فیزتک

فیزیک و تکنولوژی

فیزیک و تکنولوژی

آموزگار هستم. از آنجا که پروژه کارشناسی بنده حول ترجمه مقالاتی درباره ظهور اشعه ایکس و کاربردهای آن بود، این صفحه را ابتدا تحت عنوان اشعه ایکس در فروردین 1384 راه اندازی کردم. بعدها بخاطر نشر مطالب متفاوت و گوناگون به فیزتِـــک تغییر نام دادم. فیزتک از سرکلمه های فیزیک و تکنولوژی ساخته شده است.
/ پشتیبان دانش آموزان مدارس بین الملل
International School's Students Support

طبقه بندی موضوعی

۸۳ مطلب توسط «ابراهیم پهلوان» ثبت شده است

در هشتم نوامبر 1895 ویلهِلم کُنراد رونتگن[1] پروفسور آلمانی تبار ( 1923 - 1845 ) در حال کار در تاریکخانة آزمایشگاه وُزِنبرگ بود. آزمایشهای او حول پدیده های نوری و انواع آنها- که بوسیلة تخلیة الکتریکی در ولتاژهای بالا و درون لامپهای خلا بوجود می آمدند- بود. اینگونه لامپها را، به طور کلی با نام « لامپهای کروکس[2] » می شناسند- بعد از مرگ محقق انگلیسی ویلیام کروکس ( 1919 – 1832 )- که به طور گسترده ای در دسترس بود. رونتگن مجذوب اشعه های کاتدی و تعیین برد آنها در خارج از لامپ شده بود. آنچه باعث تعجب رونتگن شده بود این بود که وقتی لامپ شارژ می شد صفحه ای که به عنوان پردۀ مشاهده  در طرف دیگر اتاق قرار داده بود شروع به درخشش می کرد. این ثابت می کرد که صفحة پوشانده شده از پلاتینوسیانید باریم( همان پرده )که خیلی دور از اشعۀ کاتدی قرار داشت با آن وارد واکنش می شد. ما اطلاعات کمی در مورد توالی کارهایش در روزهای بعد داریم، مگر اینکه او اجسام مختلفی را بین لامپ و پرده قرار می داد و اشعۀ جدید را آزمایش می کرد، او مشاهده کرد که استخوانهای دستش به طور واضحی از میان گوشت نمایان می شوند. رونتگن برای هفت هفته با دقت زیادی به برنامه ریزی و اجرای آزمایشهایی برای تعیین ماهیت اشعه ها دست زد. او در اختفا و انزوا کار می کرد، بطوریکه به یکی از دوستانش گفته بود: « من یک چیز جذاب و جالب کشف کرده ام، اما نمی دانم به چه دلیل مشاهداتم صحیح است ». در حقیقت، آزمایشهای رونتگن آنقدر زیاد بود که او را در رسیدن به این باور که مشاهداتش حقیقت دارند متقاعد ساختند. و همین باعث بالا رفتن اطلاعات علمی مورد تأیید ما دربارۀ پدیده های موجود بود. در 28 دسامبر 1895 رونتگن گزارشی مقدماتی با عنوان "Uber eine neue Art von Strahlen" همراه با چند عکس رادیوگرافی آزمایشی و عکس دست همسرش به رئیس انجمنِ فیزیک-پزشکی وورزبرگ[3] ارائه داد، او در اولین روزهای سال جدید چند گزارش چاپی به دوستانش در سراسر اروپا فرستاد. ژانویة آن سال شاهد فراگیر شدن تمام دنیا با « اشعۀ ایکس خیره کننده » شد، و رونتگن این کشف را معجزه ای در پزشکی خواند. رونتگن، که اولین جایزۀ نوبل سال 1901 را آن خود ساخته بود، نپذیرفت که در مورد اشعۀ ایکس  چیزی را به طور عمومی یا خصوصی فاش کند، او حتی از اینکه شرح مختصری در مورد کشفش و کاربردهای آن بدهد اجتناب کرد. 1-3) ویلهلم کُنراد رونتگن ( 1923 – 1845 ) در 1896. به طعنه می