Awal
Kehidupan Roentgen
Di Lennep,
sebuah kota kecil di Jerman, pada tanggal 27 Marte 1845, sepasang suami istri
yang kesehariannya di kenal sebagai Tukang Kayu dan Pedagang kain mendapatkan
seorang anak laki-laki yang oleh ayahnya David Roentgen (1743-1807) di beri nama
Wilhelm
Conrad Roentgen.
Saat putra mereka satu-satunya
ini berusia tiga tahun, keluarga Roentgen ini pindah ke Belanda, tepatnya di
Apeldoom, kampung halaman Nenek Wilhelm. Kemudian mereka pun pindah
kewarganegaraan menjadi warga Negara Belanda.
Pada awal
tahun 1865 Roentgen masuk Universitas Utrecht, meskipun tidak sebagai mahasiswa
reguler karena dia kurang memenuhi kualifikasi yang dibutuhkan di Kampus
tersebut. Kemudian dia menemukan kemungkinan untuk memasuki Zurich
Polytechnical School di Switzerland (yang saat itu merupakan Perguruan Tinggi
untuk teknik terkemuka di dunia) dengan cara lulus pada ujian masuk. Roentgen
akhirnya lulus pada ujian masuk di sana dan pada November 1865 dia menjadi
mahasiswa Teknik Mesin di Zurich. Dia melupakan kenangan buruknya saat dia
dikeluarkan dari sekolahnya dulu. Hingga akhir hidupnya Roentgen selalu
mengingat kenangan indahnya di Zurich dan dia sangat berterima kasih pada
Augustus Kundt, Seorang Profesor Fisika pada Politeknik yang memberikan
inspirasi pada Roentgen untuk membangun karir di bidang Fisika. Rontgen menjadi
asisten Profesor Augustus Kundt di Zurich dan juga di University of Wurzburg
saat sang Profesor pindah tugas ke sana. Saat di Zurich Roentgen bertemu dengan
Anna Bertha Ludwig, yang dinikahinya pada tahun 1871. Mereka tidak memiliki
anak dari pernikahannya tetapi mereka mengadopsi keponakan dari Anna yang
berjenis kelamin perempuan.
Meskipun
Roentgen mendapatkan dukungan dari Profesor Augustus Kundt, dia tidak bisa
mendapatkan pekerjaan akademik sendiri di Wurzburg. Pada tahun 1872 Profesor
Kundt pindah ke sebuah Universitas yang baru berdiri yaitu University of
Strasbourg dengan membawa serta Roentgen. Dua tahun kemudian Roentgen menjadi
dosen tetap di Strasbourg dan orang tuanya kemudian memutuskan untuk pindah ke
sana dari Apeldoom agar dekat dengan anaknya tersebut. Pada tahun 1875 Roentgen
menggantikan H.F Weber (Seorang Profesor Fisika) dan atas rekomendasi dari
Weber, Roentgen kemudian menjadi Professor of Physics and Mathematics pada
Hohenheim Agricultural Academy in Wurtemberg. Roentgen merasa tidak nyaman di
Hohaneim dan kemudian kembali ke Strasbourg satu tahun kemudian sebagai
Professor of Theoretical Physics. Dari tahun 1879 sampai 1888 dia menjabat
sebagai Ketua Jurusan Fisika pada Glessen University dan karena pekerjaannya
yang sangat baik selama menjabat, Roentgen ditawari jabatan di Jena dan Utrecht
tapi kemudian dia menolaknya. Kemudian di tahun 1888 Roentgen menerima tawaran
untuk menjadi Professor of Physics dan Director of Physics Institute pada
University of Wurzburg. Roentgen menjadi Kepala Departemen di Universitas yang
pernah menolaknya pada posisi akademik.
