V druhé polovině 19. století se začali fyzikové intenzivně zabývat šířením elektrického proudu v plynech a ve vákuu. Faradayův objev elektromagnetické indukce vedl k sestrojení zdrojů vysokého napětí, Geisslerův vynález výkonné rtuťové vývěvy umožňoval dosahovat v trubicích vysokého stupně vákua. Zkoumala se závislost světelných efektů na velikosti napětí, tlaku plynu uvnitř trubice a složení plynové náplně. Při velkém zředění plynu světelné záření plynu zmizelo a jen skleněná stěna naproti záporné elektrodě slabě světélkovala. Nový druh paprsků (později se zjistilo, že se jedná o proud rychlých elektronů) byl nazván katodové záření. Ve školních kabinetech dodnes najdeme kdysi tak populární Geisslerovy barevně zářící trubice nebo Crookesovu trubici s plechovým křížem, který odstiňuje katodové paprsky.
Zkoumáním vlastností katodového záření se zabývala řada významných fyziků, např. J. W. Hittorf, W. Crookes, H. Hertz nebo P. Lenard. Možná se jim při pokusech občas stalo, že některé světlotěsně zabalené fotografické desky, ležící poblíž zářících trubic, po vyvolání z neznámého důvodu zčernaly. Nenapadlo je však pátrat po příčinách tohoto jevu ...
Výbojové trubice (kliknutím se snímky zvětší):
K objevu neznámého záření došlo 8. listopadu 1895. I když se jednotlivé verze této události poněkud liší (sám Röntgen o ní nic jednoznačného neřekl), odehrálo se asi toto:
Uvedeného dne Röntgen ve své laboratoři ověřoval vlastnosti katodového záření, které před ním zjistili jiní badatelé. Domníval se, že se mu podaří najít ještě jiné, dosud nepopsané jevy, vyvolané katodovými paprsky. Opatřil Hittorfovu trubici neprůhlednoým lepenkovým obalem, aby ho při pozorování nerušilo světlo z trubice. Přitom si všiml, že několik opodál ležících krystalků při každém zapojení trubice jasně fluoreskovalo. Röntgen jako pečlivý experimentátor velmi důkladně pátral po příčině tohoto jevu. Nejprve se domníval, že obal trubice není zcela světlotěsný. Teprve když krystalky nahradil světlotěsně zabalenou fotografickou deskou, která po vyvolání zčernala, došel k závěru, že skutečně objevil nový druh záření, které nazval "paprsky X".
Následující týdny strávil Röntgen ve své laboratoři a horečně pracoval na výzkumu vlastností tajuplných paprsků. Podařilo se mu zjistit, že:
* záření vzniká dopadem katodových paprsků na anodu
* šíří se přímočaře, vzduch je prakticky nezeslabuje
* nevychyluje se elektrickým ani magnetickým polem
* proniká i neprůhlednými látkami
* látky je pohlcují tím víc, čím větší mají hustotu
* ionizuje vzduch
* pronikavost záření se zvýší zvětšením napětí na trubici
Röntgen pilně prozařoval a fotografoval pomocí paprsků X různé předměty. Jako první člověk "viděl" kostru své ruky. Na zasedání Fyzikální a lékařské společnosti ve Wüzburgu dne 28. prosince 1895 seznámil Röntgen se svým objevem vědeckou veřejnost. Jeho "Zpráva o novém druhu paprsků" (Eine neue Art von Strahlen) vyvolala ihned velkou pozornost. V jejím úvodu popsal Röntgen podstatu objevu těmito slovy:
Když necháme procházet elektrický výboj většího Ruhmkorffova induktoru Hittorfovou či Crookesovou trubicí nebo podobnou aparaturou a jestliže ji těsně obalíme černým kartonovým papírem v dokonale zatemněné místnosti, stínidlo pokryté kyanidem platnatobarnatým, nacházející se nedaleko trubice, světélkuje a to i tehdy, když citlivou vrstvu odvrátíme od trubice. Tuto fluorescenci pozorujeme i v tom případě, když stínidlo je ve vzdálenosti dvou metrů od experimentálního zařízení. Nejpozoruhodnější na tomto obejevu je ta skutečnost, že určitý aktivní činitel prochází černým obalem, který je neprůsvitný pro viditelné a ultrafialové záření Slunce nebo elektrického oblouku ...
Již 23. ledna 1896 navrhl anatom A. von Kolliker, aby se paprsky X nazývaly Röntgenovým jménem. Nový objev našel prakticky ihned široké uplatnění, nejprve v medicíně a zakrátko i v dalších oborech vědy a techniky. V průběhu jediného roku po objevu rentgenového záření bylo ve světě publikováno více než tisíc prací věnovaných tomuto záření. V Čechách poprvé použil rentgenové záření k lékařským účelů roku 1897 dr. Rudolf Jedlička, na Slovensku prof. B. Alexander.
Průkopnické začátky (kliknutím se snímky zvětší):
Hlavní mezníky ve využití objevu rentgenového záření
- 1896 Počátky zkoumání biologických účinků rentgenového záření, první pokusy o léčbu zhoubných nádorů
- 1897 Rentgenové vyšetřování srdce, první továrně vyráběný rentgen
- 1901 W.C.Röntgen získal za objev nového záření Nobelovu cenu
- 1912 Max von Laue dokázal pomocí rentgenového záření existenci krystalové mřížky pevných látek
- 1913 W.H.Bragg a W.L.Bragg (otec a syn) změřili vlnovou délku rtg záření
- 1913 Firma Kodak začala vyrábět film, určený speciálně pro rentgenové přístroje
- 1913 Vakuová rentgenka s wolframovým žhavícím vláknem (Coolidge, Lilienfeld)
- 1914 Rentgenka s rotující anodou (E.Pohl)
- 1925 Definice jednotky dávky záření, která dostala název "rentgen" (dnes už se nepoužívá)
- 1928 Z bezpečnostních důvodů se začaly používat rentgenové trubice, uzavřené v ochranném stínícím krytu
- 1930 Navržen lineární (vrstvový) tomograf, který zvýšil rozlišovací schopnost klasického rentgenového přístroje
- 1948 Zesilovač rentgenového obrazu umožnil používat nižší dávky záření při vyšetřování pacientů
- 1963 Teorie počítačové tomografie, matematická rekonstrukce příčného řezu tělem (A.M.Cormak)
- 1971 První komerční počítačový tomograf (CT) zahájil provoz 4. října