توان گفت که رونتگن ( هنگام پی بردن به ماهیت کشفش ) هیچگونه علاقه ای برای عکس گرفتن نداشت. تعداد نسبتاً کمی عکس از او بعد از کشفش وجود دارد، که خیلی از آنها مانند این یکی  دارای ژستی رسمی و جدی اند.1-4) عکس محل کشف، انجمن فیزیک دانشگاه ووزبرگ، که در سال 1896 گرفته شده است. رونتگن در طبقۀ دوم زندگی می کرد، و آزمایشگاه و کلاسهای درس در زیرزمین و طبقۀ اول بودند.1-5) اتاق آزمایشگاه انجمن فیزیک که رونتگن برای اولین بار در آن متوجه اشعۀ  ایکس شد و به تحقیق پیرامون آن مشغول گشت.1-6) بزودی لامپهای بدین شکل بوسیلۀ رونتگن و دیگران برای تحقیق دربارۀ نورها مورد استفاده قرار گرفت.1-7) یکی از عکسهای رادیوگرافی که رونتگن در نوامبر 1895 برای تعیین قدرت نفوذ اشعۀ ها در اجسام گوناگون گرفت.1-8) عکس رادیوگرافی مشهوری که توسط رونتگن در 22 دسامبر 1895 گرفته شد، و برای فرانز اکسنر[4] – فیزیکدانی در وینا[5] – فرستاده شد. بر طبق روایات این عکس به عنوان « اولین عکس اشعۀ ایکس » و « عکس دستِ خانم رونتگن » مشهور است.1-9) عکس رونتگن از دست آلبرت وُن کولیکر[6]، که در پایان سخنرانی و نمایش رونتگن در انجمن فیزیک  پزشکی وُزنبرگ به تاریخ 23 ژانویة 1896 گرفته شد.1-10) عکس رادیوگرافی از چند سکه که توسط. گوداسپید[7] ( 1943 – 1860 ) و ویلیام جنینگز[8] ( 1945- 1860 ) در سال 1896 گرفته شده است. احتمالاً یکی از آن دو به طور تصادف در 22 فوریة 1890 در فیلادلفیا گرفته است. هیچکدام از آنها ( نه گود اسپید و نه جنینگز ) ادعای اینکه زودتر این را کشف کرده اند نداشتند، تا اینکه پس از اعلام رونتگن آنها نیز عکسها را به نمایش گذاشتند. [1]  Wilhelm Conrad Roentgen[2] Crooks tubes[3] Wurzburg Physical-Medical Society[4] Franz Exner[5] Vienna [6] Albert von Kolliker[7] A. W. Goodspeed [8] William Jennings
در حدود صد سال پیش اشعة ایکس در آزمایشگاه بوجود آمد و در موارد بسیار گسترده ای کاربرد پیدا کرد‌ و این یک پیشرفت و جهش فوق العاده شگفت انگیز به شمار می آمد. در آخرین هفته های سال 1895که  رونتگن به طور رسمی تولید آن را اعلام کرد، روزنامه ها، مجلات و ژورنال های حرفه ای سراسر دنیا توضیحات دقیقی از این اشعة مرموز همراه با دستورالعمل مشروح جهت تولید و استفاده از آن می دادند. در فوریة سال 1896 اکثر مراکز شهرها و شهرستان های آمریکا شاهد برگزاری اولین نمایش هایی از این « نور جدید » بودند. در مدت یک سال کاربرد اشعة ایکس در تشخیص و درمان بیماری ها شاخة جدیدی در علم پزشکی به وجود آورد. در حقیقت نگرش عمومی و واکنش افراد متخصص آن عصر نسبت به اشعة جدید تمام تاریخچة پرتونگاری پزشکی را به ما می نمایاند. این برای اولین بار در مسیر علم پزشکی بود که یک دستگاه الکتریکی پیچیده، رابطة عاطفی ای بین پزشک و بیمار ایجاد میکرد. سؤالات گوناگونی بود که بایستی به آنها پرداخته می شد: چه کسی این ماشین را به کار خواهد گرفت؟ آن شخص چه نوع آموزشی نیاز خواهد داشت؟ چه کسی بایستی برای این تجهیزات هزینه میکرد؟ ویا چه کسی می توانست با دیدن عکسهای رادیولوژی در مورد نحوة درمان بیمار تصمیم گیرد؟ وقایعی که در مورد رادیولوژی در آن سالها روی میداد به عنوان خط مشیی برای علم پزشکی در آن سالها به کار گرفته شد. اینکه چه هزینه ای و چه تکنولوژیی و چه حوزه و قلمروی حرفه ایی و... در زمینة اشعة ایکس مورد نیاز بود اولین سؤالاتی بودند که در پایان این قرن ( قرن نوزدهم ) توسط مردان و زنانی که خود را « پیشگامان رادیولوژی » میدانستند مطرح بود. هنگامی که دسترسی به تجهیزات مورد نیاز به راحتی ممکن شد پرتو نگاری ( رادیولوژی ) یکی از اولین رشته های پزشکی بود که استفادة روز افزونی از عکس های رادیولوژی در آگهی ها، متون تخصصی و کارهای کلینیکی کرد. ما خیلی خوش شانسیم که منبعی از اسناد تصویری از آن سالها داریم.
اشعة ایکس  قبلاً در ایالات متحده با افزایش تبلیغ در بیمارستانهای عمومی، خصوصی و نظامی بهبود یافت. از ابتدا اشخاص مختلفی عهده دار موفقیت آن در این اوضاع بودند- که همه آنها پزشک نبودند. یک مثال قابل ذکر در هر دو زمینه  کلینیکی و انستیتویی از نظر تاریخی در این رشته « والتر داد[1] »  بود. او به خوبی تعلیم ندیده بود، کار او با دستیاری در آزمایشگاه شیمی بویلستون کمبریج[2] در اواخر دهة 1880آغاز شد. آنجا بود علاقه اش به علم رشد کرد، و او مرتباً در کنفرانسهای شیمی شرکت می کرد. در سال 1892 او به عنوان معاون داروخانه ای در MGH و بعداً بعنوان رئیس منصوب شد. یکی از وظایف فرعی داروخانه دار بر عهده داشتن مسئولیت اشعه های ایکس بود. داد، اولین آزمایشات اشعة ایکس اش را در مارس 1896 در یک ساختمان قدیمی عصب شناسی انجام داد. با وجود دشمنی برخی مخالفان، «داد» در کارش اصرار می ورزید و، عاقبت یک سیم پیچ کی نرید[3] توسط MGH خریداری شد. استفاده از آن- که یک منبع برق قابل حمل و سبک بود- در آزمایشات یک موفقیت بزرگ به حساب می آمد. در سال 1898، MGH برای همه «‌ وسایل اشعه ایکس  » مقدار 14/297 دلار خرج کرد. در سال 1902، شش دستگاه اشعه ایکس در درمان و تشخیص بیماریها به کار گرفته شدند.روسای بیمارستان آمادة دیدن نور- « نور جدید »- شدند. در سال 1904، یک تاریکخانه رونتگن اختصاصی در MGH تاسیس شد. سرانجام در سال 1908 بخش رونتگنولوژی رسماً افتتاح شد؛ و«داد» کسی که به درجۀ فوق دیپلم در دانشگاه ورمونت[4] رسید یک پرتو نگار معروف شد.  دیگر کارکنان اولیه اشعه ایکس، کسانی که امروز متخصصان فنی نامیده می شدند، با اینکه درجه پزشکی نداشتند اما با نظریات و اختراعات خارق العادة خود در تکمیل تجهیزات، بهبودی تشخیص و بالا بردن توان اشعه ها سهیم بودند.  