ماذا نعرف عن الأشعة السينية؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

في القرن التاسع عشر ، بدا الإشعاع غير المرئي للعين البشرية ، والقادر على المرور عبر اللحم والمواد الأخرى ، وكأنه شيء رائع تمامًا. الآن ، تُستخدم الأشعة السينية على نطاق واسع لإنشاء صور طبية وإجراء العلاج الإشعاعي وتحليل الأعمال الفنية وحل مشاكل الطاقة النووية.

كيف تم اكتشاف إشعاع الأشعة السينية وكيف يساعد الناس - اكتشفنا ذلك مع الفيزيائي ألكسندر نيكولايفيتش دولجوف.

إكتشاف الأشعة السينية

منذ نهاية القرن التاسع عشر ، بدأ العلم يلعب دورًا جديدًا بشكل أساسي في تشكيل صورة العالم. قبل قرن من الزمان ، كانت أنشطة العلماء ذات طبيعة هواة وخاصة. ومع ذلك ، بحلول نهاية القرن الثامن عشر ، ونتيجة للثورة العلمية والتكنولوجية ، تحول العلم إلى نشاط منهجي أصبح فيه كل اكتشاف ممكنًا بفضل مساهمة العديد من المتخصصين.

بدأت المعاهد البحثية والمجلات العلمية الدورية في الظهور ، ونشأ التنافس والصراع من أجل الاعتراف بحقوق التأليف والنشر للإنجازات العلمية والابتكارات التقنية. حدثت كل هذه العمليات في الإمبراطورية الألمانية ، حيث شجع القيصر بحلول نهاية القرن التاسع عشر الإنجازات العلمية التي عززت مكانة البلاد على المسرح العالمي.

أحد العلماء الذين عملوا بحماس خلال هذه الفترة كان أستاذ الفيزياء ، عميد جامعة فورتسبورغ فيلهلم كونراد رونتجن. في 8 نوفمبر 1895 ، مكث في المختبر لوقت متأخر ، كما يحدث غالبًا ، وقرر إجراء دراسة تجريبية للتفريغ الكهربائي في الأنابيب الزجاجية المفرغة. قام بتعتيم الغرفة ولف أحد الأنابيب بورق أسود معتم ليسهل ملاحظة الظواهر البصرية التي تصاحب التفريغ. لدهشتي

رأى رونتجن شريطًا مضانًا على شاشة قريبة مغطاة ببلورات الباريوم السيانوبلاتينية. من غير المحتمل أن يتخيل عالم بعد ذلك أنه كان على وشك أحد أهم الاكتشافات العلمية في عصره. في العام المقبل ، سيتم كتابة أكثر من ألف منشور حول الأشعة السينية ، وسيأخذ الأطباء الاختراع على الفور إلى الخدمة ، وبفضله ، سيتم اكتشاف النشاط الإشعاعي في المستقبل وستظهر اتجاهات علمية جديدة.

كرس رونتجن الأسابيع القليلة التالية للتحقيق في طبيعة التوهج غير المفهوم ووجد أن التألق يظهر كلما طبق التيار على الأنبوب. كان الأنبوب مصدر الإشعاع ، وليس جزءًا آخر من الدائرة الكهربائية ، ولم يكن يعرف ما الذي كان يواجهه ، فقرر رونتجن تسمية هذه الظاهرة بالأشعة السينية ، أو الأشعة السينية. اكتشف رونتجن أيضًا أن هذا الإشعاع يمكن أن يخترق جميع الكائنات تقريبًا إلى أعماق مختلفة ، اعتمادًا على سمك الجسم وكثافة المادة.

