STEP 25 - Cose personali

 Memento

Un vecchio gioiello di mia mamma. Un cuore di vetro che trattiene molti ricordi.

Utensile

Quotidianità è riuscire a vedere la luce in fondo al tunnel carpale.

Feticcio

La candela da 2€, sulla mensola, che non si ha mai il coraggio di accendere.

STEP 24 - Le parole nella storia

 

Grafico che analizza, nella storia, l'utilizzo delle parole riportate

Tracciando il grafico relativo all'uso di alcuni termini nella storia è possibile fare delle considerazioni.

I termini analizzati sono: Röntgen (scopritore dei raggi X), radiology e NDT (acronimo di Non-Destructive Testing).

Il periodo di massimo utilizzo della parola "Röntgen" si colloca intorno al 1896 e, dunque, agli anni della scoperta delle radiazioni. Tale nome continua ad essere utilizzato anche negli anni successivi poichè i raggi X presero il nome dell'inventore chiamandosi dunque "Röntgen rays". Tuttavia, col tempo, vennero sempre più sostituiti dalla denominazione attuale (X-rays) tranne in Germania, dove è ancora in uso il nome originale.

Nasce dunque la disciplina della radiologia che, coerentemente con il grafico che mostra la diffusione del termine, raggiunge il massimo della popolarità negli anni '90, anche grazie agli sviluppi tecnologici che l'hanno vista protagonista.

Contemporaneamente si sviluppa il Non-Destructive Testing (NDT): interessante notare il suo sviluppo in seguito alla spinta ricevuta dalla Seconda Guerra Mondiale.

Fonti:

https://worldofndt.com/history-of-non-destructive-testing/

https://books.google.com/ngrams

STEP 23 - La normativa

 Il codice ISO relativo al Non-Destructive Testing è 19.100 e include anche le apparecchiature industriali per radiografia a raggi X e gamma e i rilevatori di difetti penetranti.

Altri codici ISO correlati sono: 

25.160.40, Non-Destructive Testing of welded joints;

37.040.25, industrial radiographic films;

77.040.20, Non-Destructive Testing of metals.

L'European Federation for Non-Destructive Testing (EFNDT) è l'ente europeo che raccoglie tutte le normative, europee e non, relative all'NDT e ne permette la consultazione attraverso un database accessibile dalla piattaforma web.

Fonti:

https://www.efndt.org/Services/Standards

https://www.iso.org/ics/19.100/x/

STEP 22 - Un manuale d'uso

Step 1: sull'oggetto da ispezionare viene posto un metro a nastro che permetterà di localizzare con precisione le irregolarità.

Step 1

Step 2: il film metallico viene applicato e, al lato opposto, viene posizionato il tubo radiogeno.

Step 2

Step 3: L'operatore lascia la stanza e chiude la porta per permettere alle pareti in piombo di schermare le radiazioni. 

Step 3

Step 4: Il macchinario viene azionato a distanza: vengono settati il voltaggio e la durata dell'ispezione che può finalmente essere avviata.

Step 4

Step 5: le radiazioni vengono emesse: colpiscono il film metallico permettendo la creazione della radiografia.

Step 5

Step 6: l'esaminatore ispeziona la radiografia e determina la qualità dell'oggetto esaminato nonchè la presenza di eventuali cricche o difetti.

Step 6

Fonte: https://youtu.be/zrrHbK3kKF8

STEP 20 - Il marchio

 L'azienda leader, per quanto riguarda il non-destructive testing, è Baker Hughes, azienda statunitense che si occupa principalmente di servizi petroliferi. Il loro marchio è riportato nella figura sottostante:

Logo di Baker Hughes

Waygate Technologies è invece una branca di tale azienda che si occupa, più nello specifico, della produzione dei macchinari.

Logo di Waygate Technologies

Di seguito, l'applicazione del logo sul macchinario V|tome|x S240 utile per l'analisi di difetti interni nei materiali, della loro struttura e porosità.

