Die Roentgen-Strahlen in Industrie und Technik

Fortschritte und Erfindungen der Neuzeit.
Die Roentgen-Strahlen in Industrie und Technik.
Von W. Berdrow.

Die Entdeckung der Roentgen-Strahlen hat mehr Aufsehen erregt als je zuvor eine andere physikalische Erscheinung. Die Beobachtung, daß es möglich war, mit Hilfe dieser Strahlen Photographien oder richtiger photographische Schattenbilder des Inneren menschlicher Körperteile zu erzeugen, hat Roentgens Namen unsterblich gemacht. Die geheimnisvolle Kraft der elektrischen Welle, das Innere unseres Körpers dem Auge des Arztes bloßzulegen, ist es also in erster Linie gewesen, die das ungeheure Aufsehen erregt hat, mit welchem die Entdeckung in der ganzen Welt begrüßt wurde, aber schon von der ersten Stunde an machten sich in technischen Kreisen Stimmen geltend, die darauf hinwiesen, daß die Roentgen-Strahlen auch wohl noch anderer als der medizinischen Seite hin von Nutzen sein könnten und erforscht werden müßten. Diese technische Ausnutzungen der Erfindung sind es allein, die uns hier beschäftigen sollen.

Gleich zu Anfang erregte das verschiedene Verhalten der Mineralien gegen die Durchdringungskraft der Roentgen-Strahlen die Aufmerksamkeit der Forscher. Professor Doner in Graz, der eine größere Anzahl von Mineralien in dieser Beziehung untersuchte, gelangte bald zu der Ueberzeugung, daß die Roentgen-Strahlen bei der Mineralien- und besonders Edelsteinuntersuchung eine hervorragende Rolle spielen könnten. Die an mehr als 60 Steinarten durchgeführten Versuche ergaben so große Unterschiede, daß einige Minerale mehrere hundert Mal undurchlässiger als andere und besonders Edelsteine erschienen. Da es nicht schwer war, gewisse Regeln in dem Verhalten der Gesteine zu finden, so z. B., daß alle mit Eisen verbundenen Mineralien an Durchlässigkeit verlieren, so läßt sich in vielen Fällen von dem Verhalten des Minerals bei der Roentgen-Aufnahme ein Rückschluß auf seine sonst nur schwer bestimmbare Zusammensetzung machen. Ganz besonderen Wert hat aber dieses Verfahren sehr schnell bei der Untersuchung von Edelsteinen gewonnen, da sich echte Diamanten von nachgemachten und wertvolle von minderwertigen auf keine andere Weise so leicht unterscheiden lassen als mittels der Durchstrahlung von der Roentgen-Lampe. Wie französische Forscher, die darüber in der Pariser Akademie berichteten, gefunden haben, bedarf es in vielen Fällen nicht einmal der Photographie, sondern man kann die Unterschiede schon erkennen, wenn man die Schatten der zu unterziehenden Steine auf einen Schirm fallen läßt, der mit einer phosphorescierenden Substanz überzogen ist. Wo diese einfache Methode der Untersuchung nicht genügt, ist auch das photographische Verfahren sehr leicht ausführbar. Was die Erfolge betrifft, so läßt sich zunächst der Diamant sehr leicht von ähnlichen geringwertigeren Steinen, wie farblosem Topas oder Saphir, geglühtem Hyacinth, Bergkrystall und anderen unterscheiden. Ebenso bemerkt man sofort den Unterschied zwischen bunten Diamanten und Korund, Rubin und ihren Verwandten. Den Rubin wieder unterscheidet seine weit größere Durchlässigkeit von Spinell, Granat und rosafarbenem Topas oder Turmalin.