Di
Wurzburg Roentgen kembali pada perhatiannya sebagaimana banyak ilmuwan saat itu
yang sedang meneliti mengenai sinar katoda. Merupakan kegemarannya untuk
melakukan penelitian baru dengan mengadakan pengujian ulang dari hasil
penelitian ilmuwan sebelumnya untuk bidang yang sama. Pada beberapa eksperimen
yang dilakukannya dia menggunakan Tabung Crookes yang ditutupi oleh kotak hitam
untuk menutupi pendaran fluoresensi, selalu berada di dalam gelas. Saat tabung
tersambung Roentgen memperhatikan bahwa beberapa kristal dari barium
platino-cyanide yang berada di meja dekat tabung tersebut menjadi berpendar.
Observasi tersebut terjadi pada Hari Jum’at malam Tanggal 8 November 1895, di
waktu yang sudah begitu larut dimana tidak ada satupun asisten yang ada di laboratorium
tersebut. Roentgen menyelidiki dan memastikan dirinya bahwa tabung tersebut
mengeluarkan sejenis sinar yang tidak diketahui jenisnya yang bisa memendarkan
kristal yang ada di dekatnya. Sebuah screen yang dilapisi dengan barium
platino-cyanide dan diletakkan di dekat tabung, akan berpendar selama tabung
dihubungkan tetapi jika ada benda yang terbuat dari logam diletakkan di antara
tabung dan screen maka tidak ada perpendaran. Roentgen lalu memberitahu
temannya Boveri, “Saya menemukan sesuatu yang menarik tetapi saya tidak tahu
apakah eksperimen saya sudah benar atau tidak”. Dikarenakan hal ini, Roentgen
dia tidak memberitahukan orang lain mengenai penemuannya selama tujuh minggu.
Selama tujuh minggu itu Roentgen mengkonsentrasikan dirinya untuk mempelajari
“Sesuatu yang menarik” tersebut dan menyiapkan paper mengenai sinar-x tersebut.
Roentgen
sendiri menggunakan istilah sinar-x sebab sinar yang ditemukannya tidak bisa di
definisikan olehnya. Di Jerman nama sinar Roentgen digunakan sejak sinar-x
ditemukan hingga saat ini. Nama penemu yang digunakan pada bahan temuannya
sangat jarang dipakai pada negara yang menggunakan bahasa Inggris sebagai
bahasa utamanya, hal in disebabkan orang-orang yang berbahasa Inggris tidak
tahu bagaimana mengeja ”Roentgen”. Kata Roentgen diperkenalkan pada Tahun 1896
untuk sebuah gambar yang dihasilkan oleh sinar-x dan istilah tersebut digunakan
untuk beberapa tahun. Radiograf juga di perkenalkan pada tahun 1896 dengan
pengertian yang sama yaitu gambar yang dihasilkan oleh sinar-x.
Pengumuman
Dari Penemuan Roentgen
Paper
pertama Roentgen mengenai sinar-x dipegang oleh President of the Physical
Medical Society of Wurzburg pada 28 Desember 1895. Sebelum tanggal tersebut,
tidak ada orang bahkan asisten terdekatnya sekalipun yang telah diberitahu
mengenai penemuannya tersebut. Paper yang oleh Roentgen di beri judul
“preminilary communication” merupakan paper yang luar biasa yang didalamnya
kaya akan detail mengenai penemuannya tersebut. Setelah mengumumkan hasil
penemuan dasarnya mengenai sebuah jenis sinar baru yang dihasilkan dari tabung
yang diberi tegangan dimana sinar ini akan menembus gelas, kotak hitam dan
melewati setidaknya dua meter udara bebas, Roentgen melanjutkannya dengan
sebuah studi mengenai transparansi relatif dari sinar terhadap substansi lain
yang berbeda. Roentgen menyimpulkan bahwa transparansi bervariasi bergantung
pada kerapatan dari substansi yang dilewati sinar-x tersebut. Roentgen
melaporkan bahwa dia tidak dapat melakukan refleksi atau refraksi dari sinar
yang ditemukannya tersebut dan juga tidak bisa diarahkan dengan menggunakan
cermin atau lensa. Roentgen mencatat bahwa sinar-x akan menyebar ke segala arah
saat keluar dari titik dimana sinar-x tersebut keluar. Roentgen menambahkan,
sinar-x tetap dihasilkan saat sinar-x menumbuk aluminium yang dimasukkan ke
dalam gelas.
