Cet article en deux parties, commissionné par Excillum ab (Dr auteur. David Bernard, consultant en matière de rayon X pour l'industrie électronique), célèbre le 125th anniversaire de la découverte des rayons X le 8 novembre 1895. Cet premier acompte passe en revue l'histoire des rayons X et de leur utilisation de puis à maintenant. Le deuxième acompte regardera l'histoire et les développements récents dans des sources de rayon X et montrera comment leurs capacités et utilisation continue à se développer et leur impact.

Partie – les premières années

Les rayons X sont une forme pénétrante de rayonnement électromagnétique de haute énergie qui sont situés entre l'UV et les rayons gamma dans le spectre électromagnétique. Ils ont été découverts la première fois le 8 novembre 1895 quand Wilhelm Conrad Röntgen a trébuché à travers leurs effets pour créer des images sur les écrans fluorescents, et plus tard des plats photographiques, à une distance d'un Crookes optiquement caché, ou semblable, tube. Ceci signifierait que des rayons X auraient été produits par des expérimentateurs à partir du dès 1875, quand des tubes de Crookes, et leur goût, ont été créés la première fois.

Cependant, il était roentgen qui a vu la première fois leur effet et qui il a décrit en son papier “sur un nouveau genre de rayons” qui a été édité le 28 décembre 1895. Le Roentgen a appelé ses rayons X de découverte pour indiquer que c'était, puis, un type inconnu de rayonnement. Cependant, dans beaucoup de langues à ce jour ils sont encore connus en tant que rayons roentgens. Cette découverte a été identifiée en 1901 quand le Roentgen a été attribué le premier prix Nobel pour la physique. Depuis la découverte des rayons X, leur utilisation pour l'analyse et diagnostics ont été certains des domaines le plus largement recherche en science et ingénierie. Elle est étonnante pour noter cela dans le premier trimestre du 20ème siècle, presque moitié des prix Nobel attribués ont été reliées aux contributions dans ce secteur.

Le Roentgen était rapide pour voir les implications et les occasions médicales de sa découverte, comme première image célèbre de rayon X de la main de son Anna d'épouse le 22 décembre 1895. Il s'est rendu compte que les rayons X ont fourni une méthode non envahissante pour étudier à l'intérieur du corps. Il est intéressant de noter que, pour des raisons morales personnelles, le Roentgen a refusé de sortir des brevets sur sa découverte des rayons X, car il a voulu la société, dans son ensemble, pour tirer bénéfice de leurs applications pratiques. En conséquence, ceci rapidement mené à une explosion en journal de recherches et au développement dans l'équipement de rayons X et de rayon X partout dans le monde, d'une manière dont semblable peut être plus familier à nous aujourd'hui dans ce qui s'est produit après la découverte initiale du graphene.

La large utilisation médicale des rayons X nouvellement découverts était répandue dans seulement quelques années. Les investigations de rayon X étaient très utilisées dans la première guerre mondiale, où même exister, et avenir, gagnants du prix Nobel, et mère et fille, Marie et Irène Joliot-Curie ont actionné les unités de rayon X mobiles et fixes pour les soldats blessés en Belgique.

Rapidement à la suite des applications médicales diagnostiques du 2D rayon X nouvellement découvert les images sont venues l'utilisation des rayons X pour la thérapie, les développements dont sont vus et employés aujourd'hui pour le traitement des cancers par la radiothérapie et brachytherapy. Dehors du champ médical, des sources de rayon X étaient employées pour autre, nouvelles techniques permettant de nouvelles découvertes fantastiques. Ces techniques incluent des méthodes de diffraction des rayons X et de rétrodiffusion et de fluorescence de Compton. Ainsi, par exemple, c'est seulement 58 ans de la date de la première image de rayon X à quand des rayons X ont été employés pour confirmer la structure de l'ADN par la diffraction des rayons X. La fluorescence et la diffraction de rayon X continuent à être essentielles pour l'analyse de matériaux aujourd'hui.

