Physik & der Nachweis von 
Röntgenstrahlen in der Medizin
Durchleuchtung

Die Durchleuchtung ermöglicht dem Arzt oder anderen Personen in der Gesundheitspflege ein Blick in den Körper zur Beobachtung von Veränderung in Echtzeit. Wie der Name bereits andeutet, vertraut die Durchleuchtung (Fluoroskopie) auf den Prozess der Fluoreszenz um Bildung zu erzeugen. daher sollten ihre Studenten/Schüler den zugrundeliegenden Prozess der Fluoreszenz erlernt und verstanden habe bevor Sie das nachfolgende Konzept verstehen wollen.

Die altmodische Art und Weise zur Bildererzeugung in der Durchleuchtung ist die Verwendung vom kupferaktivierten Zink-Cadmium-Sulfid Phosphor. Dieses Material benutzt viele verschiedene phosphorizierende Materialien und ist verantwortlich für das gelb-grüne sichtbare Licht, das vielen dunklen Umgebungen zur Wegweisung dient. Wenn die Röntgenstrahlung auf die Zinksulfidverbindung trifft wandelt das Material die Röntgenstrahlung direkt in gelb-grünes sichtbares Licht um. Der Patient steht zwischen der Quelle der Röntgenstrahlung und dem Schirm. Wenn die Röntgenstrahlung durch den transmittiert werden einige Photonen absorbiert und nur die Röntgenquanten, die den Schirm erreichen können in sichtbares Licht umgewandelt werden. So kann der Arzt das sehen, was er mit einem Film im Körper des Patienten sehen könnte.

Dieser Prozess ist äußerst ineffizient, da nur ein paar Prozent der Röntgenquanten tatsächlich sichtbares Licht erzeugen. Damit ist die benötigte Dosis für eine medizinische Analyse ziemlich hoch. Das Ergebnis für den Patienten kann daher äußerst ungesund sein.

Das erste Durchleuchtungsgerät wurde 1896 von Enrico Salvioni erfunden. Der Name wurde von Thomas Edison geprägt als er seine Maschine im gleichen Jahr errichtete. Edison benutzte Calziumwolframat als fluoreszierendes Material. Unglücklicherweise entdeckte er schnell die Gesundheitsgefährdung, die von dem Durchleuchtungsgerät ausging. Edison und sein Assistent Clarence Dally waren sehr großen Dosen ausgesetzt, weil sie häufig das Durchleuchtungsgerät demonstrierten. Der Herrn Dallys Körper zugeführte Schaden war so ernsthaft, dass er 1904 an durch die Strahlung induzierten Krebs verstarb. Edison stoppte seine Untersuchungen und Entwicklungen auf dem Gebiet der Röntgentechnik aufgrund des Todes seines Assistenten. Ein positives Ergebnis dieser Tragödie war, dass die Menschen anfingen die Gefährdung durch Röntgenstrahlen ernst zu nehmen. 

Heutzutage sind die Risiken einer Überdosierung durch die Verwendung von Bildverstärkern erheblich reduziert. Im Gegensatz zum Film ermöglicht dieser mehrstufige Prozess Entwicklern Bilder von hoher Qualität zu erhalten bei einer sehr geringen Dosis. Zuerst trifft die Röntgenstrahlung auf das fluoreszierende Material und erzeugt Photonen im sichtbares Licht. Diese Photonen wiederum erzeugen Elektronen, die man als Photoelektronen bezeichnet und in ein zweites Material emittiert werden. Auf dem Weg dahin bewegen sich die Elektronen in einem Vakuum und werden durch eine Reihe von Elektroden auf einen Schirm fokussiert. In den meisten Fällen kann dieser Schirm an eine Art von Videokamera, die an einen Monitor und/oder ein Aufnahmegerät besitzt, angeschlossen werden. Unter Verwendung von Systemen dieser Art kann die Intensität der Röntgenstrahlung stark reduziert werden, während die Bildintensität x-mal besser ist als die direkte Belichtung am Fluoreszenzschirm. 

Glow in the Dark
Ein Experiment bei dem Kinder "glow in the dark" Material herstellen können. 

Slime
Ein anderes Rezept für "glow in the dark" Material.

Fluoroscopy
Ein kurzer geschichtlicher Abriss des physikalischen Prozesses.

Fluoroscopy
Ein Artikel über die grundlegenden Prozesse mit vielen Links zu anderen das Thema betreffenden Artikeln.

Medical Devices: Fluoroscopy
Eine kurze Beschreibung zwei schöne Bilder von Durchleuchtungsapparaten von 1918. "Scrollen" sie die Seite hinunter bis sie zu "Fluoroscopy" gelangen.

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