Tabung
yang digunakan Roentgen untuk menemukan sinar-x berbentuk seperti buah pir yang
merupakan tabung Crookes dengan katoda pada ujung satunya dan anoda pada ujung
lainnnya. Sinar-x dihasilkan pada daerah dimana sinar katoda menabrak gelas
pada ujung yang lebih besar dari tabung. Untuk mendapatkan gambaran yang tajam,
sumber sinar-x harus dibuat sekecil mungkin. Pada awal-awal terbentuknya
gambaran oleh sinar-x, pada ujung tabung ditutupi dengan lempengan timbal yang
mempunyai lubang kecil pada lempengan tersebut. Hanya sinar yang melewati
lubang terbut yang bisa digunakan, namun sistem ini sangat tidak efisien dan
dibutuhkan waktu eksposi yang lama.
Tabung yang memiliki fokus di desain
oleh Profesor Herbert Jackson. Tabung ini dirancang untuk memfokuskan berkas
elektron menuju pada daerah target kecil. Hal ini dimaksudkan agar dihasilkan
sinar-x sekecil target yang dibuat. Profesor Jackson mendapatkan ini dengan
menggunakan katoda concave. Seperti diketahui elektron di emisikan tegak lurus
dari permukaan katoda dan bergerak menurut garis lurus sehingga target
diletakkan sesuai dengan titik keluarnya berkas elektron di katoda.
Pada paper pertamanya, Roentgen
menyatakan bahwa sinar-x juga dihasilkan jika katoda ray dimasukkan aluminium
di dalam gelas pada tabung. Pada paper yang kedua, yang diterbitkan Maret 1896,
Roentgen melaporkan telah mencoba untuk menggunakan berbagai macam material
untuk dipakai sebagai target. Roentgen menemukan bahwa kualitas sinar-x yang
dihasilkan tergantung pada bahan target yang digunakan. Roentgen menambahkan
kualitas sinar-x akan semakin baik saat ditambahkan aluminium pada tabung dan
target (yang saat itu digunakan platinum sebagai bahan target) yang digunakan
disudutkan 45 derajat dari garis lurus katoda.
Banyak ilmuwan dari berbagai negara
bereksperimen dengan sinar baru ini selama tahun 1896. Tabung dengan berbagai
bentuk dan target dengan berbagai bahan material telah di uji coba. Pada akhir
tahun 1896 disimpulkan bahwa bentuk tabung tidak menjadi masalah dan target
yang paling baik adalah
target yang menggunakan bahan material yang mempunyai nomor atom yang tinggi.
Tungsten (dengan no. atom 184) dan uranium (dengan no. atom 238) pernah di uji
coba sebagai bahan target. Hingga diputuskan pada saat itu digunakan platinum
sebagai bahan target (dengan no. atom 195).
Tabung sinar-x yang pertama kali digunakan memiliki
energi yang rendah dan waktu eksposi yang lama. Hingga akhirnya diketahui bahwa
dengan menambah beda potensial antara katoda dengan anoda, kecepatan tumbukan
elektron dari katoda ke target menjadi lebih cepat. Namun, hampir semua energi
tumbukan elektron diubah menjadi panas saat elektron menumbuk target sehingga
disimpulkan harus ada penambahan massa dari bahan target untuk mencegah
kelebihan panas. Platinum tipis yang digunakan sebagai target pada awal
dibuatnya tabung mudah meleleh akibat tumbukan elektron. Sebuah target dari
platinum yang besar dan padat harganya akan sangat mahal. Kemudian bahan target
ini diganti dengan tungsten. Tungsten merupakan bahan target yang tidak mudah
meleleh akibat tumbukan elektron. Namun pada waktu tertentu, bahan target ini
juga akan rusak juga terutama pada bagian yang menjadi target dari tumbukan
elektron, tetapi tidak secepat pada target dari platinum.
Respon
Ilmuwan Pada Penemuan Rontgen.