2-35) الیزابت فلیشمن آشیم[5] (1905-1859) در مدارس عمومی سانفرانسیسکو تعلیم دید. در سال 1896 او در یک دوره شش ماهه دانش الکتریکی شرکت کرد، سپس مقداری پول برای خرید وسایل اشعة ایکس قرض گرفت و یکی از اولین اداره های خصوصی اشعة ایکس را در ایالات متحده تأسیس کرد. با شروع جنگ اسپانیا و آمریکا او یکی از ماهرترین افراد رشته رادیوگرافی در بیمارستان ارتش سانفرانسیسکو بود. آشیم در سال 1905 از تحریکات تشعشع نئوپلاسما درگذشت.2-36) مهارت قابل تقدیر الیزابت فلیشمن آشیم به عنوان یک پرتو نگار در این عکس که با استفاده از اشعه های رونتگن در بخش پزشکی ارتش ایالات متحده در جنگ با اسپانیا (1900) گرفته است به وضوح دیده می شود.2-37) دکتر ویلیام گری[6] بالای سر یک بیمار در اتاق اشعه ایکس مقابل هیات رئیسۀ کشتی بیمارستانی امداد ایستاده است؛ این کشتی یکی از چهار کشتی ای بود که به وسایل اشعه ایکس برای استفاده در جنگ اسپانیا و آمریکا مجهز بود.2-38) کاپیتان ویلیام بور دن[7] (1934-1858) خلاصه ای از جزئیات مشاهدات ارتش ایالات متحده از تأثیرات اشعه های ایکس را در جنگ اسپانیا و آمریکا جمع آوری کرد و بعداً در بوجود آمدن بیمارستان عمومی والتر رید[8] در واشنگتن کمک نمود.2-39) یکی از چندین رادیوگراف اولیه ژوزف اسمیت[9] (1952-1869) بود که در حدود سال 1898 از جراحی ارتوپدی به طراحی رادیولوژیست در بیمارستان پرسبیترین در شیکاگو رفت. همانطور که در سمت راست این عکس دیده میشود او بسادگی به عنوان " اسمیت اشعة ایکس " معروف شد.2-40) والتر داد (1916-1869) مردی خود ساخته بود که از سرایداری آزمایشگاه به سمت پرتونگار در بیمارستان عمومی منچستر رسید.  اولین کارش در یک اتاق کوچک در ساختمان عصب شناسی شروع شد. سپس در استفاده از وسایل جدید موفقیتهایی بدست آورد و محل زیر پله های جلو ساختمان بولفینچِ[10] MGH را برای اینکار اختصاص داد.2-41) در این عکس داد (در راست) وسایل اشعة ایکس   را از پشت یک سپر محافظ کنترل می کند. این تلاش در حفاظت باعث جلوگیری از مرگ داد در اثر تحریکات تشعشع نئوپلاسما در سال1916شد.2-42) این عکس از ساختمان بولفینچِ MGH در سال 1921گرفته شده است. در یک اتاق کوچک زیر پله های ایوان، داد یکی از اولین بیمارستانهای آمریکایی با تاسیسات اشعة ایکس   را به راه انداخت. زیرزمین و محلی خارج از راه اصلی نمونه ای از بخشهای رادیولوژی بیمارستانهای سرتاسر جهان بودند.2-43) اِد ژرمن[11] (1936-1865) (ایستاده)همانطور که در عکس نشان داده شده است در سال 1896یک ماشین استاتیک را توسط دست به حرکت درآورد. او با کمپانی ویکتور- الکتریک در شیکاگو شریک شد و بخش فرهنگی ویکتور را برای تدریس درباره وسایل اشعة ایکس  به پزشکان و متخصصان تاسیس کرد. او در سال1920 یک گروه از متخصصان را جمع و شرکت آمریکایی متخصصان پرتونگار را دایر نمود ( که بعداً انجمن آمریکایی متخصصان اشعۀ ایکس نام گرفت ). [1] Walter Dodd[2] Boylston Chemical Laboratory in Cambridge[3] Kinraide coil[4] Vermont[5] Elizabeth Fleishman Ascheim[6] Dr. William Gary [7] Capitan William Borden[8] Walter Reed General Hospital[9] Josef F. Smith[10] Bulfinish[11] Ed Jerman
