Teknologi Sinar-X dan Sejarah Singkatnya yang Mudah dipahami
Sejarah singkat penemuan sinar-X - Teknologi sinar-X memiliki sejarah lebih dari seratus tahun dan penemuan serta perkembangannya telah merevolusi banyak bidang ilmu pengetahuan dan teknologi modern. Sinar-X ditemukan oleh fisikawan Jerman, Wilhelm Conrad Röntgen, pada tahun 1895, yang kemudian dihargai dengan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1901. Di banyak bahasa saat ini, sinar-X masih disebut sebagai sinar Röntgen atau radiasi Röntgen.
Cahaya misterius ini ternyata tidak terlihat oleh mata manusia, namun mampu menembus benda-benda yang buram dan mengungkapkan film fotografi. Kontras kepadatan objek terungkap pada film yang sudah terpapar, membentuk radiografi. Sejak itu, sinar-X telah dikembangkan untuk pencitraan medis, misalnya, untuk deteksi struktur tulang dan penyakit pada jaringan lunak seperti pneumonia dan kanker paru-paru. Sinar-X juga telah digunakan untuk mengobati penyakit. Radioterapi menggunakan sinar-X berenergi tinggi untuk menghasilkan intervensi medis penyembuhan pada jaringan kanker. Teknologi terkini, tomoterapi, menggabungkan presisi pemindaian tomografi terkomputerisasi dengan kekuatan pengobatan radiasi untuk memusnahkan tumor kanker secara selektif sambil meminimalkan kerusakan pada jaringan sekitarnya. Saat ini, diagnosis dan pengobatan medis masih merupakan penggunaan sinar-X yang paling umum.
Fenomena Difraksi Sinar-X
Fenomena difraksi sinar-X oleh kristal ditemukan pada tahun 1912 oleh Max von Laue. Syarat difraksi dalam bentuk matematika sederhana, yang sekarang dikenal sebagai hukum Bragg, dirumuskan oleh Lawrence Bragg pada tahun yang sama. Hadiah Nobel Fisika dalam dua tahun berturut-turut (1914 dan 1915) diberikan kepada von Laue dan Bragg senior dan junior untuk penemuan dan penjelasan tentang difraksi sinar-X. Teknik difraksi sinar-X didasarkan pada sinar-X yang tersebar secara elastis dari materi. Karena sifat gelombang sinar-X, sinar-X yang tersebar dari sampel dapat saling berinterferensi sehingga distribusi intensitas ditentukan oleh panjang gelombang, sudut datang sinar-X, dan susunan atom struktur sampel, terutama tatanan jarak jauh dari struktur kristalin. Ekspresi distribusi ruang sinar-X yang tersebar disebut pola difraksi sinar-X. Struktur tingkat atom dari material dapat ditentukan dengan menganalisis pola difraksi. Selama sejarah perkembangannya selama seratus tahun, teknik difraksi sinar-X telah berkembang menjadi banyak area khusus. Setiap area memiliki instrumen khusus, sampel minat, teori, dan praktiknya sendiri. Difraksi sinar-X pada kristal tunggal (SCD/ Single Crystal Diffraction) adalah teknik yang digunakan untuk memecahkan struktur lengkap bahan kristalin, biasanya dalam bentuk kristal tunggal. Teknik ini dimulai dengan padatan anorganik sederhana dan berkembang menjadi makromolekul kompleks. Struktur protein pertama kali ditentukan melalui analisis difraksi sinar-X oleh Max Perutz dan Sir John Cowdery Kendrew pada tahun 1958 dan keduanya berbagi Hadiah Nobel Kimia tahun 1962. Saat ini, kristalografi protein adalah aplikasi dominan dari SCD. Difraksi sinar-X bubuk (XRPD), atau disebut juga difraksi sinar-X bubuk (PXRD/Powder X-Ray Diffraction), mendapatkan namanya dari teknik pengumpulan pola difraksi sinar-X dari sampel bubuk terkemas. Umumnya, difraksi sinar-X bubuk melibatkan karakterisasi struktur kristalografi, ukuran kristalit, dan distribusi orientasi dalam sampel polikristalin.
Difraksi Sinar-X
Difraksi sinar-X (XRD / X-Ray Diffraction), menurut definisi, mencakup difraksi kristal tunggal dan difraksi bubuk serta banyak teknik difraksi sinar-X lainnya. Namun, telah diterima sebagai konvensi bahwa SCD dibedakan dari XRD. Dalam praktik ini, XRD umumnya digunakan untuk mewakili berbagai aplikasi difraksi sinar-X selain SCD. Aplikasi-aplikasi ini meliputi identifikasi fasa, analisis tekstur, pengukuran tegangan, persentase kristalinitas, ukuran partikel (butir), dan analisis lapisan tipis. Metode analog dengan difraksi sinar-X adalah teknik penyebaran sinar-X sudut kecil (SAXS / Small Angle X-Ray Scattering). SAXS mengukur intensitas penyebaran pada sudut penyebaran dalam beberapa derajat dari sudut datang. Pola SAXS mengungkap struktur material, biasanya ukuran dan bentuk partikel, dalam rentang nanometer hingga mikrometer. Berbeda dengan SAXS, teknik difraksi sinar-X lainnya juga disebut sebagai penyebaran sinar-X sudut lebar (WAXS / Wide Angle X-Ray Scattering).
Sitasi Artikel
Thinks Physics. 2023. Teknologi Sinar X dan Sejarah Singkatnya. Halaman website (copy halaman web) Diakses pada tanggal (tanggal akses Anda)