Röntgenikiirgus

Avastamine

Röntgenikiirgus avastati katsetes Crookesi toruga, mille konstrueeris umbes 1870 inglise füüsik William Crookes. See on klaastoru, kus katoodi ja anoodi vahele rakendatakse kõrge pinge, et siis jälgida gaaslahendust. Tugevas väljas kiirendatakse elektrone suure energiani ja kui need tabavad anoodi või seadme korpust, tekkib kõrvalmõjuna röntgenikiirgus.
Röntgenikiirgusega kaasnevaid efekte märkasid juba tookordsed teadlased. Näiteks märkasid mitmed teadlased sõltumatult, et läheduses olnud fotoplaatidele tekkisid varjud. Johann Hittorfi ja William Crookesi konstrueeritud elektronkiiretorudes, mida ka Wilhelm Conrad Röntgen oma katsetes kasutas, tekib röntgenikiirgus, mida tõestati Crookesi ning alates 1892. aastast Heinrich Hertzi ja tema õpilase Philipp Lenardi katsetes fotoplaatide mustumisega, ilmselt aga teadvustamata avastuse tähtsust. Ka Nikola Tesla katsetas alates 1887. aastast elektronkiiretorudega ja tekitas seejuures röntgenikiirgust, kuid ei avaldanud oma tulemusi. Väidetakse ka, et röntgenikiired avastas juba 1881. aastal ukraina päritolu Austria teadlane Johann Puluj.
Wilhelm Conrad Röntgen avastas röntgenikiirguse nimetatust teadlastest sõltumatult. Ta vaatles röntgenikiirgust esimest korda Würzburgi Julius Maximiliani Ülikooli füüsikainstituudis hilisel reede õhtul 8. novembril 1895, kui teenindavat personali enam majas ei olnud. Elektronkiiretoru lähedal helendas fluorestseerus selle töötamise ajal baariumplaatinatsüaniidist ekraan. Helendus ei lakanud ka siis, kui ta toru musta papiga kinni kattis. Järgnenud seitsme palavikulise nädala jooksul, mil Röntgen harva laborist lahkus, selgus, et põhjuseks on kiirgus, mis lähtub sirgjooni mööda gaaslahendustorust, see heidab varje, magnet ei kalluta seda kõrvale ja palju muud. 28. detsembril 1895 esitas Röntgen avaldamiseks töö "Über eine neue Art von Strahlen".
Röntgeni teene on see, et ta sai vastavastatud kiirte tähtsusest kohe aru ning uuris neid esimesena teaduslikult. Röntgeni kuulsusele aitas kindlasti kaasa see, et ta tegi röntgeniülesvõtte oma abikaasa käelabast, mis sisaldus tema esimeses publikatsioonis röntgenikiirguse kohta. See kuulsus tõi talle 1901 Nobeli füüsikaauhinna, kusjuures Nobeli auhinna komitee tõstis esile avastuse praktilist tähtsust. Röntgen nimetas oma avastuse X-kiirteks.
Nimetus "röntgenikiired" pärineb anatoom Albert von Köllikerilt, kes pani selle ette 23. jaanuaril 1896. Ajendiks oli Röntgeni esimene avalik ettekanne Köllikeri asutatud Würzburgi füüsika-meditsiiniseltsi (Physikalisch-medizinische Gesellschaft zu Würzburg) kutsel. Mõnes keeles, sealhulgas inglise keeles, on jäädud esialgse nimetuse juurde.

Geigeri loendur

Geigeri-Mülleri loendur töötab välise fotoefekti põhimõttel. Kinnises anumas on gaas, silindriline katood ja juhe anoodiks. Anoodi ja katoodi vahele rakendatakse suur pinge ning kui röntgeni footon siseneb anumasse ja ioniseerib gaasi, tekib ioon ja elektron, mida väli kiirendab anoodi suunas. Kiirenev elektron põrkub teel veel teiste gaasimolekulidega ka neid ioniseerides. Nii tekib hetkeks vool ja neid vooluimpulsse Geiger-Mülleri loendur loendab. Kui anuma sisendava ette panna difraktsioonivõre, on võimalik loendurisse jõudvaid footoneid eraldada energia järgi.