Краткая история рентгеновских аппаратов
advertisement
Как правило, рождение атомной эры связывают с грохотом первого атомного взрыва. Это неправильно: медный гром духового оркестра общепонятен и убедителен, но музыка началась не с него, а с простой мелодии и одной-единственной струны. Сохранилась удивительная фотография: в комнате с большим окном у стены справа — лабораторный стол с приборами; у стены слева — высокий шкаф с препаратами, из окна в комнату льется свет, а за окном — двор и дорожка в старый парк. Это — лаборатория Вильгельма Конрада Рентгена (1845—1923) в Вюрцбургском университете. В канун рождества 1895 г. (электричества в нынешнем понимании еще нет! Радио и автомобилей — тоже нет!) в этой комнате впервые удалось заглянуть в глубь атома (о ядре еще не знают, электрон откроют через два года, понятие «квант» появится только через пять лет). Глядя на эту фотографию, трудно поверить, что бесстрастная логика исследований всего через пятьдесят лет неумолимо приведет из этого кабинета на полигон в пустыне Аламогордо и на пепелище Хиросимы и Нагасаки. Не мог знать этого и Нобелевский комитет Шведской академии наук, но все же именно Рентгена он избрал в 1901 г. первым лауреатом Нобелевской премии. Будущее подтвердило правильность его выбора: именно с работы Рентгена началась цепь блистательных открытий, которую Резефорд назвал героическим периодом в истории физики, плоды которого мы сейчас пожинаем. Ко времени открытия Рентгену было 50 лет, он вел размеренную жизнь немецкого профессора, отличался строгостью суждений и независимостью взглядов. Он был учеником Рудольфа Клаузиуса, а также известного немецкого физика-экспериментатора Августа Адольфа Кундта, школу которого прошли также знаменитые русские физики Петр Николаевич Лебедев и Борис Борисович Голицын. К 1895 г. Рентген был автором 50 научных работ, а его экспериментальный талант был общепризнан в среде профессионалов. Во времена Рентгена знаменитая трубка Гейслера (трубка Гитторфа, Гольдштейна, трубка Крукса) была известна уже более 40 лет, с ней работали самые выдающиеся физики XIX столетия, и все же природа катодных лучей оставалась невыясненной. Трубку Крукса можно было встретить почти в любой лаборатории, и каждый исследователь менял в ней что-то, чтобы проверить очередную догадку или гипотезу. Только что, весной 1895 г., Жан Перрен собрал катодные лучи в «цилиндр Фарадея» и окончательно установил, что они заряжены отрицательно; в том же году Филипп фон Ленард выпустил их из трубки и определил длину их пробега в атмосфере,— казалось, еще немного — и природа катодных лучей будет разгадана. Их загадку обсуждали повсеместно, и Рентген также не остался к ней равнодушен: он решил повторить некоторые из опытов Ленарда. Как и сотни исследователей до него, Рентген в своих опытах мог наблюдать красивое желто-зеленое свечение, которое возникало в месте падения катодных лучей на стенку трубки, отклонение этого пятна под действием магнитного поля и т. д. Так продолжалось до того памятного вечера 8 ноября 1895 г., когда Рентген вдруг заметил свечение полоски бумаги, покрытой флуоресцирующей солью бария, которая лежала в стороне от работающей трубки Крукса. Более того, трубка была в это время закрыта непрозрачным картонным футляром. Рентген не оставил без внимания это случайное наблюдение: он был достаточно зрелым и опытным исследователем, чтобы сразу понять значение своего открытия. Последовало пять недель напряженного труда, в течение которых он велел приносить ему пищу в лабораторию и даже перенес туда свою кровать. К концу декабря Рентген знал уже все основные свойства открытых им X-лучей (так он их назвал тогда), включая их значение для медицины. (Позднее, отвечая на вопрос одного из многочисленных репортеров: «Что вы подумали, увидев вспышку флуоресцирующего экрана?» — он в присущей ему грубоватой манере скажет: «Я исследовал, а не думал».) 22 декабря 1895 г. можно считать началом флюорографии: снимок левой руки госпожи Рентген, полученный в этот день, вошел впоследствии во все книги по рентгеновским лучам. 