Macchinario V|tome|x S240 

Fonti:

https://www.bakerhughes.com/

https://www.bakerhughesds.com/waygate-technologies

STEP 19 - L'abbecedario

A come Anodo, l'elettrodo a potenziale più alto di un tubo elettronico;
B come Bario, uno dei materiali opachi ai raggi X;
C come Coolidge W., inventore dell'omonimo tubo a raggi X;
D come Diagnostica, uno dei campi di specializzazione dei tubi termoelettrici;
E come Elettroni, fondamentali nel processo di generazione dei raggi X;
F come Fuoco, zona dell'anticatodo in cui avviene l'arresto dei raggi catodici;
G come Germania, in cui avvenne la scoperta da parte di Röntgen;
H come Hermann Rieder, introdusse il pasto opaco in radiologia per l'esame del tubo digerente;
I come tubi Ionici, i primi a essere utilizzati in radiologia;
L come Lindemann, vetro speciale per l'uscita delle radiazioni nei tubi per ricerche strutturali;
M come ricerche Metallografiche;
N come NDT, acronimo di Non-Destructive Testing;
O come Opacità alle radiazioni;
P come Pompa a vuoto, essenziale per il corretto funzionamento dei tubi radiogeni;
Q come analisi Qualitative e Quantitative;
R come Ricerca strutturale, campo della radiologia;
S come Stereografia, tecnica diagnostica per lo studio morfologico e topografico di organi e ossa;
T come Trefoil, simbolo delle radiazioni;
U come tubi per radiazioni Ultrapenetranti;
V come Volt, misura delle tensioni;
Z come numero atomico Z.

Fonte: https://www.treccani.it/enciclopedia/raggi-x-e-raggi_%28Enciclopedia-Italiana%29/

STEP 18 - Il francobollo

Cecoslovacchia, 11 Ottobre 1995, Wilhelm Conrad Rontgen

Egitto, 12 Giugno 1995, Centenario della scoperta dei raggi X

STEP 17 - I brevetti

US583956, apparecchio per produzione di immagini stereoscopiche, Elihu Thomson, 1897

US1203495A, tubo di Coolidge, William D. Coolidge, 1916

US2539102A, apparecchio radiografico per ispezioni, Russell G. Rhoades, 1946

US2957987A, Metodo per determinare lo spessore del metallo, Arnesen Tore, 1958

Fonti:

https://patents.google.com/patent/US583956?oq=rontgen

https://patents.google.com/patent/US720599?oq=rontgen

https://patents.google.com/patent/US1203495?oq=rontgen

https://patents.google.com/patent/US2396069?oq=nondestructive+testing+x+ray

https://patents.google.com/patent/US2539102?oq=nondestructive+testing+x+ray

https://patents.google.com/patent/US2957987?oq=nondestructive+testing+x+ray

STEP 16 - Anatomie

Brevetto US2329318A, X-ray generator, General Electric X Ray Corp

11 - generatore, 13 - anodo, 15 - catodo, 17 - involucro, 19 - disco di Berillio, 21 - tubo di rame, 23 - isolante, 25 - strato d'oro, 27 - apertura, 29 - piastra, 31 - porzione cilindrica, 33 - guarnizione vetro su metallo, 35 - elemento metallico di tenuta, 37 - porzione flangiata verso l'interno, 39 - manica rientrante, 41 - guarnizione vetro su metallo, 43 - guarnizione metallica, 45 - testa del catodo, 47 - cavità del catodo, 49 - filamento, 51 e 53 - telai intermedi, 55 - fusto, 57 - conduttori elettrici, 59 - copertura cilindrica, 61 - gettering chamber, 63 - conduttore, 67 - schermo cilindrico, 69 73 77 - anello di montaggio, 71 - viti, 75 83 - viti di fissaggio, 79 - passacavi, 81 - anello di serraggio, 85 - spina del cavo standard, 87 - mezzi di contatto, 89 - morsettiera, 91 - shell chamber, 93 - boccola, 95 - tappo di chiusura, 97 - mezzi comprimibili, 99 - scanalatura anulare, 103 - mezzi di rivestimento, 105 - coppia di tubi concentrici, 107 - tubo interno, 117 119 - tubi di scarico, 121 - anello magnetico, 123 125 - guscio anulare, 127 - avvolgimento, 129 - conduttori, 131 - involucro esterno, 133 - pareti cilindriche, 135 - porzione che racchiude il magnete

