Artikel dua bagian ini, atas permintaan Excillum AB(Penulis Dr. David Bernard, Konsultan Sinar-X untuk Industri Elektronik), merayakan ulang tahun ke-125 penemuan sinar-X pada 8 November 1895. Bagian pertama ini mengulas sejarah sinar-X dan penggunaannya sejak saat itu hingga sekarang. .Bagian kedua akan melihat sejarah dan perkembangan terkini dalam sumber sinar-X dan menunjukkan bagaimana kemampuan dan penggunaannya terus berkembang dan dampaknya.

Bagian 1 - Tahun-Tahun Awal

Sinar-X adalah bentuk penetrasi radiasi elektromagnetik energi tinggi yang terletak di antara sinar UV dan gamma dalam spektrum elektromagnetik.Mereka pertama kali ditemukan pada 8 November 1895 ketika Wilhelm Conrad Röntgen menemukan efeknya untuk membuat gambar pada layar fluoresen, dan kemudian pada pelat fotografi, pada jarak dari tabung Crookes yang tersembunyi secara optik, atau serupa.Ini berarti bahwa sinar-X telah diproduksi oleh para peneliti sejak tahun 1875, ketika tabung Crookes, dan sejenisnya, pertama kali dibuat.

Namun, Rontgen-lah yang pertama kali melihat efeknya dan yang dia gambarkan dalam makalahnya 'On A New Kind of Rays' yang diterbitkan pada 28 Desember 1895. Röntgen menyebut penemuannya sinar-X untuk menunjukkan bahwa itu, kemudian, tidak diketahui. jenis radiasi.Namun, dalam banyak bahasa hingga hari ini mereka masih dikenal sebagai sinar Röntgen.Penemuan ini diakui pada tahun 1901 ketika Röntgen dianugerahi hadiah Nobel Fisika pertama.Sejak ditemukannya sinar-X, penggunaannya untuk analisis dan diagnostik telah menjadi beberapa bidang yang paling banyak diteliti dalam sains dan teknik.Sungguh menakjubkan untuk dicatat bahwa pada kuartal pertama abad ke-20, hampir setengah dari hadiah Nobel yang diberikan terkait dengan kontribusi di bidang ini.

Rontgen dengan cepat melihat implikasi medis dan peluang penemuannya, sebagai gambar sinar-X pertama yang terkenal dari tangan istrinya Anna pada tanggal 22 Desember 1895. Dia menyadari bahwa sinar-X memberikan metode non-invasif untuk menyelidiki bagian dalam tubuh.Sangat menarik untuk dicatat bahwa, karena alasan etika pribadi, Rontgen menolak untuk mengeluarkan paten atas penemuan sinar-X, karena ia ingin masyarakat, secara keseluruhan, mendapatkan keuntungan dari aplikasi praktisnya.Akibatnya, ini dengan cepat menyebabkan ledakan dalam makalah penelitian dan pengembangan peralatan sinar-X dan sinar-X di seluruh dunia, dengan cara serupa yang mungkin lebih kita kenal sekarang dalam apa yang terjadi setelah penemuan awal graphene. .

Penggunaan medis yang luas dari sinar-X yang baru ditemukan tersebar luas hanya dalam beberapa tahun.Investigasi sinar-X banyak digunakan dalam perang dunia pertama, di mana bahkan pemenang hadiah Nobel di masa sekarang dan di masa depan, dan ibu dan anak perempuannya, Marie dan Irène Joliot-Curie mengoperasikan unit sinar-X seluler dan tetap untuk tentara yang terluka di Belgia.

Dengan cepat mengikuti aplikasi medis diagnostik dari gambar sinar-X 2D yang baru ditemukan, datang penggunaan sinar-X untuk terapi, perkembangannya terlihat dan digunakan saat ini untuk pengobatan kanker melalui radioterapi dan brachytherapy.Di luar bidang medis, sumber sinar-X digunakan untuk teknik baru lainnya yang memungkinkan penemuan baru yang fantastis.Teknik-teknik ini termasuk difraksi sinar-X dan metode hamburan balik Compton dan fluoresensi.Jadi, misalnya, hanya 58 tahun dari tanggal gambar sinar-X pertama sampai saat sinar-X digunakan untuk memastikan struktur DNA melalui difraksi sinar-X.Fluoresensi dan difraksi sinar-X terus menjadi penting untuk analisis bahan saat ini.