Ein vorläufig noch wenig erforschtes und einstweilen nur vom wissenschaftlichen Standpunkte fruchtbares Gebiet betreten wir mit den folgenden Erscheinungen, welche die Roentgen-Strahlen wiederum unter einem ganz neuen und rätselhaften Lichte zeigen. Aber wie schnell pflegen nicht heute physikalische Entdeckungen für die Praxis nutzbar gemacht zu werden! Setzt man chemisch reines Chlornatrium (Kochsalze in einem luftverdünnten Raume) der Wirkung der Roentgen-Strahlen aus, so wird dasselbe sofort lehmbraun und dann orangegelb. Natürlich begnügte man sich nicht mit diesem einen Versuche, sondern dehnte denselben sofort auch auf andere Chemikalien aus, und diese Untersuchungen hauptsächlich durch Professor Goldstein zur Ausführung gebracht, ergaben die wunderbarsten Resultate. So wurde z. B. Chlorkalium dunkelblau und andere Chlorsalze nahmen bei der Durchleuchtung mit Roentgen-Strahlen noch andere Färbungen an. Wichtiger noch als dieser Umstand ist es für die Praxis, daß die so behandelten Salze ihre Farben nicht dauernd behalten, sondern im Sonnenlicht sehr schnell, und schon bei gewöhnlicher Tagesbeleuchtung allmählich ihren ursprünglichen Farbenton wiederbekommen. Das gefärbte Kochsalz wird z. B. im Sonnenlichte anfangs grau und erhält schließlich seine ursprüngliche Weiße wieder zurück. Es ist unschwer zu erkennen, daß diese Vorgänge, so rätselhaft sie einstweilen noch sind, für die Photographie, die so ganz und gar auf der Veränderung chemischer Stoffe durch das Tageslicht beruht, von großer Bedeutung werden können. Um die Anzahl der Rätsel noch zu häufen, ergaben neuere Untersuchungen von Dr. Weinschenk, daß die Roentgen-Strahlen gewissen bunten Mineralien, wie dem hier und da sich findenden prachtvoll grünen, gelben, roten oder violetten Turmalin, Quarz, Flußspat, Steinsalz und anderen, ihre unter dem Einfluß des Lichtes leicht vergängliche Farbe in voller Frische wieder erteilen können.

Wenden wir uns nun von den Mineralien den Metallen zu, so finden wir diese gegen den Einfluß der neu eindeckten Strahlen nicht weniger empfänglich. Schon der Unterschied in der Durchlässigkeit zwischen Metallen und anderen Stoffen weist auf gewisse Möglichkeiten, sich der Roentgen-Strahlen in der Technik zu bedienen, deutlich hin. Wie sich die Lage metallischer Gegenstände im menschlichen Körper durch Roentgen-Aufnahmen leicht ergründen läßt, so lassen sich auch metallische Leitungsdrähte durch dasselbe Verfahren abbilden und untersuchen, auch wenn sie von beliebig dicken, nichtleitenden Schichten umgeben sind. Nun kommt es in der elektrotechnischen Praxis nicht selten vor, daß man die Form eines Leitungsdrahtes, z. B. bei Brüchen, Schmelzungen u. dergl. ermitteln möchte, ohne die Hülle zu zerstören. Wie das mittels der Roentgenschen Strahlen ausführbar ist, leuchtet ohne weiteres ein. Aber auch zwischen Metallen verschiedener Art giebt es unendlich viele Abstufungen der Durchlässigkeit, und vollends mit Metalllegierungen läßt sich jeder beliebige Grad der Durchdringung erreichen. Während Natrium die Strahlen fast gar nicht aufhält, ist Gold für sie beinahe undurchlässig, und jede Zusammenschmelzung zeigt unter dem für diese Art von Untersuchungen konstruierten Apparat ein anderes Bild. Die Technik arbeitet aber unendlich viel mehr mit Metalllegierungen als mit reinen Metallen, und selbst die verschiedene Eisen- und Stahlsorten verdanken ihre Eigenschaften neben der Beimischung von Kohlenstoff zum geschmolzenen Eisen, hauptsächlich dem Zusatz geringer Mengen von anderen Metallen; man braucht hier ja nur an die überraschende Zunahme der Verwendung von Nickelstahl zu erinnern. Nun gehört die Untersuchung dieser Beimischungen zu den schwierigste Aufgaben der ganzen Hüttentechnik, und hier steht der Verwendung der Roentgen-Strahlen ein weites Gebiet offen, da sie bei der Anwendung geeigneter Apparate die Art und den Grad der Legierung sehr deutlich erkennen lassen.

