Nikola Tesla와 X 선 발견

소개

모든 방사선 전문의는 전자기학 분야에서 Nikola Tesla의 연구를 알고 있습니다. 자속 밀도의 국제 시스템 (SI) 단위, Teslacon 자기 공명 영상 기 (Technicare, Solon, Ohio) 및 Teslascan 망간 조영제 (GE Healthcare, Waukesha, Wis)는 모두 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 교류 공급 장치, Tesla-Knott 발전기 및 뷰 박스의 형광등과 같은 다른 발명품이 없으면 현대 방사선과의 근무일을 상상조차 할 수 없습니다 (, 1). 그러나 엑스레이 발견이 언급되면 방사선 전문의 중 소수만이이를 Tesla의 이름과 연관시킵니다.

Early Days

Nikola Tesla (, 그림 1 )는 1856 년 크로아티아 스 밀얀의 작은 마을에서 태어났습니다. 크로아티아에서 고등학교를 마친 후 1878 년까지 오스트리아 그라츠에서 공학 교육을 계속했습니다. 4 년 후 그는 프랑스 파리로 이주하여 Continental Edison Company에서 일하기 시작했습니다. 1884 년에 그는 미국으로 이주하여 Thomas Edison과 처음으로 일하기 시작했지만 곧 자신의 Tesla Corporation을 Edison의 회사와 경쟁하기 위해 설립했습니다. 그는 전 세계적으로 약 300 개의 발명품에 대해 특허를 받았으며 그 중 다수는 오늘날에도 여전히 유명합니다. 그러나 Tesla의 “그림자”실험과 엑스레이의 생물학적 효과에 대한 그의 관찰은 방사선과 의사들 사이에서도 잘 알려져 있지 않습니다.

A Mysterious Discovery

Tesla는 자신의 실험실에서 사진 판에 대한 신비한 손상을 관찰 한 결과 1894 년에 X-ray 조사를 시작했다고보고했습니다 (당시에는 아직 알려지지 않았고 이름도 없음) (, 2). Crookes를 사용한 실험과는 별도로 특수한 단극 X 선 전구 인 자신의 진공관 (그림 2)을 발명했습니다. 전자를 방출하는 단일 전극으로 구성되어 있습니다. 대상 전극이 없었기 때문에 전자는 전기의 피크에 의해 가속되었습니다. 테슬라는 고전압 테슬라 코일에 의해 생성 된 필드입니다. 그때도 테슬라는 엑스레이 소스가 전구 (, 4) 내부의 “음극 흐름”의 첫 번째 충격의 지점이라는 것을 깨달았습니다. 바이폴라 튜브 또는 그가 발명 한 단극 튜브의 유리 벽. 오늘날 이러한 형태의 방사선은 Bremsstrahlung 또는 제동 방사선으로 알려져 있습니다. 같은 기사에서 그는 음극 흐름이 매우 작은 입자 (즉, 전자)로 구성되어 있다고 말했습니다. 생성 된 광선이 미세 입자 (, 5)라는 그의 생각은 전혀 틀린 것이 아닙니다. 수년 후, 물리학 자들은 광자라고 불리는 전자기 복사 양자의 입자 특성을 설명했습니다. 테슬라는 X 선 전구의 유리 벽이 가열 및 녹는 것을 방지하기 위해 튜브를 따라 흐르는 차가운 공기 분사와 튜브를 둘러싼 오늘날 널리 사용되는 오일 배스를 기반으로 냉각 시스템을 설계했습니다 (, 6). / p>

첫 번째 X-ray 이미지

또한 그가 진공관으로 Mark Twain의 이미지를 얻으려고 시도했을 때 미국에서 첫 번째 X-ray 이미지를 만든 것 같습니다. 놀랍게도 Twain을 보여주는 대신 결과 이미지에는 카메라 렌즈 조정용 나사가 표시되었습니다 (, 7). 나중에 Tesla는 섀도 그래프라고 부르는 인체의 이미지를 얻을 수있었습니다 (그림 3). Tesla는 Roentgen이 1895 년 11 월 8 일 발견 한 내용을 발표 한 직후 Wilhelm Conrad Roentgen에게 이미지를 보냈습니다. Tesla는 Roentgen이 발견 한 사실을 전적으로 인정했지만, Roentgen은 그의 정교한 이미지에 대해 축하하며 그가 어떻게 그렇게 인상적인 결과를 얻었는지 궁금해했습니다 (그림 4). ) (, 7). 또한 Tesla는 X-ray의 몇 가지 임상 적 이점 (예 : 이물질 위치 결정 및 폐 질환 감지 (, 8))을 설명했습니다. 밀도가 높을수록 광선에 더 불투명하다는 점에 주목했습니다 (, 9).

