D. Чтобы получить четкий снимок, расстояние должно быть не менее двух футов; я же всё более и более склоняюсь к мысли, что оно должно быть еще больше. Рассмотрим простой пример. Если мы возьмем сферическую колбу с электродом, то вся поверхность будет облучаться одинаково и любая точка поверхности сферы, очерченной радиусом D вокруг электрода, получит равное количество лучей. Площадь поверхности этой сферы будет равна 4πD². Объект, теневой снимок которого необходимо сделать, может иметь небольшую площадь а, которая получит лишь незначительную часть всех испускаемых лучей, и эта часть выражается соотношением: а/4πD². Мы практически не можем рассчитывать на меньшее реальное соотношение, чем а/4πD², но в том случае, если радиус D очень большой, а объект с площадью а мал, это соотношение может быть столь невелико, что, очевидно, используя подходящий отражатель, мы сможем без труда сконцентрировать на площади а количество лучей, в несколько раз превышающее то, которое упало бы на нее без применения рефлектора, несмотря на то, что мы умеем отражать лишь несколько процентов совокупных падающих лучей.
В качестве доказательства эффективности такого отражателя демонстрируется прилагаемый отпечаток плеча и ребер человека. В эксперименте был применен цинковый отражатель в виде воронки высотой 2 фута с отверстием 5 дюймов в основании и 23 дюйма в верхней части. Трубку, во всех отношениях подобную описанным выше, подвешивали в воронке таким образом, чтобы закрепленный экран внутри трубки находился над воронкой. Расстояние от электрода до чувствительной пластины составляло четыре с половиной фута. Расстояние от конца трубки до пластины составляло три с половиной фута. Экспозиция длилась 40 минут. На пластине все плечевые кости и ребра отразились очень контрастно и четко, но я не могу сказать, насколько четко они проявятся на снимке. Я избрал тот же самый объект, что был представлен в моем первом сообщении на ваших страницах, с тем чтобы дать более наглядное представление о достигнутых успехах. Легче всего будет оценить прогресс, если сообщить, что в этом опыте расстояние увеличено более чем в два раза, а время экспозиции сокращено более чем наполовину. Но самое важное значение отражения состоит в том, что оно позволяет использовать много ламп, не жертвуя при этом точностью и четкостью, а также дает возможность концентрировать большое количество лучей на очень маленькой площади.
С того времени как профессора Генри и Сальвиони предложили использовать фосфоресцирующие и флюоресцирующие вещества с чувствительной пленкой, для меня не составило труда сократить время экспозиции до нескольких минут или даже секунд. По сию пору бытует мнение, что вольфрамат кальция, предложенный недавно Эдисоном и выпускаемый компанией «Эйлсворт и Джексон», является наиболее чувствительным веществом. Я раздобыл его образец и использовал в серии опытов. Это вещество флюоресцирует определенно лучше, чем бариево-платиновый цианид, но из-за величины кристаллов и неизбежной неравномерности распределения на бумаге оно не оставляет сплошного отпечатка. Чтобы его можно было использовать в сочетании с чувствительными пленками, следует очень тонко измельчить и найти способ равномерного распределения. Также и бумага должна быть прочно приклеена к пленке по всей пластине таким образом, чтобы получился достаточно четкий контур. Флюоресценция этого вещества зависит, по-видимому, от характера излучения, потому что, опробовав несколько ламп, которые превосходно работали в иных ситуациях, а на этот раз не дали хорошего результата, и я почти утвердился в ложном впечатлении. Одна или две лампы, однако, оказались очень эффективными. Отпечаток кисти руки был сделан с расстояния около шести футов от лампы при экспозиции менее одной минуты, и даже в этом случае оказалось, что пластина слишком долго подвергалась облучению. Затем я сделал отпечаток грудной клетки человека на расстоянии 12 футов от конца трубки с выдержкой в пять минут. Проявленная пластина отчетливо продемонстрировала ребра, но контур не был четким. Затем я применил трубку с цинковым отражателем, о котором говорилось выше, и сделал снимок грудной клетки одного из ассистентов на расстоянии четырех футов от лампы. В этом эксперименте лампа находилась под повышенным напряжением и взорвалась вследствие огромного внутреннего давления на подвергаемое бомбардировке место. Такая аварийная ситуация может возникать часто, когда напряжение в лампе слишком высокое. Этому предшествуют такие внешние проявления, как повышенная активность и туманообразный вид газа в трубке и быстрый нагрев последней. Процесс, вызывающий аномальное увеличение внутреннего давления на стеклянную стенку, обусловлен, по-видимому, неким действием, противоположным тому, что было описано Круксом и Споттсвудом. Оно протекает очень быстро, и потому экспериментатор должен внимательно следить за появлением этих угрожающих признаков и немедленно снижать напряжение. Вследствие «безвременной кончины» лампы в рассматриваемом эксперименте экспозиция длилась лишь одну минуту. Тем не менее получился очень контрастный отпечаток скелета с левыми и правыми ребрами и другими подробностями. Очертания, однако, были всё же гораздо менее четкими, чем при обычном процессе без фосфоресцирующего усилителя, хотя флюоресцентная бумага была тщательно прижата к пленке. Из вышесказанного явствует, что при сокращении времени экспозиции толщина объекта не имеет большого значения.
