Вильгельм рентген

Ранняя жизнь и образование

Вильгельм Конрад Рентген родился 17 марта 1845 года в городе Леннеп, Германия. Семья переехала в Апелдоорн в Голландию, когда будущему гению было три года (его мать была голландкой по происхождению). Свое раннее образование он получил в Институте Мартинуса Германа Ван Дорна.

Позднее он поступил в техникум Утрехта , из которого был исключен за создание смешной картинки на одного из учителей. Аттестата об окончании школы он не получил, и поступление в университет для Вилли теперь осложнилось. В 1865 году он попытался поступить в университет, но безуспешно. Судьба дала ему шанс попытаться получить образование в Цюрихе, в политехническом институте. Рентген начал обучение там в качестве студента на факультете машиностроения. В 1869 году он окончил его с докторской степенью.

Рентгенография в медицине

Для применения открытого рентгеновского излучения была изобретена специальная аппаратура, самые различные модификации которой нашли применение практически во всех областях современной медицины. Следует отметить, что если мягкие ткани человеческого тела пропускают лучи, то кости и твердые материалы, по каким-либо причинам находящиеся в организме, их задерживают. И для определения состояния скелета и наличия в организме чужеродных тел было разработано отдельное направление – рентгеноскопия.

Открытие Вильгельма Рентгена получило достаточно широкое распространение уже к 1919 году. Благодаря его исследованиям стали появляться новые медицинские отрасли – рентгенология, рентгенодиагностика, рентгеноструктурный анализ и др. С помощью данных методик удалось спасти здоровье и жизнь сотен тысяч людей во всем мире. Поэтому, вне всякого сомнения, результаты работы Рентгена являются одним из самых великих достижений в истории человечества.

Второе сообщение

Оно было обнародовано в 1896 г. В нем Рентген описал исследования ионизирующего воздействия излучения и возбуждение его разными телами. Ученый констатировал, что не было ни одного твердого вещества, в котором не возникало бы этого свечения. В ходе исследований Рентген изменил конструкцию трубки. В качестве катода он использовал вогнутое алюминиевое зеркало. В центре его кривизны под углом 45 градусов к оси помещалась платиновая пластина. Она выступала как анод. Из него выходили Х-лучи

Для их интенсивности не столь уж важно, является ли участок возбуждения анодом или нет. В результате Рентген установил основные конструктивные черты новых трубок

Открытие рентгеновских лучей

Свое главное открытие Вильгельм совершил, когда ему было около 50 лет. Настоящий трудоголик, он каждый день до ночи сидел в лаборатории и проводил опыты. Однажды вечером он пропускал ток в катодной трубке, закрытой черным картоном. Рядом находился небольшой бумажный экран, покрытый кристаллами. От тока он начал светиться легким зеленым светом.

Как только Рентген выключил ток, свечение прекратилось. Включил – все повторилось. Он не знал пока, что это такое, и назвал свечение икс-лучами. Во второй половине дня 8 ноября 1895 года Рентген решил проверить свою идею. Он тщательно сконструировал черное картонное покрытие, похожее на то, которое он использовал на трубке ранее. Ученый затемнил комнату, чтобы проверить прозрачность его картона, использованного в опытах. Как потом открыл Рентген, лучи обладают способностью проникать через плотные и непрозрачные материалы, не преломляются. Интенсивность свечения зависела и от исходных материалов и их плотности.

В последующие недели ученый старался все дни и ночи проводить в лаборатории, там же ел и спал – ему необходимо было раскрыть загадку свечения. Как ни странно, но Рентген не был первым, кто открыл данный тип излучения. И он не работал один. Коллеги-физики в разных странах мира постоянно проводили различные опыты. На самом деле, рентгеновские лучи впервые были произведены в Университете Пенсильвании двумя годами ранее. Однако исследователи не осознали значимость своего открытия, тем самым потеряв возможность признания одного из величайших открытий физики всех времен. Идея долгие годы была о том, что Рентген случайно заметил, что экран с кристаллами бария искажает изображение.

Первое время его исследования держались в тайне – ведь мог быть и отрицательный результат, а это потеря репутации. Поэтому Рентген долгое время никому не рассказывал о своих опытах, даже жене, с которой обычно делился всеми деталями работы. Однако успех был оглушительный, и Вильгельм даже написал статью о своем открытии.