وهكذا ، تبين أن قرصًا صغيرًا من الرصاص بين أنبوب التفريغ والشاشة منيع للأشعة السينية ، وألقت عظام اليد بظلال داكنة على الشاشة ، محاطة بظل أفتح من الأنسجة الرخوة. سرعان ما اكتشف العالم أن الأشعة السينية لا تسبب فقط توهج الشاشة المغطاة بالباريوم السيانوبلاتينيت ، ولكن أيضًا تغميق لوحات التصوير (بعد التطوير) في تلك الأماكن التي سقطت فيها الأشعة السينية على مستحلب التصوير.

في سياق تجاربه ، كان رونتجن مقتنعًا بأنه اكتشف إشعاعًا غير معروف للعلم. في 28 ديسمبر 1895 ، أبلغ عن نتائج البحث في مقال بعنوان "حول نوع جديد من الإشعاع" في مجلة حوليات الفيزياء والكيمياء.في الوقت نفسه ، أرسل للعلماء صور يد زوجته آنا بيرثا لودفيج ، التي اشتهرت فيما بعد.

بفضل صديق رونتجن القديم ، الفيزيائي النمساوي فرانز إكسنر ، كان سكان فيينا أول من شاهد هذه الصور في 5 يناير 1896 على صفحات صحيفة Die Presse. في اليوم التالي ، تم نقل المعلومات حول الافتتاح إلى صحيفة London Chronicle. لذلك بدأ اكتشاف رونتجن تدريجياً في دخول الحياة اليومية للناس. تم العثور على التطبيق العملي على الفور تقريبًا: في 20 يناير 1896 ، في نيو هامبشاير ، عالج الأطباء رجلاً مصابًا بكسر في الذراع باستخدام طريقة تشخيص جديدة - الأشعة السينية.

الاستخدام المبكر للأشعة السينية

على مدار عدة سنوات ، بدأ استخدام صور الأشعة السينية بنشاط لإجراء عمليات أكثر دقة. بعد 14 يومًا من الافتتاح ، أجرى فريدريش أوتو فالخوف أول أشعة سينية للأسنان. وبعد ذلك ، أسسوا مع فريتز جيزيل أول مختبر أشعة سينية للأسنان في العالم.

بحلول عام 1900 ، بعد 5 سنوات من اكتشافه ، كان استخدام الأشعة السينية في التشخيص يعتبر جزءًا لا يتجزأ من الممارسة الطبية.

يمكن اعتبار الإحصاءات التي جمعتها أقدم مستشفى في ولاية بنسلفانيا مؤشرا على انتشار التقنيات القائمة على الأشعة السينية. وفقا لها ، في عام 1900 ، تلقى حوالي 1-2 ٪ فقط من المرضى المساعدة في الأشعة السينية ، بينما بحلول عام 1925 كان هناك بالفعل 25 ٪.

تم استخدام الأشعة السينية بطريقة غير معتادة في ذلك الوقت. على سبيل المثال ، تم استخدامها لتقديم خدمات إزالة الشعر. لفترة طويلة ، كانت هذه الطريقة تعتبر الأفضل مقارنة بالطرق الأكثر إيلامًا - الملقط أو الشمع. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام الأشعة السينية في أجهزة تركيب الأحذية - مناظير الفلوروسكوبات التجريبية. كانت هذه آلات أشعة سينية ذات شق خاص للقدم ، بالإضافة إلى نوافذ يمكن للعميل والبائع من خلالها تقييم كيفية جلوس الأحذية.

يثير الاستخدام المبكر للتصوير بالأشعة السينية من منظور السلامة الحديث العديد من الأسئلة. كانت المشكلة أنه في وقت اكتشاف الأشعة السينية ، لم يكن يُعرف شيئًا عمليًا عن الإشعاع وعواقبه ، ولهذا السبب واجه الرواد الذين استخدموا الاختراع الجديد آثاره الضارة في تجربتهم الخاصة. النتائج السلبية لزيادة التعرض أصبحت ظاهرة جماهيرية في مطلع القرن 19. القرن العشرين ، وبدأ الناس بالتدريج في إدراك مخاطر الاستخدام الطائش للأشعة السينية.