Die Untersuchung der verschiedensten Stoffe, sei es im allgemeinen zur Ergründung ihrer Eigenschaften, sei es zur Entdeckung von Fälschungen, scheint überhaupt das wichtigste technische Anwendungsgebiet der Roentgen-Strahlen werden zu sollen. Es liegt schon eine ganze Menge von Beispielen vor, die ihre Geeignetheit für diese Zwecke beweisen. So hat man sie angewandt zur schnellen, wenn auch nur flüchtigen Untersuchung des Aschengehalts der Steinkohlen. Verschiedene Kohlenproben von gleicher Dicke, die man mittels der Roentgen-Strahlen durchleuchtete, ließen eine verschiedene Durchlässigkeit erkennen, und zwar hing dieselbe von dem Aschengehalt der Kohlen ab. Derselbe wird von den dem Kohlenstoff beigemischten Metallfalzen beeinflußt, und da gleich den reinen Metallen auch ihre Salze ziemlich undurchdringlich für die Roentgen-Strahlen sind, so zeichnet sich ihr Vorhandensein sehr deutlich auf der photographischen Platte ab. Bei der Wichtigkeit, welche der Aschengehalt für die Güte der Kohlensorten besitzt, ist der Wert dieser Untersuchungsmethode nicht zu unterschätzen.

Nicht weniger interessante Ergebnisse wurden bei dem von einer großen Seidenfärberei in Crefeld angeregten und von Prof. Gieseler aus Bonn ausgeführten Versuche erhalten, die Beschwerung gefärbter Seide mit Hilfe von Roentgen-Strahlen nachzuweisen. Die häufig in der Seidenfärberei übliche Beschwerung der Seide durch Metane im Färbungsprozeß und die dabei vorkommenden Unregelmäßigkeiten hatten besonders in Crefelder Industriekreisen längst den Wunsch nach einer Regelung und Besserung dieser Behältnisse wachgerufen, doch war die erwünschte Uebereinkunft zwischen den sämtlichen rheinländischen Seidenfärbereien bisher leider nicht zu erzielen, so daß der Nachweis einzelner übertriebener Beschwerungen bisher das einzige Mittel war, ungesunden Manipulationen zu begegnen. Diese Untersuchung läßt sich aber auf chemischem Wege, abgesehen von ihren Kosten und ihrer Umständlichkeit, nur bei größeren Stoffproben anstellen, während bei den kleinen Mustern, die meistenteils vorgelegt werden, der Nachweis der Beschwerung kaum zu führen war. Als daher im vorigen Jahre Prof. Gieseler in Crefeld einen Vortrag über die Wirkung der Roentgen-Strahlen hielt, erging an ihn die Aufforderung, zu untersuchen, ob die Durchleuchtung sich nicht auch zum Nachweis metallischer Beimengungen in der Seide eignen. Die Versuche bewiesen, daß auch die kleinste Menge solcher Zusätze durch die Roentgen-Strahlen in Form von Schattenbildern nachgewiesen wird, während reine Seide gar keine Schatten im Strahlapparat wirft. – Um nur noch ein ähnliches Beispiel anzuführen, möge mitgeteilt werden, daß durch dasselbe Verfahren auch die Safranverfälschung durch Baryumsulfat leicht nachzuweisen ist. Reiner Safran zeigt bei der Durchleuchtung fast keine Spur eines Schattens, während das photographische Bild der Fälschung deutlich die Fasern des Safrans erkennen läßt.

Schließlich sei noch erwähnt, daß eine längst gehegte Hoffnung der Beleuchtungstechnik durch die Entdeckung Roentgens neue Nahrung erhalten hat. Das Ideal einer elektrischen Beleuchtung ist die Erzeugung reiner Lichtwellen ohne jede oder doch nur mit der denkbar geringsten Beimischung kraftverzehrender Wärmestrahlen. Diese Bedingung ist nun durch alle bisherigen Lichtquellen, von der Wachskerze bis zur Bogenlampe, gleich wenig erfüllt, denn sie alle erzeugen weit mehr Wärme als Licht. Indessen ist ein ganzer Stamm von tüchtigen Elektrikern allen voran Tesla und Edison seit Jahren bestrebt, sich mit Hilfe von Induktionsapparaten fluorescierenden Körpern, hochgespannten Wechselströmen jedem ersehnten Ziele zu nähern. Die Entdeckung Roentgens hat auch diesen Bestrebungen neue Nahrung gegeben, und wen auch das ablaufende Jahrhundert die auf diesem Wege erstrebte Lampe der Zukunft vielleicht nicht mehr sehen wird, so dürfte sie doch zu den ersten Früchten des folgenden gehören.

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