Antusias yang luar biasa diberikan
pada penemuan Roentgen dengan publikasi besar-besaran pada dunia sains.
Sepanjang tahun 1896 saja setidaknya 50 judul buku dan pamflet serta hampir
1.000 paper diterbitkan untuk membahas topik tersebut. Medis, sains umum dan
jurnal fotografi semuanya mempublikasikan artikel penemuan Roentgen dan
kemungkinan aplikasinya. Jurnal pertama yang didedikasikan pada penemuan
sinar-x terbit pada Mei 1896 dengan judul “Archives of clinical skiagraphy”
dibuat oleh Sidney Rowland diterbitkan di London. Judul artikel tersebut
kemudian diubah oleh pembuatnya sendiri menjadi “Archives of Roentgen Review”
dan setelah itu jurnal sejenis banyak bermunculan di berbagai negara.
Pada Mei 1896, para ahli elektrik
Amerika memulai meneliti mengenai bagaimana membuat perlengkapan sinar
Roentgen. Pada penelitian ini diterangkan mengenai bagaimana membuat sebuah
induksi koil yag mampu menghasilkan tumbukan berkas elektron sejauh 3 inci dan
bagaimana membuat agar target itu berputar. Karena publikasi ini maka American
General Electric Company pada musim gugur tahun 1896 mulai membuat tabung ini.
Perusahaan ini mulai membuat perlengkapan sinar Roentgen secara komersil.
Di Amerika, ada seorang ilmuwan yang merupakan
salah satu ilmuwan pertama yang meneliti mengenai sinar-x, dialah Thomas Alfa
Edison. Edison menyarankan untuk keperluan medis, digunakan fluorescent screen
dibandingkan dengan photographic plate, sehingga dokter bisa langsung melihat
adanya fraktur dan lainnya tanpa harus menunggu pencucian film dulu. Setelah
meneliti berbagai macam bahan untuk digunakan sebagai screen (Edison menguji
coba hampir 2.000 bahan) akhirnya dia memutuskan bahwa screen yang paling baik
digunakan adaah calcium tungstate, yang bisa memberikan gambaran lebih terang
dibandingkan dengan barium platino-cyanide yang digunakan oleh Roentgen pada
awal penemuannya.
Pekerjaan
Roentgen berikutnya mengenai sinar-x
Roentgen mendemonstrasikan
penemuannya dihadapan Kaiser Wilhelm II, yang selalu tertarik dengan perkembangan
ilmu pengetahuan, di Berlin pada tanggal 13 Januari 1896 dan Roentgen kemudian
memberikan kuliah mengenai penemuannya ini di hadapan Physical Medical Society
of Wurzburg pada tanggal 23 Januari 1896, kurang dari satu bulan dari
pengumuman pertamanya mengenai penemuan ini. Ini mungkin adalah satu-satunya
kuliah yang dia berikan dengan audien yang jumlahnya sangat besar. Roentgen
menerangkan bagaimana dia melakukan percobaan hingga menemukan sinar-x ini dan
dia menunjukkan beberapa gambar yang dihasilkan oleh sinar-x. Saat Roentgen
memberikan kuliah, dia sepertinya tidak begitu semangat untuk mengeluarkan
semuanya hal ini dikarenakan dia masih terus mengembangkan mengenai penemuannya
ini.
Roentgen mengumumkan paper keduanya dihadapan
Physical Medical Society of Wurzburg pada Maret 1896. Kebanyakan isi papernya
adalah memberitahukan sejumlah eksperimen yang menunjukkan bahwa udara (atau
gas lain) yang di eksposi dengan sinar-x bisa mengandung sifat kelistrikan dan
bisa melepaskan listrik pada tubuh. Roentgen tidak dapat menjelaskan fenomena
ini. Saat J.J Thomson melakukan penelitian mengenai elektron, barulah diketahui
bahwa radiasi bisa mengionisasi udara (dengan cara melepaskan beberapa elektron
dari atom) sehingga menjadikannya ter konduksi.
Komentar
Posting Komentar