Fonte: https://patents.google.com/patent/US2329318?oq=x+rays+generator

STEP 15 - I numeri

1895 - l'anno in cui Rontgen scoprì i raggi X

4 - componenti essenziali di un generatore di raggi X (1 catodo, 1 anodo, 1 camera a sottovuoto, 1 alimentatore)

Un generatore, nel 1896, esponeva il corpo a una mole di radiazioni 1.500 volte maggiore rispetto ad oggi 

9 - i radionuclidi utilizzati in industrial radiography (Am-241, Sr-90, Kr-85, Cs-137, Ra-226, Cf-255, Ir-192, Yb-169, Co-60)

19 - le norme dell'European Committee for Standardization (CEN) relative al Non-Destructive Testing

100 - Il range di energia dei raggi X va da 100 eV a 100 keV

STEP 14 - La tassonomia

 

Fonte: https://www.treccani.it/enciclopedia/raggi-x-e-raggi_%28Enciclopedia-Italiana%29/

STEP 13 - La pubblicità

1902, advertising di un generatore di raggi X marcato McIntosh sulla rivista scientifica American X-ray Journal.

Tale rivista, redatta dal fisico statunitense Heber Robarts, fu la prima dedicata interamente ai raggi X.

Il primo numero uscì nel 1897, solo sue anni dopo la scoperta di Rontgen.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:American_X-ray_journal_(1901)_(14754968481).jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:American_X-ray_journal_(1899)_(14776718183).jpg

STEP 11 - I costruttori

1940, Lauriston S. Taylor accanto ad un generatore di raggi X costruito dalla National Bureau of Standards

Il leader mondiale relativamente ai macchinari finalizzati alla generazione di raggi X in campo medico è da sempre Philips.

• 1904: un macchinario perfettamente funzionante viene presentato al pubblico, alla World's Fair, da Clarence Dally;
• 1919: Philips inizia a produrre tubi radiogeni in seguito alla richiesta degli ospedali danesi stremati dalla Prima Guerra Mondiale;
• 1925: i primi macchinari risultavano inadeguati perchè le radiazioni venivano emenate in ogni direzione. Philips sviluppa dunque un generatore direzionale che protegge i pazieni da radiazioni indesiderate;
• 1940: l'U.S. National Bureau of Standards costruisce il generatore più potente al tempo (1.400.000 Volt);
• 1946: viene introdotto, da Philips, un anodo rotante che permette una migliore distribuzione del calore e il raggiungimento di più alti livelli energetici;
• 1957: l'azienda sviluppa un monitor che permette di visualizzare le radiografie, in diretta, sullo schermo, lasciando maggiore libertà di movimento ai tecnici radiologi;
• 2005: Philips introduce una tecnologia che permette di visualizzare le radiografie nello spazio tridimensionale.

Ad oggi, il leader mondiale, per quanto riguarda il non-destructive testing, è invece Baker Hughes, azienda statunitense che si occupa principalmente di servizi petroliferi.

