1901年，X射线之父伦琴 (Wilhelm Roentgen) 获得了首届诺贝尔物理学奖。
这位天才的一生颇为传奇，坎坷。伦琴于1845年出生在德国，他的父亲是德国人，母亲是荷兰人。在伦琴3岁时，全家搬到荷兰居住。17岁起，他就读于荷兰的Utrecht Technical School。在学校期间，伦琴因为拒接告发他的同学对老师的“恶行”（给老师画讽刺漫画）被学校开除。随后伦琴一家搬到瑞士苏黎世，他于1865年顺利的通过了苏黎世联邦工业大学的入学考试并主修机械工程专业。1868年毕业后，他毅然决然的改行在苏黎世大学学习物理，并于第二年（1869年）获得物理学博士学位。伦琴在毕业后的求职之路又是相当曲折。尽管他已经获得博士学位，德国维尔茨堡大学却拒绝提供给他任何职务，原因竟然是伦琴没有diploma (德国教育系统中的硕士学位证书）。好在天无绝人之路，由于倍受自己的博士导师、著名物理学家August Kundt教授的赏识，在伦琴求职屡屡碰壁之际，Kundt教授伸出援手，聘请伦琴担任自己的实验助手。随后伦琴一直追随Kundt，辗转于多所德国大学。1873年，伦琴跟随Kundt来到Strassburg大学，第二年终于被聘为该校的讲师，之后否极泰来, 伦琴的职业生涯一帆风顺。1888年，当年拒绝他的维尔茨堡大学聘请伦琴接替Kundt成为物理系的系主任；在1894年，伦琴出任该大学校长。
即使成为公务繁忙的大学校长，伦琴依然坚持在科研一线工作，这一阶段，他的研究兴趣集中在阴极射线 (Cathode rays)。1869年，德国物理学家Johann Hittorf发现，在真空玻璃管中， 放置一对具有高电势差的阴极和阳极，当阴极被加热后，会释放出电子，飞向阳极。1876年，另一位德国物理学家Eugen Goldstein将这种电子束命名为阴极射线。
1895年11月8日，像往常一样，伦琴一个人在门窗紧闭的实验室里工作。他发现在阴极射线管附近的、涂覆有氰亚铂酸钡的纸屏上发出微弱的亮光。经过反复严谨的实验，伦琴确信自己发现了一种新的射线，将其暂时称为x射线。接下来的几个星期，伦琴在实验室里废寝忘食地工作，继续研究这种奇妙的新射线。最终他发现x射线具有超强的穿透能力，因此他将夫人带到实验室，拍摄了世上第一张x射线照片，伦琴夫人的手指骨骼以及戴在无名指上的戒指在照片中清晰可见。
伦琴收集了足够多的数据，撰写了一篇学术论文，题目是 On a new kind of rays，于1895年12月28日刊登在维尔茨堡物理医学学会论文集上。文章发表后，引起极大轰动，短短一年之内，x射线已经广泛用于医学诊断与治疗。一项科研发现能如此迅速地从实验室转化为实际应用，这在科学史上，空前绝后。尽管伦琴本人极力反对，许多科学家还是坚持将这种射线命名为伦琴射线，他也因此重大发现而荣膺第一届诺贝尔物理学奖。然而他丝毫不为名利所动,把奖金捐给了维尔茨堡大学；为尽快让全人类能因自己的发现而受益，伦琴拒绝申请任何跟x射线相关的专利。
x射线，也被称为x光，与我们日常生活中的可见光一样，是一种电磁波，只不过他的波长比可见光（波长在400－700纳米）短很多。通常称波长在0.1-10纳米之间的x射线为软x射线 (soft X-ray)，称波长在0.01－0.1纳米之间的为硬x射线 (hard X-ray)。在伦琴实验的阴极射线管中，高速电子（也就是阴极射线）撞击到金属，突然减速，即辐射出x射线；电子损失的动能转化为x射线光子的能量。这种由于高速电子骤然减速而产生的电磁辐射被称为轫致辐射(Bremsstrahlung radiation)。
120年后的今天，伦琴在实验中用的阴极射线管依然是主要的x射线源，也被称为x射线管（X-ray tube）。但x射线管的缺点也很明显，比如波长不可调节、相干性差、能量密度低并且不能输出短脉冲等。这种x射线管类似于我们日常生活中的白炽灯泡，二者产生的都是非相干光，区别在于产生的电磁波具有不同的波长。