در اولین نیمه سال 1896 وسایل اشعه ایکس در چند بیمارستانهای لندن نصب شده بودند. در بیشتر بیمارستانها، پزشکان با علاقه ای که به الکتریسیته یا عکاسی داشتند « بیمارستان متخصصان برق » را تاسیس کردند، و این برای دکترها یک احساس جدیدی درباره « عکاسها » ایجاد کرد. در بیمارستان میلر[1] در لندن ،آقای سورگن توماس مور[2] با همسایه دانشمندش ویلیام وبستر[3]، نه تنها به تاسیس اولین بخش اشعة ایکس انگلستان کمک کردند بلکه همچنین در تشکیل انجمن رونتگن و تهیه آرشیوهای اولیه مجلات از اشعه رونتگن فعال بودند. در بیمارستان لندن، هدلی[4] اشعه های ایکس را در اوایل سال 1896 در بخش الکتریکی اش ترکیب کرد. همکارش، اِرنِست هارناک[5] یکی از پیشگامان پرتو نگار انگلیسی بود که هدایت پرتوها رادرپرتودهی به عهده داشت و به همین خاطر صدمات سختی دید و سرانجام درگذشت. در سال 1903 استفاده از اشعة ایکس افزایش یافت و  در همان سال خانواده سلطنتی یک بخش جدید برای بیماران خارجی در قسمت برق، بخشی که به کلی به وسایل اشعة ایکس  مجهز بود، و در یک مساحت بزرگ تاسیس کرد.ارتش انگلستان یکی از اولین استفاده کنندگان اشعة ایکس در بیمارستانهای صحرایی و نظامیِ ثابت بود. در مدت جنگ رودخانه در سال 1898 جراح بزرگ باترسبای[6] آزمایشات اشعة ایکس را روی تقریبا60 نفر از سربازان انگلیسی در بیمارستان کوچک ساده ای به   انجام رساند. این اولین استفاده از اشعه های ایکس در جنگ، در یک کلبه گلی در طول ساحل رود نیل بود. باترسبای از چند نفر بطور داوطلبانه  برای پدال زدن دوچرخه ای برای شارژ باتریها استفاده کرد.  در فرانسه، آنتونی بکلر[7] که قبلا در ایمن شناسی[8] بخوبی مشهور بود طرز کار اشعة ایکس  را در ژانویه سال 1896نشان داد. او با دیدن ضربانهای قلب و حرکات دیافراگم به شگفت آمد و با معاینه هایش از افزایش تیرگی در سر ریه، بطور دقیق تغییرات باقی مانده از سل را تفسیر کرد. پس از مدتی بکلر مصمم به ترک ایمونولوژی و گذراندن ادامه زندگیش به عنوان رادیولوژیست گردید. او اظهارکرد:« این به نظر من راهی به سوی سرزمین موعود است، و من آنرا دنبال خواهم کرد».  بکلر بر احداث ماشین استاتیک بیمارستان تنون[9] نظارت کرد، جایی که بزودی یک بخش رادیولوژی سرویس دهی داشت. بکلر در تجربه اولیة اشعة ایکس  بیمارستانی اش در یک اتاق کوچک ،و با وسایل ناچیز و کمبود کارکنان لازم رنجهای زیادی را تحمل کرد.  مدیریت بیمارستان فقط یک مکان کوچک را بدون تاریکخانه تهیه کرد. بکلر پرتونگاریهایش را در خانه اش انجام داد، جایی که همسرش اتاق کوچکشان را توسعه داده بود. در سال 1897 او به بیمارستان سینت- آنتونیو[10] منتقل شد، جایی که او در طول 35 سال تدریس رادیولوژی را در مدرسه فرانسه بر عهده داشت؛ هرچند که خیلی اوقات با حمایت کمی از طرف هیأت مدیره و روسا روبرو می شد. او در سال 1905 گفت:  « یک شیوه رادیولوژی پزشکی، تشخیص و درمان رادیویی مورد استفاده همه دانشجویان پزشکی قرار خواهدگرفت. این روش تدریس مستلزم سه قسمت می باشد- تئوری، عملی و درمانگاهی- اما نمی توانست محلی را در هر جایی به جز داخل یک بیمارستان بگیرد».  