เอกซเรย์กับการ “เกิด-ดับ”

     

     เรื่องราวของเอกซเรย์ มีความน่าอภิรมย์อยู่มาก มีหลายแง่มุม หลายมิติ หลายแนวคิด สุดแต่ใครจะมองกันอย่างไร ผมได้เคยเล่าให้ฟังแล้วถึงเรื่อง “ขันติเป็นเครื่องประดับของนักปราชญ์” เป็นมุมมองหนึ่งที่สะท้อนถึงความทนทานของเป้าในหลอดเอกซเรย์กับความอดทนอดกลั้นของมนุษย์

     สำหรับคราวนี้ ขอมองในอีกมิติหนึ่ง ในมิติที่เรียกว่า “เกิด-ดับ” ซึ่งมีความน่าอภิรมย์อยู่ในตัว

     ขอเริ่มด้วยคำถามที่ว่า "เอกซเรย์เกิดได้อย่างไร??" ซึ่งเป็นคำถามที่คนส่วนใหญ่อาจไม่ทราบคำตอบ

     พูดถึงการผลิตเอกซเรย์เพื่อใช้งานทางการแพทย์  มีแง่มุมดีๆให้ได้คิดซ่อนเร้นอยู่อีก

สำหรับนักรังสีเทคนิคจะทราบคำตอบเรื่องการผลิตเอกซเรย์ดีมากอยู่แล้ว สำหรับท่านที่ไม่มีพื้นฐานทางนี้ ผมขอเล่าให้ฟัง เริ่มจากพื้นฐานของเรื่องนี้เลยครับ

การผลิตเอกซเรย์ เราใช้หลอดเอกซเรย์ซึ่งมีโครงสร้างสำคัญประกอบด้วย หลอดแก้วสุญญากาศ ไส้หลอด (filament)  และเป้า เป็นโครงสร้างที่ได้รับการพัฒนาขึ้นนานมาแล้ว เมื่อ ค.ศ.1913 โดย W.D. Coolidge  จึงเรียก Coolidge tube ปัจจุบันก็ยังใช้หลักการนี้ ไม่ว่าจะเป็นหลอดเอกซเรย์ที่ใช้งานถ่ายภาพทั้งร่างกาย ถ่ายภาพเต้านม หรือซีที (เอกซเรย์คอมพิวเตอร์)แต่การออกแบบอาจแตกต่างกันไปตามชนิดของการใช้งาน

โครงสร้างของหลอดเอกซเรย์

 หากเราแหวกผนังแก้วของหลอดเอกซเรย์เข้าไป มองลึกเข้าไปภายในหลอดเอกซเรย์ มองให้เห็นกระบวนการ กลไก ของการผลิตเอกซเรย์

เราจะเริ่มเห็นไส้หลอดซึ่งมักทำด้วยทังสะเต็น ลักษณะเป็นขดลวดบิดเป็นเกลียวเล็กๆ ถูกเผาด้วยกระแสไฟฟ้าจนร้อนแดง สุกสว่างไสว ดุจหลอดไฟฟ้าที่ให้แสงสว่างในยามค่ำคืน ขณะนั้น ไส้หลอดจะปลดปล่อยอิเล็กตรอนหลุดออกมาจำนวนมาก ในทางเทคนิคเรียกกระบวนการนี้ว่า thermionic emission หรือ Edison effect เป็นการสื่อความหมายว่า อิเล็กตรอนหลุดจากไส้หลอดด้วยความร้อน

เวลาเดียวกันนั้น แอโนดซึ่งทำเป็นจานโลหะจะถูกทำให้หมุนด้วยความเร็วสูงมาก เหมือนมอเตอร์ความเร็วสูง รอรับการพุ่งชนโดยอิเล็กตรอนที่จะวิ่งมาจากไส้หลอด