20世纪中叶，基于大型加速器的同步辐射光源提供了另一种获得x射线的办法。在同步辐射源中，电子在环形粒子加速器中被磁场和电场同步加速到接近光速，随后将电子注入极性周期性改变的磁场中，受磁场的影响，电子沿着正弦形状的路径运动。周期性运动速度的改变导致电子辐射出包含X射线在内的电磁波。而这种极性周期性改变的磁体阵列被称为波荡器(Undulator) 。
目前同步辐射光源已经发展到第三代，其所产生的x射线在光束质量、功率、亮度、稳定性、偏振、脉冲质量等等方面，已经远远超过由x射线管产生的x射线。在第三期Journal Club讨论超分辨显微成像技术时，我们知道显微镜的空间分辨率正比于所用光源的波长。由于x射线的波长甚至比一个分子还要小，因此，利用同步辐射x射线光源进行显微成像，能够获得原子级别的空间分辨率。
同步辐射x射线光源已经被广泛应用于物理、化学、生物以及材料学方面的研究。为了获得更短的x射线脉冲（用以提高时间分辨率）、更高的能量以及更好的光束质量，科学家们又在同步辐射光源的基础上发展出自由电子激光器。自由电子激光器摒弃环形加速器，代之以直线加速器，从而能大幅度提高电子加速后的能量。之后电子束在波荡器中辐射出x射线，而x射线又反作用于电子束，使不同的电子辐射出的x射线具有相同的相位，因此相干叠加，大大提升了电子辐射效率。在过去20年中，全世界已经建成数台自由电子激光器，其中以位于美国加州的LCLS(Linac Coherent Light Source)最为出名。它输出的x射线波长在0.12-4.4纳米之间，脉冲长度可以短至2－4飞秒，脉冲能量超过3毫焦。这种超快x射线光源能够用于捕捉原子尺度上的动态过程，比如可以揭示化学反应中的化学键的成键过程。
同步辐射光源和自由电子激光器，都属于造价昂贵（10亿美元量级）的超大装置。位于德国汉堡的PETRA III，属于第三代同步辐射光源，周长有2.3公里；前面提到的LCLS自由电子激光器的直线加速器则长达3公里，波荡器长132米。造价高和体积大极大地限制了超快x射线源在医疗、工业以及基础科研上的广泛应用。当前，利用新技术实现超快x射线光源的小型化成为一个异常活跃的学术前沿，主要有如下两种方案：
（1）高速电子束与超短激光脉冲之间发生反康普顿散射(Inverse Compton scattering)，电子减速，产生x射线（甚至gamma射线）超短脉冲。该方案所需要的电子能量在100兆电子伏特以下，比起同步辐射光源和自由电子激光器，能量至少低一个数量级，因此所用的加速器也要小很多。如果选用激光脉冲加速电子，整个装置有可能只有一张光学平台的大小。
（2）高次谐波(High-harmonic generation)。惰性气体原子在超强飞秒光脉冲照射下，被光脉冲的电场电离，所产生的自由电子在电场中获得动能，之后与母原子复合回到基态，多余的能量转化为电磁辐射。另外，当超强飞秒脉冲入射到透明固体介质表面时，会通过电离介质表面而产生瞬态等离子体镜（Transient plasma mirror），其与入射的脉冲相互作用也会产生高次谐波。目前高次谐波依然是产生阿秒（1阿秒=0.001飞秒）脉冲的唯一办法，所产生的最短脉冲长度为67阿秒。
本期Journal Club的几篇文章讨论了如何提高高次谐波光源的平均功率，最为直接的办法是采用高重复频率、高平均功率的超短脉冲激光器作为驱动源，其中遇到技术难题是如何实现相位匹配。另外，高次谐波所产生的脉冲，中心波长一般为深紫外；利用红外脉冲光作为驱动源，能够产生处于软x射线范围的高次谐波。目前看来，利用高次谐波获得超快硬x射线并不实际。
自伦琴发现x射线，已经有20多位从事x射线相关研究的科学家获得了诺贝尔奖。为了纪念伦琴对人类的重大贡献，2011年，元素周期表中的第111号元素正式以他的姓命名为Rg。
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