மின் மற்றும் காந்தப் புலங்களின் உதவியால், எலெக்ட்ரான் மின்னணுக்களையோ, புரோட்டான் துகள்களையோ, அயனிகளையோ மீ உயர் வேக அளவுகளுக்கு முடுக்கமடையச் செய்யும் துகள் முடுக்கியையும் (particle accelerator), நேர் கோட்டு முடுக்கி (linear accelerator) எனலாம். இதில், மின்னேற்றம் கொண்ட துகள்கள் விரைவூட்டம் பெறுவதால், இதனைத் துகள் முடுக்கி வகை என்பதும் பொருந்தும். எக்ஸ்–கதிர் எந்திரங்களுள் ஒன்றாக இந்த நேர்கோட்டு முடுக்கி, இன்று தொழிற்சாலை, ஆய்வுக் கூடம் ஆகிய இடங்களில் பயன் படுத்தப் பட்டு வருகிறது. 1896ஆம் ஆண்டு ரோண்டஜன் என்னும் ஜெர்மன் இயற்பியல் வல்லுநர் கண்டு பிடித்த எக்ஸ்–கதிர் எனும் புதுமையான கதிர் வீச்சு நவீன உலகில், அறிவியல் புரட்சியினை உருவாக்கிற்று. இந்தப் புதிர்க் கதிர் மனிதத் தசையினைக் கண்ணுக்குத் தெரியாமல், வலியில்லாமல் துளைத்து ஊடுருவும். சாதாரண நீண்ட குழாய் மின் விளக்கு போன்ற கருவியில் ஒரு முனையிலிருந்து, மறுமுனைக்குப் பாயும் மின்னேற்றத் துகளின் தாக்கத்தினால், குழாய்க்குள் பூசப் பட்டிருக்கும் வேதிப் பொருள் பூச்சு குளிர்ந்து, விளக்கு ஒளி வெள்ளம் தருகிறது. ஆயின், அந்நாளில் இத்தகைய மின்னேற்றக் குழாய்கள், பல்வேறு ஆய்வுகளில் பயன் படுத்தப் பட்டு வந்தன. அத்தகைய கருவிக்குப் பக்கத்தில், கறுப்புக் காகிதத்தினுள் பொதிந்து வைக்கப் பட்டிருந்த ஒளிப் படத் தகடுகள் வெளிறிப் புகை படிந்ததைக் கண்டு, ரோண்ட்ஜன் வியப்படைந்தார். அந்தக் குழாய் அருகில் பேரியம் பிளாட்டினோ சயனைடு (barium platino cyanide) பூசிய திரையினைக் கொண்டு செல்லவும், அந்தத் திரை பசும் மஞ்சள் கலந்த வண்ணத்தில் ஒளிர்ந்ததைக் கண்டார். மேலும், ஓர் ஒளிப் படத் தகட்டின் மீது இரும்புச் சாவியை வைத்து, அந்தக் குழாயின் கதிர் வீச்சினை அதன் மேல் பாய்ச்சினார். புகைப் படத் தகட்டினைக் கழுவி எடுத்த போது, சாவியின் நிழல் அதில் வெள்ளைப் படிமமாக படிந்திருந்தது. மேற்கொண்டு தெளிவாகா விட்டாலும், அது ஒரு புரியாத கதிர் என்று மட்டும் புரிந்தது ரோண்டஜனுக்கு இத்தகைய புரியாத கதிர் என்று பொருள்படும் வகையில் “எக்ஸ்–கதிர்” ஆயிற்று. எக்ஸ்–கதிர்க் குழாய். இது ஒரு சாதாரண வெற்றிடக் குழாய் ஆகும்.இதன் ஒரு முனையில் அலுமினியக் கிண்ண வடிவலொரு எதிர் மின் தகடு பொருத்தப் பட்டிருக்கும். அதன் நேர் எதிரில் பிளாட்டினம் அல்லது டங்ஸ்டன் போன்ற கன உலோகத்தினாலான இலக்குத் தகடு செருகியிருக்கும். மேலும், குழாயினுள் மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு ஏற்றவாறு, அதே குழாயின் வேறொரு முனையில் நேர் மின் தகடு