Geschichte & Kultur

Geschichte des Röntgenstrahls

Geschichte des Röntgenstrahls

Alle Licht- und Radiowellen gehören zum elektromagnetischen Spektrum und werden als verschiedene Arten elektromagnetischer Wellen betrachtet, einschließlich:

  • Mikrowellen und Infrarotbänder, deren Wellen länger sind als die des sichtbaren Lichts (zwischen Radio und Sichtbarem).
  • UV-, EUV-, Röntgen- und G-Strahlen (Gammastrahlen) mit kürzeren Wellenlängen.

Die elektromagnetische Natur von Röntgenstrahlen wurde deutlich, als festgestellt wurde, dass Kristalle ihren Weg auf die gleiche Weise bogen wie Gitter, die sichtbares Licht bogen: Die geordneten Reihen von Atomen im Kristall wirkten wie die Rillen eines Gitters.

 

Medizinische Röntgenaufnahmen

Röntgenstrahlen können eine gewisse Dicke der Materie durchdringen. Medizinische Röntgenstrahlen werden erzeugt, indem ein Strom schneller Elektronen an einer Metallplatte plötzlich zum Stillstand kommt; Es wird angenommen, dass Röntgenstrahlen, die von der Sonne oder den Sternen emittiert werden, auch von schnellen Elektronen stammen.

Die durch Röntgenstrahlen erzeugten Bilder sind auf die unterschiedlichen Absorptionsraten verschiedener Gewebe zurückzuführen. Kalzium in Knochen absorbiert Röntgenstrahlen am meisten, sodass Knochen auf einer Filmaufnahme des Röntgenbildes, die als Röntgenbild bezeichnet wird, weiß aussehen. Fett und andere Weichteile nehmen weniger auf und sehen grau aus. Die Luft absorbiert am wenigsten, sodass die Lungen auf einem Röntgenbild schwarz aussehen.

 

Wilhelm Conrad Röntgen macht die erste Röntgenaufnahme

Am 8. November 1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen (aus Versehen) ein Bild von seinem Kathodenstrahlgenerator, das weit über den möglichen Bereich der Kathodenstrahlen (heute als Elektronenstrahl bekannt) hinaus projiziert wurde . Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Strahlen am Kontaktpunkt des Kathodenstrahlstrahls im Inneren der Vakuumröhre erzeugt wurden, dass sie nicht durch Magnetfelder abgelenkt wurden und viele Arten von Materie durchdrangen.

Eine Woche nach seiner Entdeckung machte Röntgen eine Röntgenaufnahme der Hand seiner Frau, auf der ihr Ehering und ihre Knochen deutlich zu sehen waren. Das Foto elektrisierte die breite Öffentlichkeit und weckte großes wissenschaftliches Interesse an der neuen Form der Strahlung. Röntgen nannte die neue Form der Strahlung Röntgenstrahlung (X steht für „Unbekannt“). Daher der Begriff Röntgenstrahlen (auch als Röntgenstrahlen bezeichnet, obwohl dieser Begriff außerhalb Deutschlands ungewöhnlich ist).

 

William Coolidge & Röntgenröhre

William Coolidge erfand die Röntgenröhre, die im Volksmund als Coolidge-Röhre bezeichnet wird. Seine Erfindung revolutionierte die Erzeugung von Röntgenstrahlen und ist das Modell, auf dem alle Röntgenröhren für medizinische Anwendungen basieren.

 

Coolidge erfindet duktiles Wolfram

Ein Durchbruch bei Wolframanwendungen gelang 1903 von WD Coolidge. Coolidge gelang es, einen duktilen Wolframdraht durch Dotieren von Wolframoxid vor der Reduktion herzustellen. Das resultierende Metallpulver wurde gepresst, gesintert und zu dünnen Stäben geschmiedet. Aus diesen Stäben wurde dann ein sehr dünner Draht gezogen. Dies war der Beginn der Wolframpulver-Metallurgie, die maßgeblich zur raschen Entwicklung der Lampenindustrie beitrug.

 

Röntgenaufnahmen und die Entwicklung des CAT-Scans

Ein Computertomographie-Scan oder CAT-Scan verwendet Röntgenstrahlen, um Bilder des Körpers zu erstellen. Ein Röntgenbild (Röntgen) und ein CAT-Scan zeigen jedoch unterschiedliche Arten von Informationen. Eine Röntgenaufnahme ist ein zweidimensionales Bild und ein CAT-Scan ist dreidimensional. Durch die Abbildung und Betrachtung mehrerer dreidimensionaler Körperscheiben (wie Brotscheiben) konnte ein Arzt nicht nur feststellen, ob ein Tumor vorhanden ist, sondern auch ungefähr, wie tief er im Körper ist. Diese Scheiben sind nicht weniger als 3-5 mm voneinander entfernt. Der neuere spiralförmige (auch helikale) CAT-Scan macht kontinuierliche Bilder des Körpers in einer spiralförmigen Bewegung, so dass keine Lücken in den gesammelten Bildern entstehen.

Ein CAT-Scan kann dreidimensional sein, da die Informationen darüber, wie viel Röntgenstrahlen durch einen Körper laufen, nicht nur auf einem flachen Filmstück, sondern auch auf einem Computer gesammelt werden. Die Daten eines CAT-Scans können dann computergestützt verbessert werden, um empfindlicher als ein einfaches Röntgenbild zu sein.

Robert Ledley war der Erfinder von CAT-Scans und erhielt am 25. November 1975 das Patent Nr. 3.922.552 für „diagnostische Röntgensysteme“, auch als CAT-Scans bekannt.

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