طبيعة الاشعة

إشعاع الأشعة السينية هو إشعاع كهرومغناطيسي مع طاقات الفوتون من ~ 100 فولت إلى 250 كيلو فولت ، والتي تقع على مقياس الموجات الكهرومغناطيسية بين الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما. إنه جزء من الإشعاع الطبيعي الذي يحدث في النظائر المشعة عندما يتم إثارة ذرات العناصر بواسطة تيار من الإلكترونات أو جسيمات ألفا أو جاما كوانتا ، حيث يتم إخراج الإلكترونات من غلاف الإلكترون للذرة. تحدث الأشعة السينية عندما تتحرك الجسيمات المشحونة مع التسارع ، على وجه الخصوص ، عندما تتباطأ الإلكترونات ، في المجال الكهربائي لذرات مادة ما.

يتم تمييز الأشعة السينية اللينة والصلبة ، والحد الشرطي بينهما على مقياس الطول الموجي حوالي 0.2 نانومتر ، وهو ما يتوافق مع طاقة الفوتون التي تبلغ حوالي 6 كيلو فولت. تعتبر الأشعة السينية مخترقة ، بسبب طولها الموجي القصير ، ومؤينة ، لأنها عندما تمر عبر مادة ما ، فإنها تتفاعل مع الإلكترونات ، مما يؤدي إلى إخراجها من الذرات ، وبالتالي تفكيكها إلى أيونات وإلكترونات وتغيير بنية المادة على الذي يعمل.

تتسبب الأشعة السينية في توهج مركب كيميائي يسمى التألق.يتسبب تشعيع ذرات العينة بفوتونات عالية الطاقة في انبعاث الإلكترونات - تترك الذرة. في واحد أو أكثر من مدارات الإلكترون ، تتشكل "ثقوب" - شواغر ، بسبب انتقال الذرات إلى حالة الإثارة ، أي أنها تصبح غير مستقرة. بعد أجزاء من المليون من الثانية ، تعود الذرات إلى حالة مستقرة ، عندما تمتلئ الشواغر في المدارات الداخلية بالإلكترونات من المدارات الخارجية.

ويصاحب هذا الانتقال انبعاث للطاقة على شكل فوتون ثانوي ، ومن ثم ينشأ التألق.

علم الفلك بالأشعة السينية

نادرًا ما نصادف الأشعة السينية على الأرض ، لكنها غالبًا ما توجد في الفضاء. يحدث هناك بشكل طبيعي بسبب نشاط العديد من الأجسام الفضائية. هذا جعل علم الفلك بالأشعة السينية ممكنًا. طاقة فوتونات الأشعة السينية أعلى بكثير من تلك الضوئية ، لذلك ، في نطاق الأشعة السينية ، تنبعث منها مادة يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية للغاية.

هذه المصادر الكونية لإشعاع الأشعة السينية ليست جزءًا ملحوظًا من إشعاع الخلفية الطبيعي بالنسبة لنا ، وبالتالي لا تهدد الناس بأي شكل من الأشكال. الاستثناء الوحيد يمكن أن يكون مصدرًا للإشعاع الكهرومغناطيسي الصلب مثل انفجار سوبر نوفا ، والذي حدث بالقرب من النظام الشمسي.

كيف تصنع أشعة إكس بشكل مصطنع؟

لا تزال أجهزة الأشعة السينية تستخدم على نطاق واسع للتنظير الداخلي غير المدمر (صور الأشعة السينية في الطب ، واكتشاف الخلل في التكنولوجيا). المكون الرئيسي لها هو أنبوب الأشعة السينية ، والذي يتكون من الكاثود والأنود. ترتبط أقطاب الأنبوب بمصدر جهد عالي ، وعادة ما يكون عشرات أو حتى مئات الآلاف من الفولتات. عند تسخينه ، يصدر الكاثود إلكترونات يتم تسريعها بواسطة المجال الكهربائي المتولد بين الكاثود والأنود.

