作者:尼古拉·特斯拉

电气评论，1896年3月11日

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图1 .—一名男子右肩的特斯拉射线照片。展示肋骨、肩膀和上臂骨——从衣服、木板等处拍摄，距离为4英尺。

特斯拉论伦琴射线

这是一封来自年轻天才发明家的非常有趣和有价值的信件。

致《电气评论》的编辑:

当人们想到克鲁克兹灯泡为科学进步所做的一切——首先是它的发明者所取得的辉煌成就时，他们会不由自主地怀着敬畏的心情看着这个小灯泡;接下来是勒纳德的辉煌之作，最后是伦琴的精彩之作。可能它仍然包含一个心怀感激的魔王，他将被一个幸运的学生从他狭窄的牢房中释放出来。有时，我仿佛听到了一个低语的声音，我急切地在满是灰尘的灯泡和瓶子中寻找。我担心我的想象欺骗了我，但是它们仍然在那里，我的满是灰尘的灯泡，我仍然满怀希望地聆听着。

在重复了伦琴教授的美丽实验之后，我把我的精力投入到了对辐射本质的研究和对其产生方法的完善上。下面是一个简短的陈述，我希望采用的方法和在这两个方向上取得的最显着的结果将是有用的。

为了产生最强烈的效应，我们必须首先考虑，不管它们的性质如何，它们必然取决于阴极流的强度。这些又取决于电势的大小，因此，可达到的最高电压是理想的。

为了获得高电位，我们可以利用一个普通的感应线圈，或一个静电起电机，或一个破坏性放电线圈。我的印象是，欧洲的大多数结果都是通过使用静电起电机或鲁姆可夫线圈获得的。但由于这些设备只能产生相对较小的电势，我们自然会使用破坏性放电线圈作为最有效的设备。有了这个，火花的长度几乎没有限制，唯一的要求是实验者应该在电路的调整方面拥有一定的知识和技能，特别是在共振方面，正如我在我早期关于这个主题的著作中指出的。

在构造了一个适用于任何电流供应的破坏性线圈之后，直流的或交流的，实验者开始考虑使用哪种灯泡。很明显，如果我们把两个电极放在一个灯泡里，或者使用一个内部电极和另一个外部电极，我们就限制了电位，因为不仅阳极的存在，而且任何导电物体的存在都会减少阴极上的实际电位。因此，为了确保目标的结果，人们被迫接受单电极灯泡；另一个终端尽可能远离。

显然，应该使用内部电极来获得阴极流的最高速度，因为没有内部端子的灯泡对于这种特殊物体的效率要低得多，这是透过玻璃损耗的结果。一个普遍的错误似乎存在关于集中的射线通过凹电极产生的。如果有的话，这是一个缺点。有破坏性线圈和电路以及电容器的一些特定的布局，和用于灯泡的静电屏蔽，关于这些我在以前的场合已经给出完整的说明。

在选择了感应装置和灯泡类型之后，接下来的重要考虑因素是真空。在这个问题上，我能够让大家知道一个我已熟悉的事实，我在真空套和各种白炽灯泡的生产中已经利用了这个事实，我后来发现这个事实对于强烈的伦琴阴影的产生虽不能说是必不可少的，但却是极为重要的。我指的是一种用电的方法来达到远远超过机械设备所能达到的任何程度的稀薄化。

虽然这一结果可以通过使用一个静电起电机以及提供足够高电位的一个普通感应线圈来实现，但我发现迄今为止最合适的设备，也是确保最快作用的设备，是一个破坏性线圈: 最好是这样进行:灯泡首先通过一个普通真空泵抽真空到相当高的程度，尽管我的经验表明这并不是绝对必要的，因为我也发现从低压开始抽真空也是可能的。从泵上取下灯泡后，将其连接到破坏性线圈的端子上，最好是高频振动，通常会出现以下现象。首先，有一束乳白色的光在灯泡中传播，或者如果灯泡内已经达到一个高度真空，可能有一会儿玻璃变成磷光的。无论如何，磷光通常消退得很快，白光停留在电极周围，于是在离电极一定距离的地方形成了一个黑暗的空间。不久之后，光呈现红色，终端变得非常热。然而，这种加热只有用强大的仪器才能观察到。在这个阶段，最好仔细观察灯泡并调节电位，因为电极可能很快被消耗掉。