Microscopie de rayon X

Irène Joliot-Curie s'élevant vers le bas d'un Joliot-curie 1916 de curie d'association de © “de voiture radiologique”

L'extérieur des applications médicales, des autres des développements les plus d'une grande portée pour de nouveaux usages des rayons X est venu en 1951 quand Cosslett et Nixon ont inventé le microscope de rayon X (ombre) à l'université de Cambridge. Ils ont prouvé que le déplacement d'un objet plus près de la tache focale d'une source de rayon X, quand il y a une position fixe de détecteur, crée une image de plus en plus magnifiée (d'ombre) de l'objet au détecteur. Le rapport optique géométrique de l'image résultante est calculé par le rapport du, distance de la tache focale de source au détecteur, à la distance de la tache focale de source à l'objet.

La plupart d'équipement industriel de rayon X suivre ce concept de construction de sorte que la bonne représentation soit accompagnée d'un taux acceptable de rapport optique pour la tâche d'enquête. C'est différent des applications médicales typiques où l'objet (par exemple un membre) est placé sur le détecteur (par exemple un film) et ainsi fournit une image unmagnified. La microscopie de rayon X a permis l'utilisation pratique et de multi-industrie pour l'enquête non destructive et le contrôle de qualité dans de tels secteurs, notamment, comme :

• La fabrication des composants électroniques et des cartes jamais-craintifs.
• Questions dans la sécurité de nourriture, telle que l'identification de la contamination possible à partir des matières premières ou de l'équipement de production.
• Surveillance d'épaisseur et de défaut sur la gamme entière des demandes d'essai non destructives, comme des bâtis et des soudures de tuyau.
• Contrôle de qualité et de sécurité dans la fabrication de pneu.
• Contrôle de qualité pharmaceutique.
• Applications de sécurité.

Schéma du microscope de rayon X (ombre) montrant comment calculer le rapport optique géométrique d'une image d'objet une fois vu au détecteur.

Godfrey N. Hounsfield (image de www.nobelprize.org)

La 2D image de rayon X, avec ou sans le rapport optique, a fourni les indemnités fantastiques depuis sa découverte. Le prochain développement principal avait lieu vers la fin des années 1960 quand Godfrey Hounsfield a ajouté une troisième dimension pour l'analyse de rayon X avec la découverte de la tomographie assistée par ordinateur, généralement connues maintenant sous le nom de CT. A non seulement ceci a fourni la capacité de découper en tranches non-destructively par différentes couches d'un objet avec, ou sans, rapport optique, s'il est médical ou industriel en nature, il est défendable qu'il a également incité d'autres techniques d'imagerie nouvelles telles que la représentation de résonance magnétique, ou l'IRM, qui a révolutionné la médecine diagnostique ces dernières années. Hounsfield a partagé le prix 1979 Nobel en physiologie ou la médecine avec Allan Cormack pour la découverte du CT. L'invention de l'IRM a gagné le prix Nobel pour la physiologie ou la médecine en 2003.

En ajoutant une troisième dimension à l'analyse de rayon X, a non seulement le CT a renforcé le potentiel des diagnostics médicaux et a aidé à localiser et améliorer le traitement de tumeur de cible, mais il a également aidé des applications industrielles existantes et nouvelles comme :

• Prospection pour de nouvelles sources d'huile en étudiant la structure des échantillons de roche.
• Analyse des matériaux et des composés nouveaux.
• L'enquête et le contrôle de qualité de la fabrication additive qui est les applications industrielles de l'impression 3D.

Au cours des 125 ans depuis que le Roentgen a aperçu la première fois les effets de ces rayons “inconnus” non toutes les utilisations des rayons X se sont épanouies avec succès. Par exemple, la machine convenable de chaussure de rayon X qui était un spectacle familier dans des magasins de chaussure aux Etats-Unis entre 1930 et 1950.

Cependant, les indemnités et les occasions que les rayons X ont fournies à travers une gamme étendue d'industries et d'applications massivement est supérieures à ces petits échecs. La prochaine partie de cet article regardera plus en détail l'histoire et les développements dans les sources de rayon X elles-mêmes qui ont permis à toutes ces applications de rayon X de se produire.

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