Röntgen
Wilhelm Conrad Röntgen war ein deutscher Maschinenbauingenieur und Physiker, der elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich, der als Röntgenstrahlung oder X-Strahlen bekannt ist, erzeugte und entdeckte, eine Leistung, die ihm 1901 den ersten Nobelpreis für Physik einbrachte.
Geschichte
Am 8. November 1895 entdeckte der deutsche Physikprofessor Wilhelm Röntgen beim Experimentieren mit Lenard- und Crookes-Röhren über Röntgenstrahlen und begann diese zu untersuchen. Er schrieb einen ersten Bericht "Über eine neue Art von Strahl: Eine vorläufige Mitteilung" und reichte sie am 28. Dezember 1895 bei der Würzburger Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft ein. Dies war die erste Arbeit über Röntgenstrahlen. Röntgen bezeichnete die Strahlung als "X", um darauf hinzuweisen, dass es sich um eine unbekannte Art von Strahlung handelte. Der Name blieb bestehen, obwohl (über Röntgens große Einwände) viele seiner Kollegen vorschlugen, sie Röntgenstrahlen zu nennen.
Röntgenstrahlen
Röntgenstrahlen sind eine Art von Strahlung, die als elektromagnetische Wellen bezeichnet wird. Die Röntgenbildgebung erzeugt Bilder aus dem Inneren Ihres Körpers. Die Bilder zeigen die Körperteile in verschiedenen Schwarz-Weiß-Tönen. Dies liegt daran, dass verschiedene Gewebe unterschiedliche Mengen an Strahlung absorbieren. Kalzium in den Knochen absorbiert Röntgenstrahlen am meisten, so dass die Knochen weiß aussehen. Fett und andere Weichteile nehmen weniger auf und wirken grau. Die Luft absorbiert am wenigsten, so dass die Lungen schwarz aussehen.
Die bekannteste Anwendung von Röntgenstrahlen ist die Untersuchung auf Knochenbrüche, aber Röntgenstrahlen werden auch auf andere Weise eingesetzt. So können beispielsweise Thoraxröntgenaufnahmen eine Lungenentzündung erkennen. Mammographien verwenden Röntgenstrahlen, um nach Brustkrebs zu suchen. Wenn Sie ein Röntgenbild haben, können Sie eine Bleischürze tragen, um bestimmte Teile Ihres Körpers zu schützen. Die Strahlungsmenge, die Sie von einem Röntgenbild erhalten, ist gering. Zum Beispiel gibt ein Thoraxröntgenbild eine Strahlendosis aus, die der Strahlungsmenge entspricht, der Sie in 10 Tagen natürlich aus der Umgebung ausgesetzt sind.
Röntgenquellen
Die grundlegende Physik legt nahe, dass jedes Mal, wenn man ein geladenes Teilchen beschleunigt, es Licht abgibt. Die Art des Lichts hängt von der Energie der Elektronen (oder anderer geladener Teilchen) und dem Magnetfeld ab, das sie um den Kreis schiebt. Da die Synchrotron-Elektronen (in eine Art Teilchenbeschleuniger) in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit geschoben werden, geben sie enorme Energiemengen ab, insbesondere Röntgenenergie. Und nicht nur irgendeine Röntgenstrahlung, sondern ein sehr starker Strahl von fokussiertem Röntgenlicht. Die Synchrotronstrahlung wurde 1947 erstmals bei General Electric in den Vereinigten Staaten entdeckt.
Röntgenbildgebung
Aufgrund ihrer Fähigkeit, bestimmte Materialien zu durchdringen, werden Röntgenstrahlen für verschiedene zerstörungsfreie Prüf- und Testanwendungen eingesetzt, insbesondere zur Identifizierung von Fehlern oder Rissen in Strukturbauteilen. Die Schattengrafik zeigt die internen Merkmale und ob es sich bei dem Teil um einen Klang handelt. Dies ist die gleiche Technik, die in Arzt- und Zahnarztpraxen angewendet wird, um Röntgenbilder von Knochen bzw. Zähnen zu erstellen. Röntgenstrahlen sind auch für die Verkehrssicherheitskontrolle von Fracht, Gepäck und Passagieren unerlässlich. Elektronische Bilddetektoren ermöglichen die Echtzeit-Visualisierung des Inhalts von Verpackungen und anderen Passagierartikeln.
Die ursprüngliche Verwendung von Röntgenstrahlen diente der Darstellung von Knochen, die sich leicht von Weichteilen auf dem damals verfügbaren Film unterscheiden ließen. Genauere Fokussiersysteme und empfindlichere Detektionsverfahren, wie verbesserte fotografische Filme und elektronische Bildsensoren, haben es jedoch ermöglicht, immer feinere Details und feine Unterschiede in der Gewebedichte bei deutlich niedrigeren Belichtungswerten zu unterscheiden. Darüber hinaus kombiniert die Computertomographie (CT) mehrere Röntgenbilder zu einem 3D-Modell einer Region von Interesse.
Röntgentherapie
Die Strahlentherapie nutzt hochenergetische Strahlung, um Krebszellen abzutöten, indem sie ihre DNA schädigt. Da die Behandlung auch normale Zellen schädigen kann, wird empfohlen, die Behandlung sorgfältig zu planen, um Die sog. ionisierende Strahlung aus Röntgenstrahlen beschießt einen fokussierten Bereich mit genügend Energie, um Elektronen von Atomen und Molekülen vollständig zu entfernen und damit ihre Eigenschaften zu verändern. In ausreichender Dosierung kann dies die Zellen schädigen oder zerstören. Diese Zellschädigung kann zwar Krebs verursachen, kann aber auch zur Bekämpfung eingesetzt werden. Durch die Ausrichtung der Röntgenstrahlen auf krebsartige Tumore kann es diese abnormen Zellen zerstören.
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