Оригинал статьи «о новом виде рентгеновского излучения» (über eine neue Art von Strahlen) был опубликован спустя 50 дней 28 декабря 1895 года. 5 января 1896 года австрийская газета сообщила об открытии ученым нового типа излучения. Рентген был удостоен почетной степени доктора медицины Университета Вюрцбурга после его открытия. Хотя ему предложили много других почестей и приглашений выступить и заработать денег, он отказался от большинства из них.

Принятие Рентгеном почетного звания в области медицины свидетельствует не только о его лояльности к своему университету, но и о его ясном понимании значимости его вклада в совершенствование медицинской науки. В период с 1895 по 1897 год он опубликовал в общей сложности три статьи по рентгеновскому излучению. Ни один из его выводов до сих пор не был доказан ложным. Сегодня Рентген считается отцом диагностической радиологии, медицинской специальности, которая использует визуализацию для диагностики травм и заболеваний.

В 1901 году Рентген был удостоен первой Нобелевской премии по физике. Ученый пожертвовал 50,000 крон (весь призовой фонд) своему университету с целью научных исследований. Профессор Рентген, получив Нобелевскую премию, высказал простые и скромные замечания, пообещав: «… продолжать научные исследования, которые могли бы принести пользу человечеству».

Дальнейшее совершенствование

Последующее развитие технических средств для рентгенодиагностики шло довольно высокими темпами. Исследователи и изобретатели уже знали о вредном воздействии X-лучей и направили свои силы на создании более безопасных аппаратов. Так, стало практиковаться положение, при котором флуоресцентный экран располагался поверхностью к исследуемому, а не к излучающей трубке, как это делалось ранее. Подобное положение используется до сих пор.

Аппараты для рентгенодиагностики, появившиеся спустя одно-два десятилетия после открытия Рентгена, были построены на однофазных полуволновых схемах выпрямления. Индуктор был заменен на высоковольтный трансформатор, что позволило существенно повысить мощность устройств. Также продолжали совершенствоваться трубки: ненадежные и трудноуправляемые ионные трубки заменили хорошо регулируемые вакуумные с накапливающимся катодом.

В середине 20 века флуоресцентный экран был заменен на электронные усилители. Это позволило получить более яркие рентгенограммы, а также работать врачу удаленно, т.е. за пределами процедурного кабинета, где осуществлялась рентгенограмма. К концу века была заменена рентгеновская пленка с усиливающим экраном, предложенная еще столетие назад Эдисоном. Вместо нее стали применять цифровые детекторы.

Физические свойства икс-излучения

Благодаря исследованиям Рентгена были зафиксированы особые свойства икс-излучения. Так стало ясно, что оно способно проникать сквозь различные непрозрачные материалы, не отражаясь и не преломляясь при этом. Кроме того, излучение невозможно поляризовать, и оно не поддается дифракции. Отдельного внимания заслуживает то, что рентгеновские лучи вредны для человеческого организма. Ученый этого не знал, поэтому, скорее всего, его здоровье надломилось вследствие длительного воздействия открытого им излучения. Современная аппаратура позволяет эффективно защитить обследуемого от пагубного влияния рентгеновских лучей, но, тем не менее, рентгенографическое обследование не рекомендуется проходить чаще, чем 1 раз в год.

Как работает рентген и где применяется

1. В медицине. Рентгенодиагностика применяется для просвечивания живых тканей с целью выявления некоторых нарушений внутри организма. Рентгенотерапия проводится для устранения опухолевых образований.
2. В науке. Выявляется строение веществ и природа рентгеновских лучей. Этими вопросами занимаются такие науки, как химия, биохимия, кристаллография.
3. В промышленности. Для выявления нарушений в металлических изделиях.
4. Для безопасности населения. Рентгенологические лучи установлены в аэропортах и других общественных местах с целью просвечивания багажа.

Медицинское использование рентгенологического излучения. В медицине и стоматологии широко применяются рентгеновские лучи в следующих целях:

1. Для диагностирования болезней.
2. Для мониторинга метаболических процессов.
3. Для лечения многих заболеваний.

