Владислав Пристинский - 100 знаменитых изобретений

Для экономии пленки применяется специальная селеновая пластина, накапливающая электростатический заряд. Под воздействием рентгеновского излучения она теряет заряд, сохраняя его лишь на затемненных участках. В результате на поверхности пластины возникает скрытое изображение. Его проявляют, опыляя тонкодисперсным красящим порошком, точно воспроизводящим распределение света и теней. Одна селеновая пластина выдерживает 2–3 тысячи процедур, сберегая до 3 кг серебра. Изображение не уступает по качеству рентгенограмме.

Помимо черно-белой, существует цветная рентгенография. Сперва цветную рентгенограмму получали, трижды снимая объект лучами неодинаковой жесткости. Так получали три негатива, которые окрашивали синим, зеленым и красным цветами, после чего их совмещали и делали отпечаток на цветной пленке.

Позже, чтобы уменьшить дозу облучения, применили метод тоноразделения. Здесь была нужна однократная экспозиция. На снимке выделяли различные зоны плотности и на каждую изготавливали свою копию рентгенограммы. Затем их совмещали на цветной пленке, получая условно окрашенное изображение.

Обычный рентгеновский снимок дает лишь плоское изображение. Часто это не позволяет определить, например, точное местоположение инородного тела в организме, а несколько рентгенограмм, полученных с разных позиций, дают лишь приближенное представление об этом. Для превращения плоского изображения в объемное применяется стереоренгенография. С этой целью изготовляют два снимка, составляющие стереопару: на них изображена одна и та же картина, но запечатленная так, как ее видят правый и левый глаз. При рассматривании обоих негативов в специальном аппарате, они совмещаются в один, образуя глубину.

При стереорентгеноскопии пациента просвечивают двумя трубками, включающимися поочередно со скоростью 50 раз в секунду каждая. Обе серии импульсов поступают на электронно-оптический преобразователь, откуда они попеременно, синхронно с работой трубок снимаются двумя телевизионными системами. Обе картины совмещаются в одну с помощью поляризационных очков.

Глубину залегания, пространственную структуру, форму и величину патологических образований оценивают и более простыми средствами, например с помощью томографии – послойных снимков. При проведении томографии больной лежит на столе. Над ним движется рентгеновская рубка, а под ним в противоположном направлении перемещается пленка. Резкими оказываются только те элементы, которые находятся на оси вращения рычага, соединяющего трубку и пленку. Проводится серия снимков, отображающих тонкие слои толщиной в несколько миллиметров. По ним легко установить, где находится чужеродное тело или болезненный очаг.

С появлением электронно-вычислительных машин и компьютеров стало возможным программное управление всей процедурой рентгенодиагностики – от съемки до получения снимков.

Спектр применения рентгеновских лучей широк.

В 20–30-е годы прошлого века появились радиационная генетика и селекция, позволяющие получать стойкие варианты микробов с нужными свойствами, сорта растений с повышенной урожайностью. Воздействуя на организмы проникающей радиацией и затем, проводя отбор, ученые проводят ускоренную биологическую эволюцию.

В 1912 г. в Мюнхене М. фон Лауэ выдвинул идею при помощи Х-лучей исследовать внутреннее строение кристалла. Его идея вызвала споры среди коллег, и, чтобы разрешить их, В. Фридрих поставил на пути лучей кристалл и рядом, сбоку, фотопластинку для их регистрации, когда они отклонятся под прямым углом, как при обычной дифракции. Результатов не было до тех пор, пока П. Книппинг не поставил пластинку не сбоку, а за кристаллом. На ней появился симметричный узор из темных пятен.

Так появился рентгеноструктурный анализ. Сначала его применение ограничивалось получением лауэграмм – снимков, отражавших строение монокристалла. Они позволяли обнаруживать дефекты решетки, внутренние напряжения и т. п. В 1916 г. П. Дебай и П. Шеррер приспособили этот метод для изучения поликристаллических материалов – порошков, сплавов. Такие снимки назвали дебаеграммы. По ним определяют строение и состав образцов, размеры и ориентацию включений.

В 1930-е годы английские ученые Д. Бернал и Д. Кроуфут-Ходжкин осуществили рентгеноструктурный анализ белков. Съемка обнаружила у них внутреннюю упорядоченность. Благодаря такому анализу стала возможной пространственная модель ДНК, которую предложили в 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик. Для этого они воспользовались дифракционными картинами ДНК, полученными М. Уилкинсом.

Рентгеновские лучи применяют для контроля качества различных материалов и изделий. Они позволяют увидеть внутренние дефекты – трещины, раковины, непровары, включения. Этот метод называется рентгенодефектоскопия.

Х-лучи позволяют искусствоведам заглядывать под верхний слой картин, иногда помогая обнаруживать скрытые веками изображения. Так, при изучении картины Рембрандта «Даная», был открыт первоначальный вариант полотна, позже переделанный автором. Подобное исследования прошли многие живописные произведения в разных картинных галереях.

Рентгеновское излучение применяется в интроскопах – устройствах, которыми сейчас оборудованы таможни, контрольно-пропускные пункты. Они позволяют обнаруживать спрятанную взрывчатку, оружие и наркотики.

Корни современной автоматики и робототехники связаны с египетской Александрией – научным центром античного мира. Так, механик Ктесибий считается изобретателем поршневого насоса, водяных часов. Герон Александрийский оставил несколько сочинений по механике и автоматике. Словом «автомат» он называл театральные и культовые приборы, в которых важную роль играли подвижные фигурки людей.

Трон византийских императоров охраняли два механических льва, начинавшие рычать, когда к нему приближались иностранные послы.

Немецкому ученому Альберту Великому приписывают создание механического слуги, служившего хозяину на протяжении 30 лет.

В тетрадях Леонардо да Винчи сохранились записи, где он пытается установить соответствие между отдельными органами человека и механизмами. Французский математик и философ Р. Декарт утверждал, что тела животных представляют собой не что иное, как сложные механизмы. Говорить так о человеке Декарт воздержался, поскольку в те времена это было небезопасно. Предпринимались также попытки объяснить работу человеческих органов механическими причинами. Так, английский врач У. Гарвей, открывший большой круг кровообращения, сравнивал сердце с гидравлической машиной.

В XVI–XVII вв. на стыке физиологии и механики возникло новое направление, получившее название ятромеханики. Его представитель, профессор Мессинского университета Дж. А. Борели, написал книгу «О движении животных», изданную в 1680 г. в Риме. В ней описывались структура, форма, действие и сила мускулов животных и человека, излагалось учение об их движениях. Также были собраны сведения о сокращении мускулов, движениях сердца, кровообращении, о работе органов пищеварения с расчетами и примерами механических аналогий. Л. Эйлер и Д. Бернулли в XVIII в. рассматривали вопросы тока крови и движения мускулов, прибегая к механическим аналогиям.