28 декабря Рентген доложил о результатах своих исследований Физическому обществу и отправил статью с описанием свойств Х-лучей в научный журнал), а была напечатана уже б января 1896 г.). Кроме того, по обычаю тех лет, он написал письмо во Французскую академию наук. Открытие Рентгена вызвало беспрецедентный и повсеместный интерес среди ученых и широкой публики: достаточно сказать, что статью Рентгена в течение нескольких недель издали пять раз отдельной брошюрой и перевели на несколько языков. Только в течение 1896 г. было опубликовано свыше 1000 научных работ и около 50 книг, посвященных изучению свойств Х-лучей, а в медицинской практике Х-лучи стали использовать уже через несколько недель. Сразу же были «открыты» Fлучи, N-лучи, лучи Блондло и т. д. Газеты немедленно подхватили и разнесли сенсацию, и вскоре некая английская фирма начала рекламировать нижнее белье, защищающее от Х-лучей, в сенат одного из североамериканских штатов внесли законопроект о запрещении использования Х-лучей в театральных биноклях, а самого Рентгена уже в середине января вызвали ко двору кайзера для демонстрации открытых им лучей. Публичные показы нового явления проводились повсеместно, на них ходили, как в театр, при виде человеческих костей на экране в публике случались истерики и обмороки. В мае 1896 г. знаменитый Эдисон построил в Нью-Йорке демонстрационный аппарат, который позволял каждому посетителю увидеть тень от костей своей руки. (Этот опыт окончился трагически: демонстратор Эдисона умер от тяжелых ожогов. Вероятно, и для самого Рентгена работа с Х-лучами не прошла бесследно: четверть века спустя он умрет от рака.). Первым врачом - «рентгенологом» была жена Попова - Раиса Алексеевна. В Приказе по Морскому ведомству в 1904г. была утверждена табель снабжения судов, где значились и «приборы для получения лучей Рентгена». Необходимость такого шага подтвердилась в условиях русско-японской войны. 21 мая 1904 г. после цусимского сражения старший врач крейсера «Аврора» В.С.Кравченко записал в дневнике: «Идея применить аппарат Рентгена оказалась весьма удачной и своевременной... успех превзошел все ожидания... Я улыбался, вспоминая голоса скептиков, уверявших, что применение рентгена на линейных судах невозможно... Раненые исследовались... стоя, сидя или лежа на операционном столе, без снимания повязок и одежды. Большую услугу оказали мне йодоформенные тампоны, заведенные в раны: они не просвечивали... и давали возможность ориентироваться по поводу соотношения раны, осколков, на правления канала. Результаты были блестящи. Открыта была масса осколков, переломов там, где их вовсе не ожидали. Мне это страшно облегчило работу, а раненых избавило от лишних страданий - мучительного отыскивания осколков зондом». Из 83-х раненых, находившихся на борту, Кравченко исследовал 40, а затем, 22 мая в Маниле производил рентгеноскопию привезенным с крейсеров «Олег» и «Жемчуг» пострадавшим. Но массовые поставки рентгеновских аппаратов в Россию осуществляли немецкие компании Siemens и Haiske. С началом Первой мировой войны такие поставки прекратились и Россия стала приобретать аппараты в Англии у компаний Rosenberg и Watson , а так же в Америке у компании Victor. Для решения проблемы поставки рентгеновских трубок в Россию, в Петрограде был создан первый русский завод рентгеновских трубок под руководством Н.А. Федорицкого. В начале Первой мировой войны по инициативе профессора Н.А. Вельяминова был поднят вопрос об организации передвижных рентгеновских кабинетов, способных оказывать помощь раненым воинам на театре войны. По мысли профессора Н.А. Вельяминова к таким кабинетам должны были предъявляться следующие требования; независимость от каких либо местных источников тока, т.е. они должны иметь собственный источник электрической энергии, легко развертываться и быть удобными в эксплуатации. Вспыхнули и споры о приоритете: на открытие рентгеновских лучей со свойственной ему агрессивностью претендовал Ленард (умудрился до конца жизни сохранить враждебность к Рентгену), нашли даже фотографию в рентгеновских лучах, полученную в Америке за пять лет до Рентгена, вспомнили и Крукса, который жаловался на потемнение фотопластинок, лежащих вблизи работающей трубки. Но, как всегда в таких спорах, претенденты на открытие забыли, что в свое время они говорили и писали не совсем то и далеко не так, как это стало возможным после открытия Рентгена. Создание первого русского рентгеновского аппарата на базе автомобиля было поручено Н.