Открытие рентгеновского излучения

Открытие всей своей жизни Вильгельм Рентген сделал уже в зрелом возрасте. Имея обыкновение задерживаться допоздна в своей лаборатории, работавшей при физическом отделении Вюрцбургского университета, ученый заметил, что при подаче электроэнергии на катодную трубку, закрытую со всех сторон плотной черной бумагой, кристаллы платиноцианистого бария начинали светиться.

Вильгельм Конрад Рентген

Этот эффект заинтересовал Рентгена и он продолжил исследования, в результате которых было открыто икс-излучение. Физик установил, что источником этих особых лучей является место столкновения катодного излучения с преградой внутри трубки. Продолжая опыты, Рентген изобрел специальную конструкцию, оснащенную плоским анодом. Это обеспечивало интенсификацию потока икс-излучения. Работая с этим аппаратом, ученый описал свойства лучей, которые впоследствии получили название «рентгеновских»

Приложения

О других проектах Викимедиа:

Вильгельм Конрад Рентген , на Викискладе?

Внешние ссылки

• Авторитетные записи  :
  • ( )
• Ресурсы для исследований  :
• Ресурсы изобразительного искусства  :
• Ресурс, связанный со здоровьем

  Межвузовская библиотека здоровья

   :

• Ресурс комиксов

  (in)  Comic Vine

   :

• Музыкальный ресурс

  Discogs

   :

• Физический портал
• Портал Королевства Пруссии
• Портал Веймарской республики
• Портал Нобелевской премии

Принципы получения изображения

Особенности этого излучения определены самой природой их появления. Излучение происходит за счет электромагнитной волны. К основным ее свойствам относятся:

1. Отражение. Если волна попадет на поверхность перпендикулярно, то она не отразится. В некоторых ситуациях свойством отражения обладает алмаз.
2. Способность проникать в ткани. Помимо этого, лучи могут проходить сквозь непрозрачные поверхности таких материалов, как дерево, бумага и т.п.
3. Поглощаемость. Поглощаемость зависит от плотности материала: чем он плотнее, тем икс-лучи больше его поглощают.
4. У некоторых веществ происходит флуоресценция, то есть свечение. Как только излучение прекращается, свечение тоже проходит. Если оно продолжается и после прекращения действия лучей, то этот эффект имеет название фосфоресценция.
5. Рентгеновские лучи могут засветить фотопленку, так же как и видимый свет.
6. Если луч прошел сквозь воздух, то происходит ионизация в атмосфере. Такое состояние называют электропроводным, и определяется оно с помощью дозиметра, которым устанавливается норма дозировки облучения.

Применение рентгеновских лучей

Первоначально особенности этого излучения были востребованы только в медицине. Уже через год рентгенологические лучи получили широкое распространение в травматологии и ортопедии.

Благодаря этим лучам, можно выяснить особенности и дефекты внутреннего строения желудка и всего ЖКТ. Так, учёный Ридер из Германии, выяснил, что если дать выпить больному кашицу с непроницаемым для рентгеновских лучей барием, то, будучи хорошо видным на снимке, он покажет все изгибы заполненного им внутреннего просвета ЖКТ и его дефекты. Также можно определить время, за которое барий покидает разные отделы ЖКТ, и судить, таким образом, о скорости его перистальтики.

Сферы применения рентгеновских лучей разнообразны

Позже рентгеновские лучи нашли своё применение и в других областях. Свойства рентгеновского света помогают установить подлинность картин, драгоценных камней, определять на таможне запрещённые к провозу предметы, не открывая чемоданов. Кроме того, оказалось, что благодаря свойствам рентгеновского света, лучи помогают заглянуть глубоко внутрь кристаллов, определять их особенности.
История развития и использования рентгеновских лучей не остановилась и на этом. Позже, возникла наука рентгеноастрономия. Оказалось, что процессы, происходящие на новых звёздах, тоже формируют интенсивные рентгеновские лучи. Изучая разные особенности излучения, ученые судят о происходящих на звёздах процессах.

Суть метода

Рентгенографией называют диагностический метод, который основан на использовании лучей рентгена. Надо понимать, что лучевая нагрузка одной процедуры неопасна для человека, однако необходимо ограничивать частоту исследования подобного рода.

Если говорить о классификации, то выделяют следующие методы:

• Обзорный – дает возможность проанализировать какую-либо область тела;
• Прицельный – помогает собрать информацию о функционировании конкретного органа и его структуре.