一段时间后，红色的光消退，流光再次变成白色，于是它们变得越来越弱，在电极周围摇摆，直到它们最终消失:同时，玻璃的磷光变得越来越强烈，流光撞击玻璃壁的地方变得非常热，而电极周围的磷光停止，电极冷却到这样一个程度，实际上电极附近的玻璃摸上去可能像冰一样冷。然后灯泡中的气体已经达到了所需的稀薄程度。这个过程可以通过反复的加热和冷却以及通过使用小电极来加速。应该补充的是，带有外部电极的灯泡可以用同样的方法处理。同样有趣的是，在我正在进一步研究的某些条件下，容器中气体的压力可以通过电的方式增加。

我相信，电极的崩解，这种不可避免的现象，与温度的显著降低有关。从那时起，当电极变冷时，灯泡处于产生伦琴阴影的非常好的条件下。无论何时，如果电极温度不高于玻璃，那就表明真空度不够高，或者电极太小。为了非常有效地工作，阴极流撞击的壁的内表面应该看起来就好像玻璃处于一种流体状态。

我发现最好使用冷空气射流来作为冷却介质。通过这种方法，有可能成功地操作一个具有非常薄的壁的灯泡，而光线的通过不会受到实质上的阻碍。

我可以在这里指出，实验者不必因此而放弃使用玻璃灯泡，因为我相信玻璃的不透明度以及铝的透明度都有些夸张，因为我发现一块非常薄的铝板投射出一个明显的阴影，而另一方面，我通过一块厚玻璃板得到了印迹。

上述方法是有价值的，不仅作为获得高真空的手段，但更重要的是，因为观察到的现象阐明了勒纳德和伦琴获得的结果。

虽然上述条件下的稀薄现象可以允许有不同的解释，但是主要的兴趣在于它们其中一个，也就是我坚持实际上粒子是透过灯泡壁被排出的。我最近观察到，只有当排气开始明显时粒子开始正确地作用在感光板，当排气过程是最快速时产生的效果是最强的，即使磷光可能不会显得特别明亮。显然，这两种效应是密切相关的，我越来越相信，我们必须处理物质粒子流，以很大的速度撞击感光板。以开尔文勋爵对“克鲁克斯灯泡中的粒子”的速度的估计为基础，我们可以很容易地利用非常高的电势达到每秒100公里的速度。现在，老问题又出现了:来自电极或带电表面(包括外部电极)的粒子是否被投射穿过玻璃或铝壁，或者它们是否仅仅撞击内表面，使得来自壁外的粒子飞出，以一种纯粹机械的方式，就像撞击一排象牙球一样？到目前为止，大多数现象表明，它们是透过灯泡的壁投射出来的，不管它是什么材料，我正在寻找这个方向上更确凿的证据。

人们可能不知道，即使在巨大的压力下从一个破坏性线圈的终端突然爆发出的一个普通的流光，也能透过一个厚玻璃板，就好像后者并不存在。毫无疑问，这种线圈的压力是可行的，即使在大气压力下，也可以将粒子投射成直线。我在自由空气中获得了清晰的印迹，不是像一些实验者那样，使用静电起电机或感应线圈，通过流光来实现，而是通过实际的投射，通过仔细的静电屏蔽，绝对防止了流光的形成。