2-23) بیمارستان میلر لندن در سال1906، که اولین بار در ده سال قبل از آن برای اشعة ایکس تجهیز شده بود. در مارس سال 1896 توماس مُور، آقای سورجن و ویلیام وبسترِ دانشمند، رؤسای بیمارستان را در نصب وسایل اشعة ایکس پس از موفقیت آمیز بودن پرتونگاری دنده شکسته شده یک بچه ترقیب کردند.2-24)  نقشه طبقة هم کف بخش اشعة ایکس  بیمارستان کشیش جورج لندن در سال 1910. بیشتر اتاقهای اشعة ایکس اولیه بسیار کوچک بودند.2-25) این نکات در آوریل سال 1897در بیمارستان گازت در شهر گیتی[11] در پی تلاشهای ناموفق آگهی محلی منتشر شد. این مسئله واضح بود که سعی بدست آوردن یک شهرت مهم است؛ مساحت کلینیکها جوابگوی تجهیز کردن بیمارستانشان برای اجرای خوب طرح رادیولوژی بود.2-26)  فلورانس استونی[12] (1932-1870) اولین زن رادیولوژیست بریتانیایی و یک از مسئولین مدرسه پزشکی زنان، اولین کلینیک سرویس دهی اشعة ایکس را ، بدون تاریکخانه، در بیمارستان رویال تاسیس کرد، او ورقه های اشعة ایکس اش را در خانه و در حمام ظاهر می کرد.2-27) ارنست هارناک[13] در اینجا طرز استفاده از یک دستگاه نظامی که شامل یک سیم پیچ رومکرف و یک لوله خلاء اولیه است را شرح می دهد. نکته مهم در نبودن حفاظت در برابر پرتو ها بود- هارناک یکی از اولین مصدومانی بود که در اثر تحریکات تشعشع و تابش به سرطان دچار شد.2-28) آلفرد بارکلی[14] (1949-1876) اولین بار در سال 1896به اشعه  ایکس علاقمند شد. او در نوسازی بیمارستان رویال منچستر[15] در سال 1909 با تاکید بر در نظر گرفتن محلی برای اتاق برای رادیولوژی بسیار سودمند و مفید واقع شد. 2-29) این نمونه ای از ساخت خانگی محافظ ایستاده اشعة ایکس  است که بوسیلة یک نجار برای بیمارستان رویال منچستر ساخته شد، و همچنین برای بارکلی ،که آنرا در زیر زمین  بخش اشعة ایکس اش نصب کرد.2-30) جراح بزرگ باترسبای (1919-1879)،60 زخمی را در صحرای نیل در کلبه ای گلی مورد آزمایش قرار داد. عکسی که در اینجا نشان داده شده است یکی از اولین  استفاده های اشعه های ایکس در یک بیمارستان صحرایی می باشد.2-31) آنتونی بکلر (1939-1856)، پدر رونتگنولوژی فرانسه، عقیده داشت که بایستی برای رشته نو ظهور رادیولوژی سرمایه گذاری شود.2-32) یک نمونه آزمایش فلوروسکوپی سینه، که توسط بکلر در بیمارستان تنون انجام شد.2-33) جدیت بکلر نسبت به اشعه جدید او را به  گردآوری هفتگی  اطلاعات رادیولوژی (که از ساعت 10صبح یک شنبه 6 نوامبر 1897آغاز شد) ترغیب کرد.2-34) یک متخصص برق، درالت[16]، این وسایل را برای بکلر در آخر سال 1890 ساخت. بیشتر وسایل اولیه رادیولوژی توسط بیمارستان یا دانشگاههای الکتریکی ، به نجار ها و مکانیک ها سفارش داده می شدند. [1] Miller Hospital[2] Senior Surgeon Thomas Moore[3] William Webster[4] W. S. Hedley[5] Ernest Harnack[6] J. C. Battersby[7] Antoine Beclere[8] Immunology[9] Hospital Tenon [10] Hospital Saint Antonio[11] City’s Hospital Gazette[12] Florence Stoney[13] Ernest Harnack[14] Alfred E. Barclay[15] Manchester Royal Infirmary[16] Drault