Полученные в результате процедуры снимки называют рентгенограммой. Результаты процедуры важны в плане постановки диагноза.

Технология не стоит на месте, и теперь все чаще используют цифровые аппараты с компьютерной программой. Применяя их, не нужно делать пленки, проявляя их. Картинка выводится на монитор, сами же снимки хранят на электронном носителе.

Основные свойства рентгеновских лучей

1. Проникающая способность. Все тела для рентгеновского луча прозрачны, и степень прозрачности зависит от толщины тела. Именно благодаря этому свойству луч стал применяться в медицине для выявления работы органов, наличия переломов и инородных тел в организме.
2. Они способны вызывать свечение некоторых предметов. Например, если на картон нанести барий и платину, то, пройдя через сканирование лучами, он будет светиться зеленовато-желтым. Если поместить руку между трубкой рентгена и экраном, то свет проникнет больше в кость, чем в ткани, поэтому на экране высветится ярче всего костная ткань, а мышечная менее ярко.
3. Действие на фотопленку. Х-лучи могут подобно свету делать пленку темной, это позволяет фотографировать ту теневую сторону, которая получается при исследовании рентгеновскими лучами тел.
4. Рентгеновские лучи могут ионизировать газы. Это позволяет не только находить лучи, но и выявлять их интенсивность, измеряя ток ионизации в газе.
5. Оказывают биохимическое воздействие на организм живых существ. Благодаря этому свойству рентгеновские лучи нашли свое широкое применение в медицине: они могут лечить как кожные заболевания, так и болезни внутренних органов. В этом случае выбирается нужная дозировка излучения и срок действия лучей. Длительное и чрезмерное применение такого лечения весьма вредно и губительно для организма.

Следствием использования рентгеновских лучей стало спасение множества человеческих жизней. Рентген помогает не только своевременно диагностировать заболевание, методики лечения с применением лучевой терапии избавляют больных от различных патологий, начиная с гиперфункции щитовидной железы и заканчивая злокачественными опухолями костных тканей.

Применение в науке

Открытие рентгеновского луча оказало влияние на развитие науки. В частности, рентгеновские трубки стали применять ученые-физики. Они смогли исследовать природу камней, увидели строение атома.

Современные аппараты, с помощью которых проводится рентген-диагностика, конечно, значительно отличаются от своего прародителя.

Получение снимка на первом рентген-аппарате занимало не менее 90 минут, то есть столько времени пациент должен был лежать под лучами. Сегодня достаточно 21 миллисекунды, что позволяет не причинить вреда современным пациентам.

Таким образом, открытие рентгеновского луча и создание аппарата трудно переоценить. Фамилия открывателя увековечена в названии аппарата. Изобретение помогает врачам всего мира диагностировать самые серьезные заболевания. Конечно, сегодня имеется множество модификаций аппаратов, в основе работы которых лежат свойства рентгеновского луча.

Что лучше: КТ или рентген легких?

КТ легких и рентгенография назначаются при воспалении легких, туберкулезе, бронхиальной астме. Оба исследования показывают состояние легких, бронхов, трахеи, средостения. И на КТ, и на рентгене выявляют опухоли, инородные предметы в полости легких и дыхательных путях. Как и компьютерная томография, рентген показывает скопления жидкости в альвеолах или фиброз (поражение легких при пневмонии), наличие эмфиземы (хронический бронхит курильщика), отек и саркоидоз легких (гранулемы и узловые новообразования легких).

Однако большинство медиков склоняются к мнению, что если есть возможность сделать КТ легких вместо рентгена, то лучше исследовать органы грудной клетки именно так. Во-первых, врач точно не пропустит заболевание или опухоль в начальной стадии. Во-вторых, после КТ легких уже нет необходимости в дополнительном уточняющем обследовании (кроме лабораторной диагностики, поскольку инфекционные, вирусные и бактериальные агенты-возбудители определяют с помощью анализа биологического материала). В-третьих, небольшие кальцификаты, деструкции и опухоли видны только на сканах КТ.