عند الاصطدام بالقطب الموجب ، تتباطأ الإلكترونات وتفقد معظم طاقتها. في هذه الحالة ، يظهر إشعاع بريمستراهلونغ من نطاق الأشعة السينية ، ولكن يتم تحويل الجزء السائد من طاقة الإلكترون إلى حرارة ، لذلك يتم تبريد القطب الموجب.

لا يزال أنبوب الأشعة السينية ذو التأثير المستمر أو النبضي هو المصدر الأكثر انتشارًا لإشعاع الأشعة السينية ، لكنه بعيد عن المصدر الوحيد. للحصول على نبضات إشعاعية عالية الكثافة ، يتم استخدام تصريفات التيار العالي ، حيث يتم ضغط قناة البلازما للتيار المتدفق بواسطة المجال المغناطيسي الخاص بها للتيار - ما يسمى بالقرص.

إذا حدث التفريغ في وسط عناصر ضوئية ، على سبيل المثال ، في وسط هيدروجين ، فإنه يلعب دور معجل فعال للإلكترونات بواسطة المجال الكهربائي الناتج في التفريغ نفسه. يمكن أن يتجاوز هذا التفريغ بشكل كبير الحقل الناتج عن مصدر تيار خارجي. بهذه الطريقة ، يتم الحصول على نبضات من الأشعة السينية الصلبة ذات الطاقة العالية من الكميات المتولدة (مئات الكيلو إلكترون فولت) ، والتي تتمتع بقوة اختراق عالية.

للحصول على الأشعة السينية في نطاق طيفي واسع ، يتم استخدام مسرعات الإلكترون - السنكروترونات. في داخلها ، يتشكل الإشعاع داخل حجرة مفرغة حلقية ، حيث تتحرك شعاع ضيق من الإلكترونات عالية الطاقة ، متسارعة إلى سرعة الضوء تقريبًا ، في مدار دائري. أثناء الدوران ، وتحت تأثير المجال المغناطيسي ، تصدر الإلكترونات الطائرة حزمًا من الفوتونات بشكل عرضي إلى المدار في طيف واسع ، يقع الحد الأقصى في نطاق الأشعة السينية.

كيف يتم الكشف عن الأشعة السينية

لفترة طويلة ، تم استخدام طبقة رقيقة من الفوسفور أو مستحلب فوتوغرافي مطبق على سطح لوح زجاجي أو فيلم بوليمر شفاف لاكتشاف وقياس إشعاع الأشعة السينية.تألق الأول في النطاق البصري للطيف تحت تأثير إشعاع الأشعة السينية ، بينما تغيرت الشفافية الضوئية للطلاء في الفيلم تحت تأثير تفاعل كيميائي.

في الوقت الحاضر ، غالبًا ما تستخدم الكواشف الإلكترونية لتسجيل إشعاع الأشعة السينية - وهي الأجهزة التي تولد نبضًا كهربائيًا عند امتصاص كمية من الإشعاع في الحجم الحساس للكاشف. تختلف في مبدأ تحويل طاقة الإشعاع الممتص إلى إشارات كهربائية.

يمكن تقسيم كاشفات الأشعة السينية ذات التسجيل الإلكتروني إلى تأين ، يعتمد تأثيره على تأين مادة ما ، وإضاءة إشعاعية ، بما في ذلك التلألؤ ، باستخدام تألق مادة تحت تأثير الإشعاع المؤين. تنقسم كاشفات التأين بدورها إلى مملوءة بالغاز وأشباه موصلات ، اعتمادًا على وسيط الكشف.

