Historia del método de fluorescencia de Rayos X

La radiografía fue descubierta por el físico alemán  Wilhelm Conrad Roentgen.

Llamó a "Rays X" la luz desconocida que causó la exposición de la película y publicó su descubrimiento con una imagen de rayos manuales.

Hoy se sabe que Rayos X  es una forma de radiación electromagnética, con una frecuencia entre los rayos ultravioleta y gamma. La mayoría de los Rayos X tienen una longitud de onda de 0.01 a 10 nanómetro.

Wilhelm Conrad Roentgen recibió el primer Premio Nobel de Física en 1901.

Rayos X también se puede definir como una partícula (fotón) y se describe utilizando una unidad de energía EV. La unidad de energía y la unidad de longitud de onda son intercambiables. Por lo tanto, Rayos X es una onda y una partícula. Este es un concepto importante para comprender las propiedades de Rayos X.

Los Rayos X pueden ser generados por el Bramsstrahlung (  Radiación de frenado o “Bremsstrahlung” (del alemán bremsen [«frenar»] y Strahlung [«radiación»]) es una radiación electromagnética producida por la desaceleración de una partícula cargada de baja masa (por ejemplo un electrón) debido al campo eléctrico producido por otra partícula con carga (por ejemplo un núcleo atómico) dentro de un tubo de rayos x.  Los electrones se aceleran al material objetivo. Después del impacto, la energía cinética de los electrones se transfiere a rayos X y calor.Es interesante observar que las propiedades de onda no pueden explicar el efecto fotoeléctrico. Albert Einstein y Max Planck propusieron que la luz no se comportó como una ola, sino como "paquetes" discretos con contenido de energía específico. Años más tarde, el químico estadounidense Gilbert Lewis nombró los fotones de paquetes de luz. Pero la gente se mantuvo escéptica sobre la teoría de Einstein hasta 1923, cuando el físico estadounidense Arthur Compton descubrió la dispersión de Rayos X. Bombardeó el graffiti de Rayos X y descubrió que la radiografía dispersa tiene menos energía.

El fenómeno se llamó Compton Spread, que se explica por la teoría de Einstein-Planck. Durante la colisión con un electrón, una partícula como un Rayo X transfiere parte de su momento al electrón y, como resultado, el rayo x se desvía en una dirección diferente y se emite con menos energía y diferente longitud de onda.

Mientras que la teoría de Einstein-Planck explica la dispersión de Compton, hay un problema. Para tener un momento, un fotón debe tener masa, porque la definición del momento en la física clásica es la masa por veces de la velocidad. Pero un fotón no tiene masa. La respuesta vino de Einstein, quien postuló que, en el sentido fundamental, la energía y la masa son equivalentes e intercambiables. Formuló su concepto en la famosa relación, E = MC2. Años más tarde, Einstein recibió el Premio Nobel de Física por su teoría fotoeléctrica.

La fluorescencia de rayos X está relacionada con la interacción fotoeléctrica. Cuando ocurre la interacción fotoeléctrica, se elimina un electrón de su órbita, creando un vacío. Las órbitas de alta energía pueden moverse para llenar esta vacante. La diferencia de energía entre las dos órbitas se libera como Rayos X de fluorescencia, es decir, Rayos X secundarios. El Rayo X de fluorescencia de cada elemento tiene una  característica energética. En base de éstos descubrimientos teoreticos se creo una industria basada en los Rayos X, incluyendo los analizadores de fluorescencia de Rayos X.