Согласно докладам Всемирной организации здравоохранения, рак легких по-прежнему представляет угрозу для жизни и здоровья миллионов людей. Поэтому пациентам старше 40 лет, особенно попадающим в группу риска, рекомендован ежегодный профилактический скрининг. Флюорография и рентген считаются традиционным методом профилактики, однако лучше всего для этой цели подойдет низкодозная компьютерная томография легких.

Плюсы рентгена легких

• Низкая цена обследования.
• Облучение около 0,1 мЗв.
• Аппаратами для рентгена оснащены многие медицинские учреждения.

Минусы рентгена легких

• Малая информативность.
• Низкая специфичность.
• Двухмерные снимки, подозрительные участки могут быть закрыты тенями органов.
• Не показывает пневмонии, опухоли и другие патологии легких на ранних стадиях. Также для обследования лимфатических узлов более информативна КТ.
• Невозможно дать первичную оценку новообразованиям, дифференцировать их на доброкачественные и онкогенные.
• Есть вероятность получения неполной картины.

Плюсы КТ легких

• Трехмерное (пространственное) изображение легких, исчерпывающая информативность.
• Показывает заболевания и патологии легких на ранних стадиях.
• Ранняя диагностика рака легких.
• Врач может первично дифференцировать новообразования.
• Назначается при атипичном течении заболеваний, в качестве уточняющего метода обследования после рентгена.

Минусы КТ легких

• Более высокая цена.
• Более высокая доза ионизирующего излучения.
• Сравнительно невысокая распространенность медицинских центров, оснащенных томографами.

Первые рентгенодиагностические аппараты

Для самых первых рентгенодиагностических исследований использовались катодно-лучевые трубки и экран. Это были отдельные элементы, которые никак нельзя было назвать аппаратами, но на основе которых были созданы первые устройства для рентгенодиагностики.

В США первый экспериментальный аппарат был сконструирован Томасом Эдисоном в 1896-1897 гг. В России изобретателем первого устройства для диагностики стал А.С. Попов. В 1897 году в лаборатории Кронштадтской академии он собрал аппарат, в качестве излучателя в котором использовались трубки фирмы Сименс. В Европе же отдавали предпочтение рентгенодиагностическому оборудованию берлинского производства. С их помощью можно было получить довольно показательные рентгенограммы. Однако, следует отметить, что в первые годы применения X-лучей в медицине получение фото (рентгенограмм) было распространено мало, поэтому при необходимости врачам приходилось делать зарисовки от руки. Связано это было с несовершенством первых аппаратов, а также с довольно высокой стоимостью фотографий.

Первые рентгенодиагностические аппараты имели индукторы в качестве источника высокого напряжения и очень хрупкие штативы. Все это снижало надежность устройств, а также не защищало врачей, персонал и обследуемых от вредного рентгеновского излучения. Только после опытного выявления негативного воздействия большой дозы этих лучей на организм создатели рентгенодиагностических аппаратов стали задумываться о безопасности.

Показания

Применима рентгенография и в онкологии. Основная цель ее применения – получение сведений о состоянии конкретной анатомической зоны, об отклонениях от анатомических норм.

Можно сказать, что показаниями для проведения исследования являются наличие злокачественного новообразования, процесс его лечения и последующего наблюдения.

Пациентам с раковыми заболеваниями показана процедура исследования ряда анатомических областей:

• Области развития первичного опухолевого процесса;
• Областей вероятного метастазирования;
• Зон, в которых по клиническим признакам или жалобам пациента вероятно есть метастазы.

Применим метод и в процессе лечения в таких случаях, как:

• Необходимость выбора оптимального объема хирургической манипуляции;
• В послеоперационный период для мониторинга состояния легких;
• В послеоперационный период для контроля установки внутренних катеров или стентов;
• Для оценки динамики метастазов в легких и костях в процессе цикловой химиотерапии;
• Для наблюдения после окончания лечения по областям вероятного рецидива либо метастазов.

Излучение — вред и польза

Когда было сделано открытие, ученый-физик Рентген не мог и представить, насколько опасно его изобретение. В былые времена все устройства, которые продуцировали излучение, были далеки от совершенства и в итоге получались большие дозы выпущенных лучей. Люди не понимали опасности такого излучения. Хотя некоторые ученые уже тогда выдвигали версии о вреде рентгеновских лучей.