ครั้นเมื่อเราใส่ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงๆ ระหว่างไส้หลอด (แคโทดขั้วลบ) และเป้า (แอโนดขั้วบวก) ความต่างศักย์ไฟฟ้าจะบีบบังคับกดดันให้อิเล็กตรอนต้องวิ่งจากไส้หลอดขั้วลบ ไปตามแนวเส้นแรงไฟฟ้า พุ่งเข้าชนเป้าหรือจานแอโนดขั้วบวกที่กำลังหมุนเร็วจี๋ และชนด้วยพลังงานจลน์สูงมาก

ขณะที่เกิดการชนกันพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนประมาณ 1% จะถูกเปลี่ยนไปเป็นประกายรังสีที่ตามองไม่เห็นเรียกว่า “เอกซเรย์” ในฉับพลัน เป็นประกายรังสีที่เรานำมาใช้งานส่องชีวิตของผู้ป่วย  พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนส่วนใหญ่อีก 99% จะเปลี่ยนเป็นความร้อนที่เป้า

หากเราจะดูให้ลึกลงไปอีกว่า อิเล็กตรอนชนกับเป้าหรือจานแอโนดแล้วเกิดเอกซเรย์ได้อย่างไร เราจำเป็นต้องมองในระดับเล็กมากเป็นนาโนหรือระดับอะตอม  ซึ่งเราจะเห็นอิเล็กตรอนวิ่งเข้าไปชนอะตอมของเป้า แยกการชนเป็น 2 แบบใหญ่ๆ ซึ่งทำให้ได้เอกซเรย์แบบ Characteristic x-rays และ Bremsstrahlung ผมขออนุญาตไม่ลงรายละเอียดในส่วนนี้ แต่ผมมีวิดีโอคลิปที่แสดงการเกิดเอกซเรย์ทั้งสองแบบให้ชมกัน ให้พอจินตนาการได้บ้าง

  

เคล็ดลับประการหนึ่งคือ ความเข้มของเอกซเรย์ที่เกิดขึ้น จะสอดคล้องสัมพันธ์กับรูปคลื่นความต่างศักย์ไฟฟ้า (kV) ที่จ่ายให้หลอดเอกซเรย์ 

ถอยกลับออกมามองในภาพใหญ่

โดยทั่วไป ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่จ่ายให้หลอดเอกซเรย์มีลักษณะเป็นเหมือนระลอกคลื่น สูงต่ำสลับกัน จำนวน 100 ระลอกคลื่นในหนึ่งวินาที เมื่อหลอดเอกซเรย์ได้รับระลอกคลื่นความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงจะได้เอกซเรย์เรียกว่า “เกิด” มีความสว่างไสวที่เห็นได้ด้วยจิตเพราะตามองไม่เห็น เมื่อระลอกคลื่นความต่างศักย์ไฟฟ้าลดลงต่ำ เอกซเรย์ก็ไม่เกิดเรียกว่า “ดับ”

     แปลว่า จะมีการ “เกิด-ดับ” ของเอกซเรย์สลับกันไป 100 ครั้งในหนึ่งวินาที หรือกระพริบ 100 ครั้งในหนึ่งวินาที เป็นจังหว่ะแน่นอน คล้ายกับเวลาที่เราดูแสงกระพริบจากดาวฤกษ์ในเวลาค่ำคืน เราจะเห็นประกายแสงระยิบระยับเปล่งออกมา มองแล้วน่าอภิรมย์ยิ่ง แต่จังหว่ะการเปล่งประกายออกมานั้นอาจไม่คงตัว 
     ความถี่ของการเกิด-ดับของเอกซเรย์สูงเพียงนี้ ทำให้สัมผัสได้ราวกับว่ามีเอกซเรย์เกิดหรือออกมาจากหลอดเอกซเรย์ตลอดเวลาแล้ว ไม่รู้สึกว่ามันกระพริบ 

     ถึงตรงนี้ ผมคิดว่า เอกซเรย์ได้สอนเราอย่างหนึ่งครับ

การเกิด-ดับของเอกซเรย์ ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงกรองไฟแบบเต็มลูกคลื่น