STEP 10 - I libri

Röntgen, W. C. “On a New Kind of Rays.” Science, vol. 3, no. 59, pp. 227–231, 1896

Bryce, T. H. "Certain points in the anatomy and mechanism of the wrist-joint reviewed in the light of a series of Röntgen ray photographs of the living hand." Journal of anatomy and physiology 31.Pt 1, 1896

E. Rutherford, M.A. XXXV. On the electrification of gases exposed to Röntgen rays, and the absorption of Röntgen radiation by gases and vapours, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 43:263, 241-255, 1897

STEP 9 - Gli inventori

Wilhelm Conrad Röntgen (Lennep, 27 marzo 1845 - Monaco di Baviera, 10 febbraio 1923) è stato un fisico tedesco. II suo nome è legato alla scoperta, avvenuta l'8 novembre 1895, della radiazione elettromagnetica nell'intervallo di frequenza oggi noto come raggi X. Nel 1901 ricevette il Premio Nobel per la fisica ma rifiutò di brevettare la scoperta per motivi morali e non volle che le nuove radiazioni prendessero il suo nome. Tuttavia, in Germania, Röntgen è il nome attualmente associato ai raggi X.

La scoperta segnò la storia della scienza: seguì una divulgazione molto rapida che ebbe un grande impatto sull'opinione pubblica. Ciò fu possibile anche grazie alle prime radiografie che mostravano le possibili applicazioni dei raggi in ambito medico. Furono infatti proprio i chirurghi a beneficiare, in primo luogo, dei benefici dei raggi X: i proiettili riuscivano a essere localizzati molto facilmente, con maggiore precisione ed estratti in modo meno cruento e doloroso.

Fonti: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1901/rontgen/biographical/, https://www.treccani.it/enciclopedia/wilhelm-conrad-rontgen/, https://www.aif.it/fisico/biografia-wilhelm-conrad-rontgen/

STEP 8 - I materiali

 Il funzionamento del generatore di raggi X dipende fortemente dal filamento riscaldante che costituisce il catodo. Quest'ultimo è realizzato in tungsteno, un metallo di transizione duro, pesante e di colore bianco/grigio; quando il filamento viene riscaldato da una corrente elettrica vengono emessi elettroni per effetto fotoelettrico.

La radiologia non è l'unico ambito in cui questo materiale trova applicazione: l'esempio più notevole del suo utilizzo è la produzione dei filamenti delle lampade ad incandescenza (applicazione dovuta alla sua alta temperatura di fusione). Viene utilizzato anche nel tiro con l'arco, nella produzione di punte per frecce da competizione, grazie all'alto peso specifico e alla durezza.

STEP 7 - Il mito

Ratto delle Leucippidi, Rubens, 1615-1618

Linceo, figlio di Afareo, re di Messenia, e fratello di Ida. È famoso, nella mitologia greca, per la sua prodigiosa vista.

Egli partecipò alla caccia di Calidone e alla spedizione degli Argonauti. Celebre è la rivalità tra i gemelli Afaretidi (Linceo e Ida) e Dioscuri (Castore e Polluce), protagonista di un frammento dei Cypria. Tale frammento è la più antica testimonianza riguardante il superpotere di Linceo. Qui viene chiarita una delle ragioni che sta alla base della disparità tra le due coppie di gemelli: entrambe furono complici in un furto di bovini ma entrano in conflitto a causa della spartizione del bottino. Viene dunque narrato un momento cruciale della lotta, che precede lo scontro in campo aperto, al quale solo uno dei Dioscuri sopravvive: dopo l’episodio del furto della mandria, Castore e Polluce tendono un agguato agli Afaretidi nascondendosi dentro il tronco cavo di un albero di quercia. Linceo ascende su una montagna, punto d‘osservazione privilegiato, e da lì scruta l’intero Peloponneso riuscendo ad individuare i Dioscuri.

Il rimando al generatore di raggi X perviene dall’eccezionalità visiva di Linceo che non consiste solamente nella capacità di raggiungere un soggetto lontanissimo, ma persino di attraversare una superficie solida come il legno della quercia.

STEP 6 - Il simbolo

Il simbolo rappresentativo delle radiazioni, sin dagli anni '40, è il trefoil (o trifoglio radioattivo). Viene ideato nel 1946, a Berkley, nell'Università della California dove un gruppo di scienziati del Radiation Lab lavorano per trovare un segnale di pericolo da utilizzare internamente al campus (proprio negli anni in cui si iniziava a sperimentare in quell'ambito).