Х-лучи, проникая в ткани, оказывают на них действие биологического характера. Единица измерения дозы радиации — рентген в час. Основное влияние оказывается на ионизирующие атомы, которые находятся внутри тканей. Действуют эти лучи непосредственно на структуру ДНК живой клетки. К последствиям неконтролируемого излучения можно отнести:

• мутация клеток;
• появление опухолей;
• лучевые ожоги;
• лучевая болезнь.

Противопоказания к проведению рентгенологических исследований:

1. Больные в тяжелом состоянии.
2. Период беременности из-за негативного влияния на плод.
3. Больные с кровотечением или открытым пневмотораксом.

Современные средства

С конца прошлого века и до наших дней аппараты продолжали усовершенствоваться. Современные устройства для рентгенодиагностики состоят из излучателей — рентгеновских трубок (одной или нескольких), питающего устройства, преобразователя рентгеновского излучения, штативных устройств для направления излучения, системы защиты и системы управления аппаратом. Устройства могут быть стационарными и переносными.

Сегодня существует огромное количество различных рентгенодиагностических аппаратов, предназначенных для исследования разных органов и систем. Современные технические средства позволяют защищать персонал от воздействия излучения, а также являются безопасными для пациентов (в небольших дозах). Однако устройства продолжают совершенствоваться.

Применение рентген-лучей в лечебных целях

Помимо выявления переломов костей, рентгеновские лучи широко применяются и в лечебных целях. Специализированное применение х-лучей заключается в достижении следующих целей:

1. Для уничтожения раковых клеток.
2. Для уменьшения размера опухоли.
3. Для снижения болевых ощущений.

Например, радиоактивный йод, применяемый при эндокринологических заболеваниях, активно используется при раке щитовидной железы, тем самым помогая многим людям избавиться от этой страшной болезни. В настоящее время для диагностики сложных заболеваний рентгеновские лучи подключаются к компьютерам, в итоге появляются новейшие методы исследования, такие как компьютерная томография и компьютерная осевая томография.

Такое сканирование предоставляет врачам цветные снимки, на которых можно увидеть внутренние органы человека. Для выявления работы внутренних органов достаточно небольшой дозы излучения. Также широкое применение рентгеновские лучи нашли и в физиопроцедурах.

Награды

Рентген отличался скромностью и честностью. Подтверждением тому является его отказ от дворянского титула, пожалованного ему принцем-регентом Баварии за его достижения в научной деятельности. Однако Нобелевскую премию Рентген принял. Но приехать на церемонию вручения отказался, ссылаясь на занятость. Стоит сказать, что награда Рентгену стала первой в истории ее присуждения за достижения в области физики. Ему отправили ее почтой. Во время войны германское правительство обратилось к населению за финансовой помощью. Люди отдавали свои деньги и ценности. Не стал исключением и Вильгельм Рентген. Нобелевская премия была в числе его ценностей, отданных добровольно правительству.

Почести и награды [ править ]

В 1901 году Рентген был удостоен первой Нобелевской премии по физике . Премия была официально вручена «в знак признания выдающихся заслуг, оказанных им в открытии замечательных лучей, впоследствии названных его именем». Рентген пожертвовал 50 000 шведских крон из своей Нобелевской премии на исследования в своем университете, Вюрцбургском университете . Подобно Мари и Пьеру Кюри , Рентген отказался получить патенты, связанные с его открытием рентгеновских лучей, поскольку он хотел, чтобы общество в целом извлекло пользу из практического применения этого явления. Рентген был также награжден медалью Барнарда за заслуги перед наукой в 1900 году .

Его награды включают:

• Медаль Рамфорда (1896 г.)
• Медаль Маттеуччи (1896 г.)
• Медаль Эллиота Крессона (1897 г.)
• Нобелевская премия по физике (1901 г.)
• В ноябре 2004 IUPAC имя элемент номер 111 рентгении (Rg) в его честь. IUPAP принял название в ноябре 2011 года.

В 1907 году он стал иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук .

Похожие записи:

Индуизм «джентльмены, вы слишком долго прячетесь за моей спиной»: какой вклад в победу над нацизмом внесла людмила павличенко Какова была главная цель создания коммунистического интернационала (коминтерн) Таллинский переход Прочитайте онлайн витя коробков — пионер, партизан Белов павел алексеевич