Wilhelm Röntgens zufällige Entdeckung der Röntgenstrahlen: Ein wissenschaftlicher Durchbruch

Die meisten Menschen kennen den Begriff „Röntgenstrahl“ als das Bild, das ein Arzt von einem Knochen macht, wenn er einen Bruch oder Fraktur vermutet. Tatsächlich ist ein Röntgenstrahl tatsächlich die Strahlung, die verwendet wird, um die Aufnahme dieses Bildes zu ermöglichen. Indem ein Strahl spezieller hochenergetischer Photonen auf einen Bereich projiziert wird, wird ein Bild erzeugt. Jedes Element hat seinen eigenen Röntgenstrahl, was die Differenzierung zwischen Haut, Muskel und Knochen ermöglicht. Diese Röntgenstrahlen wurden zufällig von einem deutschen Physiker entdeckt, der spät in der Nacht in seinem Labor arbeitete.

Die Entdeckung

Der deutsche Physiker Wilhelm Röntgen war der Erste, der 1895 systematisch Röntgenstrahlen untersuchte. Er war zunächst an Experimenten interessiert, die Crookes-Röhren verwendeten, die Ionisierung nutzten, um Elektronen freizusetzen. Er war so fasziniert, dass er spät in der Nacht an einem Experiment arbeitete, lange nachdem seine Assistenten nach Hause gegangen waren. Es war die einzigartige Kombination der dunklen Umgebung und eines Bildschirms aus fluoreszierendem Material, der auf einem Tisch ein paar Fuß entfernt zurückgelassen wurde, der den vertrauten grünen Glanz der Strahlung auf dem Tisch vor dem Gerät hervorbrachte. Röntgen war erstaunt und wiederholte das Experiment zahlreiche Male, um seine Ergebnisse zu bestätigen. Er nannte die Strahlen „Röntgenstrahlen“ aus Mangel an einer besseren Definition. Nach ihrer Entdeckung wurden sie jahrelang zu seinen Ehren Röntgenstrahlen genannt.

Fortschritt

Sobald die Eigenschaften der Crookes-Röhren offensichtlich wurden, wurden spezielle Kaltkathodenröhren, bekannt als Crookes-Röntgenröhren, hergestellt und bis 1920 verwendet. Diese Röhren waren sehr unzuverlässig und schwer zu kontrollieren, aber ihre Nützlichkeit war unbestreitbar. Es war keine Überraschung, dass eine Vielzahl von Wissenschaftlern weiterhin daran arbeitete, die Fähigkeit des Röntgenstrahls zu verbessern, selbst während die Crookes-Röhren noch verwendet wurden.

Fortentwicklung

Mit der Erfindung der thermionischen Diodenventile durch John Ambrose Fleming im Jahr 1904 wurde eine andere Art von Kathodenröhre – genannt Heißkathode – auf das Röntgenkonzept angewendet. Diese heißen Röhren erlaubten, dass der Strom in einem Vakuum weiterfloss, was die Kontrolle erhöhte. Diese Röhren ersetzten die Crookes-Röhren um 1920. Im Jahr 1917 erhielt Charles Barkla den Nobelpreis für Physik für seine Beiträge zum Röntgenstrahl. Er entdeckte, dass jedes Element einen charakteristischen Röntgenstrahl hat und dass diese Strahlen durch Gasen gestreut werden konnten. Weitere Forschung durch zusätzliche Wissenschaftler bewies, dass die Strahlen weiter durch Kristalle gebeugt werden konnten. Diese Forschung führte zur Schaffung der Coolidge-Röhre, die eine kontinuierliche Produktion von Röntgenstrahlen ermöglichte. Die Coolidge-Röhre wird noch heute verwendet und bietet ein klares, zuverlässiges Bild.