     ทุกครั้งที่ถ่ายภาพรังสีผู้ป่วย  จะมีการ “เกิด-ดับ” หรือกระพริบของเอกซเรย์ ซึ่งเรารู้สึกได้เหมือน “เกิด” ตลอดเวลา

เอกซเรย์กำลังเตือนสติเราว่า  “สติ” ก็มีลักษณะ “เกิด-ดับ” ได้เช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นสัมมาสติ หรือมิจฉาสติ คือมีการกระพริบของสติเกิดขึ้นตลอดเวลา แต่ขอให้เป็นการกระพริบของสัมมาสติย่อมดีกว่า

ประเดี๋ยวเราก็มีสติ “เกิด” ประเดี๋ยวเราก็ขาดสติ “ดับ” สลับกันไป สติมันกระพริบ

ถ้าใครที่มีการ “เกิด-ดับ” ของสติสลับกันด้วยความถี่สูง กระพริบเร็วมาก ถ้าเป็นสัมมาสติผมว่าโอเคแล้วนะ เพราะเป็นลักษณะการกระพริบของสติที่เสมือนว่ามีสติเกิดขึ้นตลอดเวลา เหมือนเอกซเรย์

ไฟกระพริบเหมือนเกิด-ดับของสติ

สัมมาสติเกิดนานหน่อย  ดับประเดี๋ยวเดียว ยิ่งดีใหญ่ อันนี้ขั้นสูงมาก

สัมมาสติไม่ดับเลย เกิดตลอดเวลาดีมากเลย แต่ยากมากเช่นกัน อันนี้เรียกว่า “ที่สุดแห่งการดับสัมมาสติ” ได้ไหม คือเกิดสติตลอดเวลาไม่กระพริบด้วย

สติของเรา-ท่าน มีเกิด-มีดับ ตลอดเวลาไหม?

คิดให้ดี การดับของสัมมาสติแม้แค่ช่วงเวลาสั้นๆ น่าสะพรึงกลัวหรือไม่ หลายคนอาจเคยมีประสบการณ์มาบ้างกับคนอื่นหรือแม้แต่กับตัวเอง ก็จะเข้าใจพิษสงของการดับของสัมมาสติได้ดี 
     แล้วถ้าหากสัมมาสติของเราอยู่ในโหมดที่ “ดับ” ตลอดเวลาล่ะ หรือเข้าสู่โหมด “ที่สุดแห่งการเกิดสัมมาสติ” คือดับสนิทอย่างยั่งยืน อะไรจะเกิดขึ้นกับเรา และคนรอบข้างของเราครับ 
     ในภาวะที่ต้องเผชิญหน้ากัน ยิ่งถ้าเราเป็นผู้มีความฉลาดในทางโลกมากๆ เมื่อขาดสัมมาสติคือดับ และมีมิจฉาสติเข้าแทนที่ เราจะจมดิ่งอยู่ในทะเลแห่งอารมย์ร้าย ก็จะยิ่งน่ากลัวเป็นร้อยเท่าพันทวี  เราจะมีความแน่ "กูแน่" และไม่ฟังใคร เราจะสามารถบันดาลให้เกิดสิ่งเลวร้ายได้มากมาย....

     ชนิดที่ไม่กล้าคิดเลยครับ...

     สัมมาสติกลับมาเถิด เจ้าจงกลับมา ว็อบๆแว็มๆก็ยังดี

     นี่แหละครับที่ว่า เอกซเรย์มีเรื่องน่าอภิรมย์ เอกซเรย์กับสติมันคล้ายกันมากอย่างเหลือเชื่อ จริงไหมครับ ต่างกันตรงที่ การเกิด-ดับของเอกซเรย์ควบคุมได้ง่ายด้วยมือหรือเท้าของนักรังสีเทคนิค แต่การควบคุมให้เกิดสัมมาสติทำได้ยากกว่า 
     

Related Links:

ขันติเป็นเครื่องประดับของนักปราชญ์

รังสีส่องชีวิต

เอกซเรย์และเวลาทำให้คนเสมอภาคกัน