Mikroskopi sinar-X

Irène Joliot-Curie turun dari 'mobil radiologis' 1916 © Association Curie Joliot-Curie

Di luar aplikasi medis, perkembangan lain yang paling jauh jangkauannya untuk penggunaan sinar-X baru terjadi pada tahun 1951 ketika Cosslett & Nixon menemukan mikroskop sinar-X (bayangan) di Universitas Cambridge.Mereka menunjukkan bahwa memindahkan objek lebih dekat ke titik fokus sumber sinar-X, ketika ada posisi detektor tetap, menciptakan gambar objek yang semakin diperbesar (bayangan) di detektor.Perbesaran geometris gambar yang dihasilkan dihitung dengan rasio jarak titik fokus sumber ke detektor, dengan jarak titik fokus sumber ke objek.

Sebagian besar peralatan sinar-X industri mengikuti konsep desain ini sehingga pencitraan yang baik disertai dengan tingkat pembesaran yang dapat diterima untuk tugas investigasi.Ini berbeda dari aplikasi medis biasa di mana objek (misalnya anggota badan) ditempatkan pada detektor (misalnya film) sehingga memberikan gambar yang tidak diperbesar.Mikroskopi sinar-X memungkinkan penggunaan praktis dan multi-industri untuk penyelidikan non-destruktif dan kontrol kualitas di bidang-bidang tersebut, antara lain, seperti:

• Pembuatan komponen elektronik dan papan sirkuit yang terus menyusut.
• Masalah dalam ketahanan pangan, seperti identifikasi kemungkinan kontaminasi dari bahan baku atau peralatan produksi.
• Pemantauan ketebalan dan cacat pada seluruh jajaran aplikasi pengujian non-destruktif, seperti untuk pengecoran dan pengelasan pipa.
• Kontrol kualitas dan keamanan dalam pembuatan ban.
• Kontrol kualitas farmasi.
• Aplikasi keamanan.

Skema Mikroskop sinar-X (bayangan) yang menunjukkan cara menghitung perbesaran geometris suatu citra objek bila dilihat pada detektor.

Godfrey N. Hounsfield (gambar dari www.nobelprize.org)

Citra sinar-X 2D, dengan atau tanpa pembesaran, telah memberikan manfaat yang luar biasa sejak ditemukannya.Perkembangan besar berikutnya terjadi pada akhir 1960-an ketika Godfrey Hounsfield menambahkan dimensi ketiga untuk analisis sinar-X dengan penemuan Computer Assisted Tomography, yang sekarang umumnya dikenal sebagai CT.Hal ini tidak hanya memberikan kemampuan untuk secara non-destruktif mengiris melalui berbagai lapisan objek dengan, atau tanpa, pembesaran, apakah itu bersifat medis atau industri, juga diperdebatkan bahwa itu juga mendorong teknik pencitraan baru lainnya seperti Resonansi Magnetik. Pencitraan, atau MRI, yang telah merevolusi pengobatan diagnostik dalam beberapa tahun terakhir.Hounsfield berbagi Hadiah Nobel 1979 di bidang Fisiologi atau Kedokteran dengan Allan Cormack untuk penemuan CT.Penemuan MRI memenangkan Hadiah Nobel untuk Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 2003.

Dengan menambahkan dimensi ketiga pada analisis sinar-X, CT tidak hanya meningkatkan kemampuan diagnostik medis dan membantu menemukan serta pengobatan tumor target yang lebih baik, tetapi juga membantu aplikasi industri yang sudah ada dan yang baru seperti:

• Mencari sumber minyak baru dengan menyelidiki struktur sampel batuan.
• Menganalisis bahan dan komposit baru.
• Penyelidikan dan kontrol kualitas manufaktur aditif yang merupakan aplikasi industri dari pencetakan 3D.

Dalam 125 tahun sejak Rontgen pertama kali melihat sekilas efek dari sinar yang 'tidak diketahui' tersebut, tidak semua penggunaan sinar-X berhasil berkembang.Misalnya, mesin pemasangan sepatu sinar-X yang merupakan pemandangan umum di toko sepatu di AS antara tahun 1930 dan 1950.

Namun, manfaat dan peluang yang diberikan sinar-X di berbagai industri dan aplikasi secara besar-besaran lebih besar daripada kegagalan kecil tersebut.Bagian selanjutnya dari artikel ini akan melihat lebih detail tentang sejarah dan perkembangan sumber sinar-X itu sendiri yang memungkinkan semua aplikasi sinar-X ini terjadi.

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