Я стал гораздо лучше понимать свойства вольфрамита кальция, исследуя воздействие на флюоресцирующий экран с покрытием из этого химического вещества. Этот экран вместе с коробкой из папье-маше получил странное, не отражающее суть название «флюороскоп». В действительности же это криптоскоп Сальвиони без линзы, что является большим недостатком. Чтобы оценить эксплуатационные качества такого экрана, необходимо работать ночью, когда глаза свыкаются с темнотой и обретают способность замечать едва видимые изменения на экране. В одном случае эффективность такого экрана была особенно достойна внимания. Он облучался с расстояния 20 футов, и даже на расстоянии 40 футов я всё еще мог наблюдать слабую тень, пересекавшую зону обзора, перемещая кисть руки перед аппаратом. Глядя сквозь тело ассистента, находившегося примерно в 3 футах от лампы, я без труда мог различать позвоночник в верхней части туловища, которая лучше просвечивалась. В нижней части туловища позвоночный столб и прочее были практически не различимы. Лишь ребра просматривались. Четко выделялся шейный отдел, и сквозь тело ассистента я мог, не напрягая зрение, видеть квадратную медную пластину, перемещаемую вверх и вниз перед лампой. Облучая голову, можно было наблюдать лишь контур черепа и нижнюю челюсть, хотя поле видимости было по-прежнему ярким. Всё остальное выглядело расплывчатым. Это говорит о том, что совершенствование флюоресценции не поможет нам в исследовании внутренних органов. Решение проблемы придет, скорее, в результате очень мощных излучений, способных производить высококонтрастные отпечатки. Считаю, что я наметил верный путь гарантированного решения проблемы. Хотя и следует признать, что в применявшихся мной электрических устройствах такой экран проявил себя поразительным образом, я тем не менее убедился в его ограниченных возможностях при проведении обследования. Мы можем разглядеть кости в конечностях, но далеко не так отчетливо, как это демонстрирует фотографический снимок. В конечном счете, однако, мощные излучения и хорошие отражатели делают такие флюоресцирующие экраны ценным инструментом исследований. Несколько недель тому назад, когда я наблюдал, как небольшой экран из бариево-платинового цианида вспыхнул на большом расстоянии от лампы, я сообщил друзьям, что с помощью такого экрана, вероятно, возможно наблюдать за объектами, перемещающимися по улице. Сейчас эта вероятность представляется мне гораздо более реальной, чем в то время. 40 футов — довольно приличная ширина для улицы, и на таком расстоянии экран слабо светился даже от одной лампы. Я высказываю эту неординарную мысль только в качестве иллюстрации того, как научные разработки могут влиять на нашу этику и нравы. Возможно, мы в скором времени свыкнемся с таким положением вещей, и никто не будет испытывать ни малейшего смущения от сознания того, что его скелет и другие части [его тела] подвергаются критическому изучению со стороны неделикатных наблюдателей.
Флюоресцирующие экраны помогают в какой-то степени понять состояние работающей лампы. С помощью такого экрана я надеялся найти признаки рефракции, помещая линзу между экраном и лампой и меняя фокусное расстояние. К моему разочарованию, несмотря на то что тень линзы можно было наблюдать на расстоянии 20 футов, я не смог обнаружить никаких признаков рефракции. Столь же тщетными оказались попытки использовать экран, чтобы проследить эффект отражения и дифракции.
«Electrical Review», 8 апреля 1896 г.
18Исследование свойств рентгеновских лучей
Дальнейшие исследования способностей различных металлов отражать рентгеновские лучи дали дополнительные факты в поддержку мнения, которое мною уже высказывалось; в частности, я утверждал, что электрический контактный ряд Вольта в атмосферных условиях идентичен тому, который образуется при расположении металлов в определенном порядке в соответствии с их отражающей способностью. Металл с более высоким показателем электроположительности является лучшим отражателем. Ограничившись металлами, доступными для экспериментирования, я составил следующий ряд: магний, свинец, олово, железо, медь, серебро, золото и платина. Последний из названных металлов будет самым слабым отражателем, а натрий — одним из лучших. Эта связь представляется еще более интересной и наводит на размышления, если учесть тот факт, что данный ряд тождествен тому, который образуется при расположении металлов в порядке их активности соединения с кислородом, что явствует из расчетов их химических эквивалентов.