L'ideatore è Nels Garden, allora responsabile del reparto di Chimica nel Radiotion Lab, che immagina un simbolo che rappresenti la radiazione estendersi partendo dall'atomo.

La prima versione stampata a Berkley riportava il trifoglio in magenta su uno sfondo blu, colori al tempo poco utilizzati e che non avrebbero permesso ad eventuali applicazioni del simbolo di mimetizzarsi con l'ambiente circostante.

Tuttavia, a causa della difficile leggibilità, fu standardizzato nel 1948, all'Oak Ridge National Lab, sostituendo il giallo al blu.

Negli anni successivi fu permesso l'utilizzo del nero sostituito al magenta e, ad oggi, insieme al giallo costituisce la combinazione di colori più diffusa.  

Fonti: "A Brief History of a 20th Century Danger Sign" (Stephens and Barrett)

https://www.orau.org/ptp/articlesstories/radwarnsymbstory.htm

STEP 5 - Il funzionamento fisico

Il filamento riscaldante, di cui è composto il catodo, viene riscaldato da una corrente elettrica e, per effetto termoionico, emette elettroni a causa dell'aumento della loro energia cinetica.

Gli elettroni vengono proiettati verso l'anodo, dove colpiscono un disco metallico: l'energia cinetica acquisita precedentemente si trasforma in calore (per il 99%) e in radiazione X (per l'1%). 

La generazione di raggi X avviene grazie a due fenomeni: la radiazione di frenamento (causata dalla decelerazione degli elettroni) e la radiazione caratteristica (la radiazione prodotta quando un elettrone accelerato urta un elettrone dell'atomo di un anodo).

STEP 4 - La scienza

Radiologia (radiology)

Generalmente, la disciplina che si occupa dello studio e delle applicazioni delle radiazioni elettromagnetiche di piccolissima lunghezza d’onda, in particolare raggi X e γ, e delle radiazioni corpuscolari originate da disintegrazioni radioattive; tali studi e applicazioni riguardano alcuni campi della fisica e della chimica fisica, nonché alcuni settori della tecnica (metallografia, tecnica del restauro ecc.) e soprattutto la medicina, tanto che in senso specifico come r. (meglio, r. medica) s’intende correntemente la branca della medicina che si serve di radiazioni a scopi diagnostici e terapeutici.

Fonte: Enciclopedia Treccani, https://www.treccani.it/enciclopedia/radiologia/

STEP 3 - Il glossario

Schema di tubo catodico (K=catodo, A=anticatodo, W=fluido refrigerante)

Tubo radiogeno: è una ampolla di vetro sotto vuoto spinto, che contiene un catodo e un anodo ad alta tensione.

Catodo: polo negativo, composto dal filamento riscaldatore (formato in genere da lega, in rame oppure altri metalli a basso numero atomico, è alimentato a bassa tensione).

Anodo: polo positivo, costituito da un disco (piattello) di metallo pesante (a elevato numero atomico, come le leghe di tungsteno e molibdeno per i tubi diagnostici tradizionali, molibdeno o rodio per i tubi usati in diagnostica senologica), che può essere fisso oppure rotante (quest'ultimo tipo permette di disperdere meglio le temperature che si formano su di esso, che sono sull'ordine dei 2000 °C).

STEP 2 - L'immagine

 

Wilhelm Conrad Roentgen e il primo prototipo di generatore di raggi X

Fonte: “History of Dental Medicine and Dental Technology” Maggio 1996 

https://dental.uthscsa.edu/dentalhistory/content/november2007.html

STEP 1 - Il nome

È un dispositivo che produce raggi X. Insieme a un rilevatore di raggi X , è comunemente utilizzato in una varietà di applicazioni tra cui medicina, fluorescenza di raggi X, ispezione di assemblaggi elettronici e misurazione dello spessore del materiale nelle operazioni di produzione. 

Traduzioni: X-Ray generator, générateur de rayons X, pентгеновский сканер, rentgeno aparatas, beeʼaghádaʼdildlaadí, X光機, X射线机