வைக்கப் படும். குழாயினுள் பல்லாயிரம் வோல்ட் மின்னழுத்தம் காணப் படும் போது, அலுமினிய எதிர் மின் தகட்டிலிருந்து கிளம்பும் எதிர் மின்னணுக் கற்றை பிளாட்டினம் அல்லது டங்ஸ்டன் இலக்கினில் மோதுவதால், அந்த இலக்குத் தகடு ஒரு கதிர்க் கற்றையினை உமிழும். இதுவே எக்ஸ்–கதிர் வீச்சு ஆகும். இந்த எக்ஸ்–கதிர் மின் காந்த அலை வரிசையில் காமாக் கதிர் (gamma ray) புற ஊதாக் கதிர் (ultraviolet ray) வீச்சுகளுக்கு இடைப் பட்ட அதிர்வெண் கொண்டது. இதன் அலை நீளம் 0.03 முதல் 3 நானோ மீட்டர்கள் (nanometer) ஆகும். ஒரு நானோ மீட்டர் என்பது ஒரு மீட்டர் நீளத்தில் நூறு கோடியில் ஒரு பங்கு. இதனையே ஆங்ஸ்ட்ராம் (angstrom) அளவுகளிலும் குறிப்பிடுவர். ஒரு நானோ மீட்டர் என்பது 10 ஆங்ஸ்ராம். இந்த எக்ஸ்–கதிர் வெற்றிடக் குழாய்க்குப் பதிலாகக் கூலிட்ஜ் குழாய் பயன் படுத்தப் படுவதும் உண்டு. கூலிட்ஜ் குழாய்க்குள்ளும் அழுத்தம் மிக, மிகக் குறைவாகவே இருக்கும். ஆயின், கூலிட்ஜ் குழாய்க்கும் சாதாரண வெற்றிடக் குழாய்க்கும் உள்ள வேறுபாடு, கூலிட்ஜ் குழாயின் மின்னலைக் கற்றை குழாய்க்குள் உயர் அழுத்த மின்னிறக்கம் (high voltage discharge) நிகழ்வதால், ஏற்படுவதில்லை என்பதாகும். மாறாக, வெப்ப அயனி உமிழ்வில் (thermionic emission) எதிர் மின் முனைத் தகடு டங்ஸ்டன் போன்ற உலோகத்தினாலான கம்பிச் சுருள் கொண்டதாகும். இதனுள், உயர் அழுத்த மின்னோட்டம் பாயும் போது, கம்பி பழுக்கச் சூடேறி மின்னணுக்களை உமிழும். பொதுவாக, எக்ஸ்–கதிர் குழாயினுள் உருவான இவ்வகை மின்னணுக் கற்றை, நொடிக்கு 35,000 கி.மீ. வேகத்தில் பாய்ந்து, இலக்கினைத் தாக்கும். இந்த இலக்குத் தகடு எந்த உலோகத்தினால் ஆனதோ, அதன் தனிமத்திற்கேற்ற சிறப்பு எக்ஸ்–கதிர் (Characteristic X–ray) தோற்றுவிக்கப் படும். அதாவது, அந்தத் தனிமத்தின் அணுக் கருவினை ஒட்டிய உள் ஓடு (inner shell) அல்லது உள் ஓட்டப் பாதையில் (inner Orbit) இயங்கி வரும் உயர் ஆற்றல் மின்னணுக்களில் (electrons) நிகழும் ஆற்றல் கட்டுப் பரிமாற்றங்களின் (Quantum transitions) விளைவாக, எக்ஸ்–கதிர் வீச்சு வெளிப் படுகிறது. இவ்வாறு மின்னணுக் கற்றையின் குறுக்காக ஓர் இலக்குத் தகட்டினை வைத்துத் தடுப்பதன் மூலம் எக்ஸ்–கதிர் தோற்றுவித்தல் கதிர் வீச்சுத் தடுத்தல் (breaking radiation) எனப் படுகிறது. இவ்வகையில் நிலை மின் திறவுனாக்கி (electrostatic generator) பீட்டாட்ரான் (betatrons) நேர் கோட்டு முடுக்கி எனப் பல்வேறு எக்ஸ்–கதிர் எந்திரங்கள் என்று கண்டு பிடிக்கப் பட்டுள்ளன. இவை அனைத்திலும் எதிர் மின்னணுக் கற்றைகளே