추가 X-ray 조사

Tesla는 반사 표면으로 다른 재료를 사용하고 투과 및 반사 광선의 특징을 설명하는 반사 된 X- 레이를 실험했습니다 (, 3,, 5,, 10). . 그는 반사 된 X- 선의 실제 목적이 물체-필름 거리를 늘리고 노출 시간을 줄임으로써 그림자 그래프의 품질을 향상시키는 것이라고 생각했습니다. 그는 렌즈가 X- 선의 굴절을 일으키지 않는다는 사실에 실망했습니다 (, 3). 나중에 X 선은 높은 주파수로 인해 광학 렌즈에 의해 굴절 될 수 없다는 것을 알게되었습니다. 그러나 Max von Laue는 1912 년에 크리스탈 렌즈를 사용하여 X- 레이를 벗어났습니다 (, 11). Tesla는 X-ray 튜브와 발전기의 변화로 인해 발생하는 X-ray 특성의 변화를 설명했습니다 (, 12). 그는 강한 그림자가 물체와 필름의 거리가 멀고 노출 시간이 짧을 때만 생성 될 수 있다는 것을 정확히 깨달았습니다 (, 5). 더욱이 그는 두꺼운 벽을 가진 전구가 더 큰 투과력을 가진 광선을 생성한다는 것을 인식했습니다 (, 8). 이는 나중에 두꺼운 장벽에서 더 긴 전자 감속으로 설명되었습니다.

Tesla는 또한 가장 먼저 언급 한 사람 중 하나입니다. 방사선의 이온화 효과보다는 방사선에 의해 생성 된 오존과 아질산이 피부에 미치는 해로운 영향을 단극 X 선관으로 작업 할 때의 생물학적 위험에 대해 설명합니다 (, 8,, 13). 그는 발적, 통증, 부기와 같은 급성 피부 변화뿐만 아니라 탈모 및 새로운 손톱 성장과 같은 후기 결과를 설명했습니다. 그는 엑스레이로 작업하는 동안 눈의 갑작스런 통증과 자극을 어두운 방에서 밝은 햇빛으로 발을 디디는 경험과 비교했습니다 (, 5,, 8). 이 통증과 자극은 어둠 속에서 형광 스크린을 오랫동안 관찰했기 때문에 눈의 피로의 결과로 간주되었습니다. Tesla는 방사선 보호의 세 가지 주요 요소 인 거리, 시간 및 차폐를 이해했습니다. 그는 엑스레이 소스로부터의 적절한 거리가 유용한 안전 요소라는 것을 발견했습니다. 그러나 역 제곱 법칙에 기초하여 방사선의 유해한 영향의 갑작스런 감소를 설명하는 대신에 그는 오존 농도가 낮아 졌다고 설명했습니다 (, 14). Tesla는 튜브에서 매우 가까운 거리에서 일하는 사람들 (예 : 외과 의사)에게 노출 시간을 최대 2 ~ 3 분 (, 15)으로 줄 이도록 조언했습니다. 그는 또한지면에 연결된 알루미늄 와이어로 만든 보호막을 만들려고했습니다.

불운 한 차례

테슬라가 발견에 기여한 주된 이유 1895 년 3 월 13 일 뉴욕에있는 그의 실험실이 소실되었을 때 그의 작업의 상당 부분이 소실되었다는 사실이 더 잘 알려지지 않았습니다 (, 16). 그럼에도 불구하고 그의 X-ray 발명의 유산을 확인하는 많은 증언이 있습니다. 1896 년 3 월 11 일 (, 12)부터 Tesla는 뉴욕의 Electrical Review에서 엑스레이와 그 생물학적 위험에 관한 일련의 기사를 발표했습니다. 그가 1897 년에 뉴욕 과학 아카데미에서 강의를했을 때 (, 2) X 선 연구에서 자신의 우위를 어느 정도 입증했을 때 몇 가지 비밀이 밝혀졌습니다. 그는 1894 년부터이 주제에 대해 독립적 인 연구를 수행하고 있었음을 공개적으로 확인했으며, 불행히도 그의 실험실에서 화재로 인해 중단되었습니다. 그는 또한 자신의 “지도하는 정신”에 자극을 받았음에도 불구하고 그 신비한 징후를 이해하지 못했다는 사실을 너무 늦게 깨달은 것에 대해 후회를 표명했습니다 …

Nikola Tesla는 1943 년 뉴욕에서 사망했습니다. Tesla의 작업이 그의 뉴욕 실험실과 함께 손실되지 않았다면 누가 X- 레이 발견으로 노벨상을 받았을 지 알 수 있습니다. 최소한 우리가 할 수있는 것은 X- 레이의 발명 및 응용 분야에서 Tesla의 선구자 적 작업에 감사하는 것입니다.