2010-06-26

6:25出行，经立交桥至运河北岸，西行至西湖文化广场桥后过河东行至建北桥后回北岸，西行至映月桥后沿上塘河行至朝晖路去华润超市购物后回家，8:20到家。
前些日子，受人所托，写了几段关于Ｘ射线管的文字，今天起分段摘登。

0.1 Ｘ射线技术简史
视觉是人类获取外部信息最主要的来源。来自物体的可见光（多数物体不发光，是反射光源照射到它表面的光）进入人的眼球，到达视网膜刺激视神经产生生物电信号到达脑皮层的视觉中枢，使人获知该物体的丰富信息，包括形状、大小、色彩；用双眼观察，人还能判断物体的空间位置、运动状态等等。由于可见光一般只在物体的外表面反射，人通常只能看到物体的表面，除非物体具有某种程度的透明性，例如人能看到皮肤下浅层的血管，还能看到浅水里的游动的鱼类。
几千年来，人类幻想并努力获知观察对象特别是人体的内部结构。中国的神农氏，被尊为农业和医药的发明者，传说他一生下来就是个“水晶肚”，几乎是全透明的，五脏六腑全都能看得见，还能看得见吃进去的东西，所以能尝遍百草，根据百草在五脏六腑里的变化区分百草。可惜，这只是传说。在欧洲。中世纪时教会严禁解剖尸体，近代人体解剖学的创始人安德烈•维萨里(Andreas Vesaliua)，为了寻求真理不顾严冬的寒冷、盛夏的炎热和腐烂的尸体冲天的臭气，把被抓、被杀的危险置之度外，而努力工作，1543年，年仅28岁的维萨里终于完成了按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著《人体机构》，人类第一次完整、真实地描述了人体结构。但是要无损伤地“看到”一个病人的某个器官发生何种病变，还是天大难题。
使这个似乎无解的难题获得根本性突破的是伟大的物理学家W.K.伦琴，他发现了Ｘ射线，同时也发明了Ｘ射线透视、摄影的基本方法。虽然人类肉眼不能看见Ｘ射线，但是Ｘ射线会使荧光物质发出可见光，使照相胶片感光。Ｘ射线在穿透物体的过程中被吸收，吸收的比例与被参透的对象的性质（主要是密度）有关，强度均匀的Ｘ射线参透物体后再投射到涂有荧光物质的显示屏时，荧光物质发出的光强度不再均匀，形成反映被穿透物密度的图像，这种观察方法被称为“Ｘ射线透视”。用感光胶片代替显示屏，胶片就被曝光，就可得到反映被摄影物内部结构的照片，这种摄影方法被称为“Ｘ射线摄影”。
为了得到满意的透视或摄影效果，对所用的Ｘ射线有以下基本要求：
1. 合适的强度。一方面受观察者灵敏度的限制，过弱和过强的Ｘ射线都不能难于产生能使观察者看清楚的图像；但另一方面，Ｘ射线对人体细胞有杀伤，必须尽可能降低这种伤害。
2. 尽可能接近点光源。Ｘ射线不能像可见光那样被折、反射，因此无法像可见光那样用透镜或反射镜形成平行光束，为了尽量减少半影，Ｘ射线源因尽可能接近点光源。
3. 合适的“硬度“。Ｘ射线的硬度，是Ｘ射线的穿透能力，对不同的观察对象，要使用硬度不同的Ｘ射线，以获得层次丰富的图像。
1895年德国西门子公司制造了世界上第一只气体电离式Ｘ射线管，生产出世界上第一批Ｘ射线机，成功地拍摄了人手和猎枪的Ｘ射线照片。这批Ｘ射线机容量小，输出效率低，管电压仅为40～50kV，管电流仅1mA。拍摄一张手部照片需要30min，拍摄一张骨盆照片需要40～50min。
1913年美国生产出了第一只高真空固定阳极Ｘ射线管，1915年高压真空整流管问世，Ｘ射线机进入了实用化阶段。
1923年又制成了双焦点Ｘ射线管，提高了Ｘ射线机的功率和清晰度，较好地满足了透视和摄影对Ｘ射线的不同要求。
1929年荷兰Philips公司研制成功旋转阳极Ｘ射线管。旋转阳极Ｘ射线管由于电子轰击所产生的热量被均匀地分布在转动的圆环面积上，这样实际轰击点的尺寸不变，空间位置不变，而被轰击的面积因阳极的旋转而大大增加，使热量分布面积大大增加，从而较大地地提高了Ｘ射线管的功率，同时阳极倾角较小，有效焦点减小。既增加了Ｘ射线机的输出功率，又极大地改善了Ｘ射线影像的质量。如今，已成为Ｘ射线管的主流结构。
为了对软组织进行Ｘ射线摄影，生产了用钼做阳极、装有铍窗的软Ｘ射线管，用它甚至可以对昆虫和植物进行透视摄影。