தோற்றுவிக்கப் படுகின்றன. புரோட்டான் துகள் முடுக்கியினைச் சைக்கிளோட்ரான் (Cyclotron) என்பார். இவற்றுள், நேர் கோட்டு முடுக்கி மட்டுமே உயர் ஆற்றலும் (high energy), மீ உயர் செறிவும் (very high intensity) கொண்ட எக்ஸ்–கதிர்களை உருவாக்க வல்லது. ஆற்றல் மிக்கதால், எக்ஸ்–கதிர் எந்தப் பொருளையும் ஊடுருவும் தன்மை உடையது. செறிவும் அதிகமாவதால், கதிர் வீச்சு ஒரு பொருளைத் துளைத்துக் கொண்டு பாய்வதற்கு, நீண்ட நேரம் ஆகாது. அதனால், எப்பொருளையும் நீண்ட நேரம் ஆற்றல் மிக்க எக்ஸ்–கதிர் வீச்சுக்கு உட்படுத்த வேண்டியதில்லை. நேர் கோட்டு முடுக்கியின் பகுதிகள். நேர் கோட்டு முடுக்கியின் முதன்மையான உறுப்பு, எக்ஸ்–கதிர்த் தலைப் பகுதி (X-rays head) ஆகும். இதில் மின்னணுத் துப்பாக்கி (electron gun), முடுக்கிச் சந்து (accelerating cavities), குறுக்கீட்டு இலக்கு (interception target) ஆகியவை அடங்கும். மின்னணுத் துப்பாக்கி பீச்சும் எலெக்ட்ரான்களை விரைவூட்டச் செய்யும் சந்துகள் தொடர் பகுதிகளாக அமைந்திருக்கும். நேர் கோட்டு முடுக்கியில், முடுக்கி சந்து அமைப்பினைப் படம் (3) இல் காணலாம். ஏறத்தாழ 10 மில்லியன் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றலுக்கும் கூடுதல் அளவுகளில் துகள்களை நேரடியாக முடுக்கமடையச் செய்வதில், பாதுகாப்புச் சிக்கல்கள் எழும். எனவே, அவற்றை இரண்டொரு கட்டங்களில் படிப் படியாகவே விரைவூட்டமுடியும். இதற்கென ஒத்தியக்க முடுக்க முறை (synchronous acceleration method) கையாளப் படுகிறது. படம் (4) இல் காட்டியுள்ளபடி 1,2,3,4 என இரட்டை எண்ணிக்கையில், உலோகக் குழல்கள் வெற்றிடக் , குழாயினுள் வைக்கப் பட்டிருக்கும். இந்தக் குழல் வரிசையே முடுக்கிச் சந்துகளாகும். ஒற்றைப் படை எண்ணிட்ட குழல்கள் (1,3) நேர் மின் முனையாகவும், இரட்டைப் படை எண்ணிட்ட குழல்கள் (2,6) எதிர் மின் முனையாகவும் உள்ளன எனக் கொள்ளலாம். மின்னணுத் துப்பாக்கியிலிருந்து வரும் எலெக்ட்ரான்கள் நேர் மின் குழலுக்குள் விசையுடன் விரையும். அப்போது, அதன் விரைவு கீழ்க் காணும் சமன்பாட்டின் படி இருக்கும். ஓர்உலோகக் குழலுக்கும், அடுத்துள்ள குழலுக்கும் இந்த விரைவு முடுக்கம் நிகழ்கிறது. குழலினுள் ஒரே மின்னழுத்தம் இருப்பதால், அங்குத் துகள்களுக்கு வேக வளர்ச்சி இராது. ஆயின், நேர் மின் முனையான முதல் குழலுக்குள்ளிருந்து விரைவாக வெளிப்படும் மின்னணுக் கற்றை, இரண்டாம் குழலின் எதிர் மின் முனை நோக்கிச் செல்லும். அப்போது, அதன் வேகம் முதல் குழலுக்குள் நுழையும் போது, ஊட்டப்பட்ட வேகத்தைப் போல், \sqrt {2} மடங்கு இருக்கும். அவ்வாறே