首页 / 教程

发现x射线的科学家是谁 | 物理学家威廉·康拉德·伦琴介绍

2023-09-23 16:41:00

1895年11月8日，物理学家威廉·康拉德·伦琴（WilhelmConradRöntgen）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。

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 Röntgen）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。

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。

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。

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 Universität 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（photonenzählende 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。

X射线也可能是自然产生的：除了可见光外，太阳还会发出大量波长不同的电磁辐射，其中一部分就属于X射线。不过无须担心，地球大气层几乎完全吸收了这些X射线。因此，地球表面的辐射暴露仍然是无害的。