什麼是X-RAY

西元1895年11月,某一天德國物理學家倫琴( W.C.Roentgen )正在做有關陰極射線的實驗,他用黑紙包好放電管然後通電。此時,他發現附近塗上螢光物質的紙發出模糊的亮光。倫琴用其他東西代替黑紙,調查從放電管出來的不明射線(因為是不明的射線,所以他把射線叫做X-ray)的透過性。在X光面前,紙張變得非常透明,在隔著一千頁的書本那邊,螢光幕照樣發出亮光。將錫箔或鉛玻璃放在螢光幕前面,會造成影子。將手放在前面看,會在螢光幕上顯出手的骨頭來。由於當時並無法知道此射線是由什麼物質所組成,但是此射線卻可以使密封的底片感光,並使氣體離子化,倫琴於是將此神秘射線命名為X射線(X光或X-ray)。後來侖琴因為這項重大的發現而得到西元1901年第一屆諾貝爾物理獎。

而X光的特性及繞射現象又繼續在勞厄( Laue )、布拉格父子( W.H. Bragg and W.L. Bragg )等學者的努力下,奠立起重要基礎,不僅成為醫學及工業上重要的檢驗工具,更擔當起結晶學及固態物理學上不可或缺的研究利器。

倫琴(W.C.Roentgen)

歷史上第一張X光影像

X-RAY有哪些應用

X光是近代物理的一個重要發現,一般我們熟知的應用如醫療上的X射線電腦斷層掃描,是以非侵入方式檢查身體內部的生理與病理現象。其實,X光在工業上應用亦相當廣泛,包含結構分析、缺陷分析、圖紙比對、逆向工程等都是X光的應用範圍,因為無須破壞樣品,是非破壞檢測的重要工具之一,結合工業自動化以及大數據的分析運算能力,能為產品的設計開發、製造工藝以及品管帶來相當大的助益,增加產業競爭力!

工業X光檢測應用領域十分廣泛,常見的可用於鋰電池檢測等電池產業,電路板(PCB)行業,半導體封裝,汽車行業,電路板組裝(PCBA)產業等,以觀察和測量包裝後內部物體的位置和形狀,發現問題,確認產品是否合格,並觀察內部狀況。或是用於安全檢測的X光應用,像是機場的X光行李檢查,貨櫃物品檢測以爆裂物檢測,這些都是廣泛X光應用常見的範圍。

胸腔X光影像

疫苗瓶X光影像

手機X光影像

BGA X光影像

行李X光影像

使用X-RAY是否有危險

X光屬於致電離幅射,簡單而言就是能量高,而對人體具有一定的破壞性,最常聽到就是會致癌,高劑量的X光確實具有致癌風險。不過也無須過分擔心,用於醫學檢查的X光劑量是相當低,一般而言檢查過後人體都能自動分解不會殘留體內,而正常情況下亦不會連續多次進行X光檢查,因此X光檢查的壞處低得幾乎可以忽略。相較於醫療用的X光是短時間單次照射,工業用非破壞性檢測的X光則大多屬於長時間連續照射,所以如果長時間曝露在X光情況下會對人體健康造成影響。不過因為台灣原子能委員會對於醫療以及工業用的X光機都有制定相當嚴格的X光輻射曝露量以及洩漏量的條件,因此只要在按照正常程序操作使用X光設備下,是不需要擔憂安全的疑慮。