இரண்டாம் குழலுக்குள், இந்த வேகம் \sqrt {2} V_1 சீராக இருக்கும். எனினும் மூன்றாம் குழலுக்குள் விரையும் போது, இதுவே \sqrt {3} மடங்கு என்னும் \sqrt {3} V_1 அளவில் அதிகரிக்கும். ஆக, குழல்களுக்கு நடுவிலான இடைவெளியில் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்தும், ஒவ்வொரு குழலில் செலுத்தப் படும் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைப் பொறுத்தும், துகள் இறுதி முடுக்கம் அடையும். தற்போது இத்தகைய மின்னணு முடுக்கத்திற்கு மாக்னட்ரான் என்னும் நுண்ணலைக் கருவி உதவுகிறது. இதில் சிற்றலை வரிசை வானொலி அலைகள் உற்பத்தி செய்யப் படும். இவற்றைப் பொதுவாக நுண்ணலைகள் (microwaves) என்பர். இந்த மாக்னட்ரான் கருவி பொருத்தப்பட்ட நேர் கோட்டு முடுக்கி எந்திரங்களில், நுண்ணலை அதிர்வுகளும், மின்னணுத் கற்றைகளின் அலைவுகளும், ஒரே தறுவாய் (phase of oscillations) உடையனவாக இருக்குமாறு கவனித்துக் கொள்ள வேண்டும். அதாவது, நேர் கோட்டு மின்னணுக் கற்றைகள், இந்த மாக்னட்ரான் முடுக்கிச் சந்தினுள் நுழையும் தறுவாயும், அங்கு உருவாக்கப் படும் மிகு ஆற்றல் நுண்ணலைகளின் அலைவுத் தறுவாயும், ஒன்றோடொன்று பொருந்துமாறு குறித்த காலத்தில் அவை இயக்குவிக்கப் பட வேண்டும். அப்போது, நேர் கோட்டு மின்னணுக் கற்றைகள் நுண்ணலைகளின் ஆற்றலை உறிஞ்சி விரைவு பெறும். இந்த முடுக்கிச் சந்துகள் வழி நேர் கோட்டில் விரைவூட்டப் பெற்ற எலெக்ட்ரான் கற்றைகள் சாதாரண எக்ஸ்–கதிர்க் குழாயில் உள்ளது போன்ற இலக்குத் தகட்டினை நோக்கிப் பாய்ந்து மோதி, ஆற்றலும், செறிவும் மிக்க எக்ஸ் கதிர் வீச்சினை வெளிப் படுத்தும். <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பக்கத்தின் ஆரம்பத்தில் இருந்து பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப் படுகிறது.----> சாதாரண எக்ஸ்–கதிர் எந்திரங்கள் 100–400 கிலோ எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றல் அளவுகளில் இயங்கும் போது, நேர் கோட்டு முடுக்கிளோ பல இலட்சம் எலெக்ட்ரான் வோல்ட் அளவுகளில் ஆற்றலைப் பயன் படுத்துகின்றது. எக்ஸ்–கதிர் நிழற்படப் பதிவு. நேர் கோட்டு முடுக்கியின் எக்ஸ்–கதிர்த் தலைப் பகுதியிலிருந்து, வெளிப் படும் கதிர் வீச்சு, இடைத் திரை ஒன்றினால் ஒழுங்கு படுத்தப் படும். அதன் பாதையில், ஆய்வுக்குரிய கன ரக மாதிரித் துண்டு வைக்கப் பட்டிருக்கும். அதன் உட்பகுதியில், ஏதேனும் தேவையில்லாத வெற்றிடம் அல்லது துளை இருப்பதாகக் கொள்ளலாம். மிகு ஆற்றலுடன் பாய்ந்து வரும் எக்ஸ்–கதிர்க் கற்றையின் பெரும் பகுதி கன ரக மாதிரித் துண்டினால் தடுக்கப் படுவதால், வேகம் தணிந்து எக்ஸ்–கதிர்ப் படலத்தில் (X-ray film) குறைந்த அளவு ஆற்றலுடன் மோதுகிறது. அதே வேளையில், அத்துண்டின் உள் வெற்றிடப் பிழையினூடே அதிகத் தடையின்றி புகுந்து கடந்த எக்ஸ்–கதிர் அதிக ஆற்றலுடன், எக்ஸ்–கதிர்ப் படலத்தினைத் தாக்குகிறது. <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப் படுகிறது.