伦琴射线的一个特殊之处在于，从低频到最高频，产生的效果似乎没有差别，只是当频率更高时，它们更强烈，这很可能是因为在这种情况下，阴极上的最大压力也同样更高。这只有在这样的假设下才有可能，即对感光板的影响是由于投射的粒子，或者是由于远远超过我们能够通过电容器放电获得的任何频率的振动。一个被强烈激发的灯泡被包围在一团紫光中，围绕它延伸超过一英尺，但是除了这种可见的现象之外，没有任何确凿的证据表明存在着与光相似的波。另一方面，不透明度与物质密度成一定比例这一事实强有力地说明了物质流的存在，J. J .汤姆森教授发现的效应也可以这样说。希望所有的疑虑会很快消除。

通过完善对机械冲击特别敏感的感光板，可以获得关于辐射性质的一个有价值的证据和关于感光板的在获得强印迹方向的进展。有一些化学物质适合这种情况，朝这个方向发展可能会导致放弃目前的感光板。此外，如果我们不得不处理物质粒子流，那么向感光板投射适当的物质，以确保最佳的化学作用，这似乎不是不可能。

图2—特斯拉对伦琴教授的敬意—在11英尺的显著距离处，透过一个木制盖子拍摄的一张线状标志的射线照片，曝光时间为半小时

用我所描述的设备，在板上产生了显著的印迹。当我提到，在许多英尺的距离上很容易获得相对较短曝光量的阴影，而在小距离和薄物体上，几秒钟的曝光量是可行的时候，我们可以得到一个关于效果强度的想法。所附的照片是一根铜线的影子，穿过感光板上的一个木制盖子投射到11英尺的距离。这是我在实验室用改进的仪器拍摄的第一张阴影。类一个似的印迹是透过实验者的身体、一块玻璃板（几乎十六分之三英寸厚）、足足有两英寸厚的木材，并通过了大约四英尺的距离。然而，我可能会说，当这些印迹是在我的设备在极其不利的条件下工作时获得的，这些条件承认如此巨大的改进，所以我希望将这种效果放大许多倍。

鸟类、兔子等动物的骨骼结构显示得非常细致，甚至骨骼的中空部分也清晰可见。曝光了一个小时的一块兔子的感光板，不仅骨骼的每个细节都是可见的，而且腹腔的清晰轮廓和肺的位置、皮毛和许多其他特征也是如此。即使是大鸟的照片也能非常清晰地显示出羽毛。

人类四肢骨骼的清晰阴影是通过一刻钟到一小时不等的曝光获得的，而且一些模板显示了如此多的细节，以至于几乎不可能相信我们必须只处理阴影。例如，拍了一张穿着鞋子的脚的照片，皮革、裤子、袜子等的每一处褶皱都能看见，而肉和骨头却清晰可见。透过实验者的身体，小纽扣和类似物体的阴影可以很快得到，而在一到一个半小时的曝光下，肋骨、肩骨和上臂的骨头清楚显现，如附件中的照片所示。现在已经毫无疑问地证明，在身体的任何部位都可以准确无误地探测小的金属物体或骨质或白垩沉积物。

用20到40分钟的曝光时间很容易获得头骨的轮廓。在一个实例中，40分钟的曝光不仅给出了清晰的轮廓，而且给出了眼窝、下巴、脸颊和鼻骨、下颚和上颚的连接、脊柱以及脊柱与头骨的连接、肌肉以及甚至头发。通过将头部暴露在强大的辐射下，奇怪的效果已经被注意到了。例如，我发现有睡觉的倾向，时间似乎过得很快。这是一种普遍的舒缓效果，我感到头的上半部分有一种温暖的感觉。一名助手独立地证实了睡眠的倾向和时间的快速流逝。如果这些显著的效果被具有更敏锐观察力的人所证实，我将更坚定地相信穿透头骨的物质流是存在的。因此，有可能通过这些奇怪的装置将一种合适的化学物质投射到身体的任何部位。

伦琴谨慎地提出了他的研究结果，警告人们不要抱太大希望。幸运的是，他的担心是毫无根据的，因为，虽然显然我们不得不处理仅仅是影子投影，但是他的发现的应用的可能性是巨大的。我很高兴能为他所创造的伟大艺术的发展做出贡献。

尼古拉·特斯拉，1896年3月7日于纽约