Der Geek-Atlas (German Edition)

seine eigene Hand messen. Er bezog sogar seine Frau mit ein, indem er ein Röntgenbild ihrer Hand anfertigte,
     komplett mit Ring am Finger ( Abbildung 21.1 ).
    Abbildung 21.1 Röntgenbild der Hand von Röntgens Ehefrau
    Röntgens Leben und Forschung und die Auswirkungen der Röntgenstrahlung auf die medizinische Wissenschaft bis zum heutigen
     Tag sind im Röntgen-Museum seiner Heimatstadt Remscheid dokumentiert. Im Museum sind die von Röntgen verwendeten Originalgerätschaften,
     inklusive einer Sammlung von Röntgenröhren, ausgestellt. Auch die Nobelpreis-Medaille können Sie hier bewundern.
    Das Museum ist nicht nur der Vergangenheit gewidmet. Es gibt eine Sammlung moderner Röntgenstrahl-Geräte, die die Entwicklung
     der Röntgenstrahltechnik zu medizinischen Zwecken veranschaulichen. Einige der Ausstellungsstücke sind recht groß. Trotz des
     beschränkten Raums umfasst die Sammlung auch Allzweck-Röntgengeräte und portable Röntgengeräte. Es gibt dentale Röntgengeräte
     und Geräte für die Mammografie. Das Museum besitzt auch CAT-Scanner, die eine Röntgenstrahlröhre um einen Teil des Körpers
     des Patienten bewegen, und Bilder eines Teils der Körpers erzeugen.
    Röntgenstrahlen werden aber nicht nur in der Medizin, sondern auch in anderen wichtigen Anwendungsbereichen eingesetzt. Daher
     ist auch ihr Einsatz in der Röntgen-Kristallografie (die genutzt wurde, um die Form der DNA zu enträtseln, siehe Replikation ), beim zerstörungsfreien Testen von Geräten, beim Screening von Personen und Gepäck im Rahmen von Sicherheitsmaßnahmen und
     bei der Untersuchung von Kunstwerken im Röntgen-Museum dokumentiert.
    Praktische Informationen
    Details zum Museum finden Sie unter http://www.roentgen-museum.de/ . Remscheid liegt etwa 40 Fahrminuten von Düsseldorf entfernt.
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    Bremsstrahlung und K-Schalen-Emission
    Die Anwendung von Röntgenstrahlen ist allgemein bekannt: Wenn Sie einen menschlichen Körper mit Röntgenstrahlen beschießen,
     werden diese in unterschiedlichen Mengen von Gewebe und Knochen absorbiert. Das daraus resultierende Muster kann man sichtbar
     machen, indem man den Röntgenstrahlen eine fotoreaktive Platte in den Weg stellt. Die Strahlen wirken auf das Fotomaterial
     ähnlich wie Licht.
    Anders verhält es sich mit der Erzeugung von Röntgenstrahlen. Hierzu gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten, bei denen
     jeweils Elektronen mit hoher Geschwindigkeit auf ein Metall treffen. Die eine Methode, Bremsstrahlung, basiert auf der rapiden
     Abbremsung von Elektronen, und die andere, K-Schalen-Emission, auf der Kollision von zwei Elektronen.
    Eine einfache Röntgenröhre ( Abbildung 21.2 ) besteht aus einem erhitzten Glühfaden, K, der Elektronen über den thermionischen Effekt abgibt. Der Glühfaden ist sehr heiß
     und damit die durch die Hitze verursachte Vibration so hoch, dass Elektronen abgegeben werden, weil die Kräfte durch die sie
     an Ort und Stelle gehalten werden, schlichtweg überwunden werden. Die Elektronen werden in Richtung einer Anode, A, beschleunigt,
     die aus einem harten Metall wie Wolfram besteht.
    Abbildung 21.2 Röntgenröhre
    Wenn die Elektronen auf die Anode treffen, wird ein Großteil ihrer Energie in Wärme umgewandelt. Aus diesem Grund besteht
     die Anode aus einem Material, dem hohe Temperaturen und häufiges Kühlen (etwa durch kaltes Wasser an der hinteren Seite) nichts
     anhaben können. Einige Elektronen verursachen Röntgenstrahlung durch Bremsstrahlung und andere durch K-Schalen-Emission.
    Die Bremsstrahlung verursachenden Elektronen erzeugen Röntgenstrahlung, wenn sie vom elektrischen Feld, das die Atomkerne
     in der Wolfram-Anode umgibt, abgelenkt werden (siehe Abbildung 21.3 ). Die Elektronen werden durch ihre positive Ladung in Richtung Anode beschleunigt. Wenn Sie nahe genug an einen Wolfram-Kern
     herankommen, wird ihr Weg abgelenkt und sie verlieren Geschwindigkeit und damit Energie. Diese Energie verschwindet aber nicht
     einfach: Sie wird als Röntgenstrahlung abgegeben.
    Abbildung 21.3 Bremsstrahlung
    Einige Elektronen treffen aber tatsächlich andere Elektronen, die sich um die Wolfram-Kerne bewegen, und werfen Sie aus der
     Bahn. Röntgenstrahlen werden emittiert, wenn die ankommenden Elektronen die Elektronen aus der innersten Schale (der K-Schale) des Wolfram-Atoms abspalten. Elektronen einer äußeren Schale rutschen dann in die K-Schale.
    Dadurch verlieren diese Elektronen Energie, und weil auch diese wieder erhalten