----> அந்த எக்ஸ்–கதிர்ப் படலத்தினை உரிய கரைசல்களில் முறைப் படிக் கழுவி எடுத்தால், அந்த நிழற் படத்தில் குறைந்த அளவில் எக்ஸ்–கதிர் மோதிய பகுதி ஓரளவு இருண்டு சாம்பல் நிறத்திலும், அதிக ஆற்றலுடன் தாக்குண்ட பகுதி ௧ரு நிறத்திலும் தென் படும். அதனால், கழுவிய எக்ஸ்–கதிர்ப் படத்தில் தெரியும் கரும் புள்ளி ஆய்வுக்குட்பட்ட பொருளினுள் அடங்கி உள்ள வெற்றிடத்தினை ஓட்டை காற்றுக் குமிழி போன்ற தயாரிப்பு பிழைகளைச் சுட்டிக் காட்டி விடுகிறது. இவ்வாறு பொருளின் தரக் கட்டுப்பாட்டினை வரையறுக்க, நேர் கோட்டு முடுக்கியின் பங்கு தொழிற்சாலைகளில் இன்றியமையாதது. <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப் படுகிறது.----> பயன்கள். உயர் ஆற்றல் உடையவை என்பதால், கன ரகத் தொழிற்சாலை ஆய்வுக் கூடங்களில் நேர் கோட்டு முடுக்கிகள், பெருமளவில் கையாளப் படுகின்றன. சாதாரண மருத்துவ மனைகளில், மனித உறுப்புகளின் உள்ளுறுப்புக் குறைகளைக் கண்டறிவதற்கு என்றே பயன் படுத்தப் பெறும் எக்ஸ்–கதிர் எந்திரங்கள் போலவே, இவையும் கன ரக உறுப்புகள் கட்புலனாகா உள் ஆழங்களில் கீறல், ஓட்டை, விரிசல்கள் இருந்தால், உடன் கண்டு பிடிக்க உதவும். உயர் ஆற்றல் எக்ஸ்–கதிர்கள் மனித உடலுக்கும் தீங்கு விளைவிக்கும் என்பதால், மிகு அளவூட்டு (dose) கூடாது. அவ்வாறே, எக்ஸ்–கதிர் வீச்சு ஏற்ற கன ரக உறுப்புகள் கூட, தீய பின் விளைவுகள் அல்லது பக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தக் கூடும். எ–டு: ஏவுகணை உற்பத்திச் சாலைகளில் கையாளப் படும் திண்ம உந்து எரி பொருள்களுக்கு அதிக அளவு கதிர் வீச்சு ஊட்டப் பெற்றால், அவை ஒரு வேளை சூடேறித் தீப்பற்றி, விபத்து உண்டாக வகை செய்யும். அதனால், குறைந்த கால அளவில், குறைவான அளவூட்டே ஏற்றது. நேர் கோட்டு முடுக்கிகள் வெளிப் படுத்தும் எக்ஸ்–கதிர் வீச்சு செறிவு மிக்கதாகையினால், குறுகிய நேரம் இவற்றை இயக்கினாலே போதுமானது. இத்தகைய இக்கட்டான ஆராய்ச்சிக் கூடங்களிலும், இவற்றின் பயன் குறிப்பிடத் தக்கது. <!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பக்கத்தின் ஆரம்பத்தில் இருந்து பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப் படுகிறது.----> —சு. முத்து