الأنواع الرئيسية لأجهزة الكشف المملوءة بالغاز هي غرف التأين ، وعدادات جيجر (عدادات جيجر مولر) وعدادات تصريف الغاز النسبي. تدخل الكميات الإشعاعية إلى بيئة عمل العداد وتتسبب في تأين الغاز وتدفق التيار الذي يتم تسجيله. في كاشف أشباه الموصلات ، تتشكل أزواج ثقب الإلكترون تحت تأثير كوانتا الإشعاع ، مما يجعل من الممكن أيضًا للتيار الكهربائي أن يتدفق عبر جسم الكاشف.

المكون الرئيسي لعدادات التلألؤ في جهاز تفريغ هو أنبوب مضاعف ضوئي (PMT) ، والذي يستخدم التأثير الكهروضوئي لتحويل الإشعاع إلى تيار من الجسيمات المشحونة وظاهرة انبعاث الإلكترون الثانوي لتعزيز تيار الجسيمات المشحونة المتولدة. يحتوي المضاعف الضوئي على كاثود ضوئي ونظام من الأقطاب الكهربائية المتسارعة المتسلسلة - داينودات ، عند التأثير الذي تتكاثر فيه الإلكترونات المتسارعة.

مضاعف الإلكترون الثانوي هو جهاز فراغ مفتوح (يعمل فقط في ظل ظروف فراغ) ، حيث يتم تحويل إشعاع الأشعة السينية عند الإدخال إلى تيار من الإلكترونات الأولية ثم يتم تضخيمها بسبب الانبعاث الثانوي للإلكترونات أثناء انتشارها في قناة المضاعف.

تعمل لوحات القناة الدقيقة ، وهي عدد كبير من القنوات المجهرية المنفصلة التي تخترق كاشف اللوحة ، وفقًا لنفس المبدأ. يمكنهم أيضًا توفير دقة مكانية وتشكيل صورة بصرية للمقطع العرضي لحادث التدفق على كاشف إشعاع الأشعة السينية عن طريق قصف تدفق الإلكترون الخارج لشاشة شبه شفافة مع ترسب الفوسفور عليها.

الأشعة السينية في الطب

إن قدرة الأشعة السينية على التألق من خلال الأشياء المادية لا تمنح الأشخاص فقط القدرة على إنشاء أشعة سينية بسيطة ، ولكنها تفتح أيضًا إمكانيات لأدوات تشخيص أكثر تقدمًا. على سبيل المثال ، يقع في قلب التصوير المقطعي (CT).

يدور مصدر الأشعة السينية وجهاز الاستقبال داخل الحلقة التي يكمن فيها المريض. يتم إعادة بناء البيانات التي تم الحصول عليها حول كيفية امتصاص أنسجة الجسم للأشعة السينية بواسطة الكمبيوتر في صورة ثلاثية الأبعاد. يعد التصوير المقطعي المحوسب مهمًا بشكل خاص لتشخيص السكتة الدماغية ، وعلى الرغم من أنه أقل دقة من التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ ، إلا أنه يستغرق وقتًا أقل بكثير.

هناك اتجاه جديد نسبيًا ، يتم تطويره الآن في علم الأحياء الدقيقة والطب ، وهو استخدام الأشعة السينية اللينة. عندما يكون الكائن الحي شفافًا ، فإنه يجعل من الممكن الحصول على صورة للأوعية الدموية ، ودراسة بنية الأنسجة الرخوة بالتفصيل ، وحتى إجراء الدراسات الميكروبيولوجية على المستوى الخلوي.

يتيح مجهر الأشعة السينية الذي يستخدم الإشعاع من تفريغ من نوع القرص في بلازما العناصر الثقيلة رؤية مثل هذه التفاصيل الخاصة بهيكل الخلية الحية ،التي لا يمكن رؤيتها بواسطة المجهر الإلكتروني حتى في بنية خلوية معدة خصيصًا.

أحد أنواع العلاج الإشعاعي المستخدم في علاج الأورام الخبيثة يستخدم الأشعة السينية الصعبة ، والتي تصبح ممكنة بسبب تأثيرها المؤين الذي يدمر نسيج الجسم البيولوجي. في هذه الحالة ، يتم استخدام مسرع الإلكترون كمصدر للإشعاع.