А. Федорицкому. Оборудование автомобилей производилось на Балтийском Судостроительном и Механическом заводах Морского Ведомства на средства Российского общества Красного Креста. Питание рентгеновской установки осуществлялось от динамо-машины мощностью 1,9 кВт, которая при вращении 1900 оборотов в минуту выдавала напряжение в 115 вольт и ток в 21 ампер. Электрическая энергия от динамо-машины поступала на распределительный щит, от него подавалась на индуктор который обеспечивал энергией рентгеновскую трубку. Порядок работы с передвижным рентгеновским аппаратом определялся следующим образом. Из подъехавшей к лазарету или операционному пункту автомобиля вынимались; штатив, рентгеновская трубка, криптоскоп или заряженная кассета с фото пластиной. Технический персонал подключат динамо - машину. Снимки и просвечивания с помощью криптоскопа могли производится прямо на открытом воздухе или в помещении лазарета. На такое развертывание кабинета требовалось не более 10 минут. Такие передвижные рентгеновские установки обслуживали лазареты и госпиталя не только в Московском и Петроградских районах, но и по всему фронту первой мировой войны. После окончания гражданской войны только лишь в 1928 на заводе «Буревестник» возобновилось производство рентгеновских аппаратов но только для стационарного применения. С развитием производства радиоэлектронных компонентов, был разработан и запущен в производство, передвижной рентгеновский аппарат 12П5, где впервые были использование электронные лампы для системы управления аппаратом. Но ввиду своего значительного веса и зависимости от стационарных источников электроэнергии (напряжение электропитания необходимого для аппарата было 3-х фазным и составляло 380 вольт) он смог найти свое применение лишь как внутрибольничный передвижной аппарат. К 1930 году рентгеновские аппараты были широко распространены и использовались для диагностики массы болезней и травм – от сломанных костей до опухолей и туберкулёза. Это устройство было изготовлено Расселом Рейнолдсом (Russell Reynolds) всего через несколько месяцев после открытия Рентгена. Один из старейших в мире аппаратов, впервые позволивший заглянуть внутрь тела без скальпеля. С появлением полупроводниковых приборов был разработан и стал широко применятся аппарат 8Л3 «Арман», в настоящее время на его базе в Республике Казахстан выпускается аппарат 10Л6. Высокое энергопотребление, большой вес, сложность в сборке (блок управления аппаратом установлен в основание штатива аппарата), не могли позволить использовать эти аппараты как переносные аппараты для работы в полевых и иных нестационарных условия. Современные рентгеновские аппараты сравнили с первым образцом Учёные использовали прекрасно сохранившийся прибор конца XIX века, чтобы выяснить, как далеко ушла рентгенология. (Прадедушка современных рентгенографов и рентгеноскопов). Аппарат состоял из источника высокого напряжения (катушка Румкорфа) и стеклянной колбы с подведёнными к обоим концам электродами. Правда технология быстро развивалась, и прибор остался пылиться на складе. Год назад его обнаружил исследователь Йос ван Энгельсховен из Маастрихтского университета. Поскольку аппарат оказался в рабочем состоянии, было решено испытать его и сопоставить с нынешними аналогами. Вильгельм Рентген обнаружил неизвестное излучение, названное впоследствии его именем, 8 ноября 1895 года. Месяц спустя он известил об открытии научное сообщество, а ещё через несколько недель физик Хоффманс и директор госпиталя ван Клееф из нидерландского города Маастрихт сконструировали первое устройство, использующее новооткрытый эффект. Выяснилось, что 114-летний ветеран излучает в 1 500 раз не менее радиации (74 миллигрей против нынешних 0,05), а время, необходимое для получения снимка (слегка размытого, но с различимыми деталями), превышает современные показатели в 250 000 раз (90 минут против 0,021 секунды). Неудивительно, что работавшие с первыми установками теряли волосы и получали повреждения глаз и сильные ожоги, которые могли привести к ампутациям конечностей, сообщает руководитель исследования Геррит Кемеринк. Впоследствии доза и время излучения сокращались, что в конечном итоге позволило рентгеновским аппаратам стать неотъемлемой частью медицинской диагностики. Департамент здравоохранения города Москвы Государственное образовательное учреждение Среднего профессионального образования медицинское училище №3 Дисциплина –«Физика» Реферат на тему: «История рентгеновских аппаратов». Выполнила: Студентка 11 группы Балабина Анна Москва 2011г.
