 。这是因为高能X射线波会对细胞的遗传物质造成永久损害,而这可能导致癌症 。高剂量的辐射也会损伤人体器官的功能 。
不幸的是,目前并没有学界广泛认可的X射线暴露阈值,也就是说,微弱的X射线并非绝对安全 。因此,在医疗用途中,只有在为患者带来的好处大于风险的情况下,才应安排X射线检查 。
X射线简介
X射线是高能电磁波 。在电磁辐射的光谱中,X射线波长短于低能紫外线,长于伽马射线 。
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