التصوير الشعاعي في التكنولوجيا

تستخدم الأشعة السينية اللينة في الأبحاث التي تهدف إلى حل مشكلة الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة. لبدء العملية ، تحتاج إلى إنشاء موجة صدمة ارتدادية عن طريق تشعيع هدف صغير من الديوتيريوم والتريتيوم بأشعة سينية ناعمة من التفريغ الكهربائي وتسخين قشرة هذا الهدف على الفور إلى حالة البلازما.

تضغط هذه الموجة المادة المستهدفة على كثافة أعلى بآلاف المرات من كثافة المادة الصلبة ، وتسخنها إلى درجة حرارة نووية حرارية. يحدث إطلاق طاقة الاندماج النووي الحراري في وقت قصير ، بينما تشتت البلازما الساخنة بالقصور الذاتي.

تجعل القدرة على الشفافية التصوير الشعاعي ممكنًا - وهي تقنية تصوير تسمح لك بعرض البنية الداخلية لجسم معتم مصنوع من المعدن ، على سبيل المثال. من المستحيل أن تحدد بالعين ما إذا كانت هياكل الجسر ملحومة بإحكام ، وما إذا كان التماس في خط أنابيب الغاز محكم الإغلاق وما إذا كانت القضبان تتلاءم بإحكام مع بعضها البعض.

لذلك ، في الصناعة ، يتم استخدام الأشعة السينية للكشف عن الخلل - مراقبة موثوقية خصائص العمل الرئيسية ومعلمات كائن أو عناصره الفردية ، والتي لا تتطلب إخراج الكائن من الخدمة أو تفكيكه.

يعتمد قياس طيف التألق بالأشعة السينية على تأثير التألق - طريقة تحليل مستخدمة لتحديد تركيزات العناصر من البريليوم إلى اليورانيوم في نطاق من 0.0001 إلى 100٪ في مواد من أصول مختلفة.

عندما يتم تشعيع العينة بتدفق قوي من الإشعاع من أنبوب الأشعة السينية ، يظهر إشعاع الفلورسنت المميز للذرات ، والذي يتناسب مع تركيزها في العينة. في الوقت الحاضر ، يتيح كل مجهر إلكتروني عمليًا تحديد التركيب الأولي المفصل للأجسام الدقيقة المدروسة دون أي صعوبة من خلال طريقة تحليل مضان الأشعة السينية.

الأشعة السينية في تاريخ الفن

تُستخدم أيضًا قدرة الأشعة السينية على التألق وخلق تأثير مضان لدراسة اللوحات. ما يتم إخفاؤه تحت الطبقة العلوية من الطلاء يمكن أن يخبرنا كثيرًا عن تاريخ إنشاء اللوحة. على سبيل المثال ، في العمل الماهر مع عدة طبقات من الطلاء يمكن العثور على صورة لتكون فريدة من نوعها في عمل الفنان. من المهم أيضًا مراعاة بنية طبقات اللوحة عند اختيار ظروف التخزين الأكثر ملاءمة للقماش.

لكل هذا ، لا غنى عن إشعاع الأشعة السينية ، مما يسمح لك بالنظر تحت الطبقات العليا من الصورة دون الإضرار بها.

التطورات الهامة في هذا الاتجاه هي الأساليب الجديدة المتخصصة للعمل مع الأعمال الفنية. التألق العياني هو نوع من تحليل مضان الأشعة السينية وهو مناسب تمامًا لتصور بنية توزيع العناصر الرئيسية ، المعادن بشكل أساسي ، الموجودة في مناطق تبلغ مساحتها حوالي 0.5-1 متر مربع أو أكثر.

