19世紀末，陰極射線是物理學關注的一項重要課題，許多實驗室都致力於陰極射線的研究。而德國維爾茨堡大學校長兼物理研究所所長倫琴，在研究陰極射線時發現了X射線。
轟動世界的新射線——X射線
1895年11月8日傍晚，倫琴正在操作陰極放電管，房間漆黑一片，放電管也用黑紙包嚴，當他切斷電源後，卻意外地發現在約1米遠的熒光屏上發出的閃光，他非常驚奇，別人和他自己的實驗早已證實，陰極射線在空氣中只能行進幾厘米，這很可能是新的發現。倫琴的治學態度非常嚴謹，他認真地重復了剛才的實驗，把熒光屏一步步移遠，直到2米以外仍能見到屏上有閃光，他又用了6個星期的時間，深入研究這種新的射線，確信這是一種尚未為人所知的新射線，便取名為X射線。他發現X射線能夠穿透2─3毫米厚的鉛板等，X射線還可以穿透肌肉顯示出骨骼的輪廓。一次他的夫人到實驗室看他時，他便請地夫人把手放在用黑紙包嚴的照片變色底片上，用X射線照射15分鐘。顯影后，手指骨骼和結婚戒指在底片上清晰可見，這是一張具有歷史意義的照片。1895年12月28日倫琴向維爾茨堡物理醫學學會遞交了一篇關於X射線的論文《一種新射線──初步報告》。這上報告轟動了整個新聞界，幾天后就傳遍了全世界。
X射線又稱倫琴射線，因為倫琴當時無法確定這種射線的性質故稱之為X射線。16年後即1912年，勞厄根據晶體衍射現象判定X射線為頻率極高的一種電磁波。不久，英國物理學家莫斯萊證實它是由於原子中內層電子躍遷所發出的輻射。
X射線診斷裝置的發明
1895年人類發現X射線後，首先將它用於骨折的診斷、異物檢查等方面。當時醫院中的X光診斷裝置發出的X射線極微弱，為了得到清晰的照片，要曝光一個小時以上，長時間照射還有一定危險性。1913年美國物理學家克裏吉製作出與今天相同的X射線管，這是一种經過改進的陰極射線管，從而大大縮短了曝光時間。X射線透視檢查不僅縮短了診斷骨折、異物的時間，還為發現肺病出了很大的貢獻。
1904年和1906年慕尼黑的裏德爾和紐約的貝克分別創立了用X射線檢查食道、腸道和胃的方法，受檢查者吞服一種叫造影劑的物質（如硫酸鋇），再經X射線照射，便可顯示出病變部位的情景。
此後，法國人西卡爾等使用了一種能用於檢查子宮和椎管的造影劑。葡萄牙人莫尼茲制出了一種為動脈、靜脈血管等進行X射線透視的水溶性造影劑。此外，還研製出一種氣體的X射線造影劑。在相當一個時期，X射線診斷儀成為醫院中最重要的診斷儀器。
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