من ناحية أخرى ، يبدو التصوير بالأشعة السينية ، وهو نوع من التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية ، وهو أكثر ملاءمة لدراسة الأسطح المستوية ، واعدًا للحصول على صور الطبقات الفردية للصورة. يمكن أيضًا استخدام هذه الطرق لدراسة التركيب الكيميائي لطبقة الطلاء. يتيح ذلك تأريخ اللوحة القماشية ، بما في ذلك تحديد التزوير.

تسمح لك الأشعة السينية باكتشاف بنية المادة

علم البلورات بالأشعة السينية هو اتجاه علمي مرتبط بتحديد بنية المادة على المستويين الذري والجزيئي. السمة المميزة للأجسام البلورية هي التكرار المنظم المتعدد في التركيب المكاني لنفس العناصر (الخلايا) ، التي تتكون من مجموعة معينة من الذرات أو الجزيئات أو الأيونات.

تتمثل طريقة البحث الرئيسية في تعريض عينة بلورية لشعاع ضيق من الأشعة السينية باستخدام كاميرا الأشعة السينية. تُظهر الصورة الناتجة صورة للأشعة السينية المنعكسة التي تمر عبر البلورة ، والتي يمكن للعلماء من خلالها عرض هيكلها المكاني ، المسمى بالشبكة البلورية. تسمى الطرق المختلفة لتنفيذ هذه الطريقة بالتحليل الإنشائي للأشعة السينية.

يتكون التحليل الإنشائي للأشعة السينية للمواد البلورية من مرحلتين:

1. تحديد حجم وحدة خلية البلورة وعدد الجسيمات (الذرات والجزيئات) في خلية الوحدة وتماثل ترتيب الجسيمات. يتم الحصول على هذه البيانات من خلال تحليل هندسة موقع الحد الأقصى للحيود.
2. حساب كثافة الإلكترون داخل خلية الوحدة وتحديد الإحداثيات الذرية ، والتي يتم تحديدها من خلال موضع الحد الأقصى لكثافة الإلكترون. يتم الحصول على هذه البيانات من خلال تحليل شدة الحد الأقصى للحيود.

يتوقع بعض علماء الأحياء الجزيئية أنه في تصوير الجزيئات الأكبر والأكثر تعقيدًا ، يمكن استبدال علم البلورات بالأشعة السينية بتقنية جديدة تسمى المجهر الإلكتروني المبرد.

واحدة من أحدث الأدوات في التحليل الكيميائي كانت الماسح الضوئي للأفلام لهندرسون ، والذي استخدمه في عمله الرائد في الفحص المجهري الإلكتروني المبرد. ومع ذلك ، لا تزال هذه الطريقة باهظة الثمن ، وبالتالي من غير المرجح أن تحل محل علم البلورات بالأشعة السينية بالكامل في المستقبل القريب.

يعد الفحص المجهري للأشعة السينية مجالًا جديدًا نسبيًا للبحث والتطبيقات التقنية المرتبطة باستخدام الأشعة السينية. إنه مصمم للحصول على صورة مكبرة للكائن قيد الدراسة في مساحة حقيقية في بعدين أو ثلاثة أبعاد باستخدام بصريات التركيز.

إن حد الانعراج للقرار المكاني في الفحص المجهري للأشعة السينية بسبب الطول الموجي الصغير للإشعاع المستخدم هو حوالي 1000 مرة أفضل من القيمة المقابلة للمجهر الضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قوة الاختراق لإشعاع الأشعة السينية تجعل من الممكن دراسة البنية الداخلية للعينات غير الشفافة تمامًا للضوء المرئي.

وعلى الرغم من أن المجهر الإلكتروني يتميز بالدقة المكانية الأعلى قليلاً ، إلا أنه ليس طريقة غير مدمرة للتحقيق ، لأنه يتطلب فراغًا وعينات ذات أسطح معدنية أو معدنية ، وهو أمر مدمر تمامًا ، على سبيل المثال ، للأشياء البيولوجية.