
兩年前的一個深夜,亞當·慕尼黑在聊天室和兩個新認識的人聊天。其中一個是巴基斯坦人,他抱怨巴基斯坦經常輪流停電。另一個在墨西哥參加摩托車越野賽時摔斷了腿,說當地醫院找不到能用的X光機。這兩個情況在慕尼黑的腦海中交織在一起:他想知道是否存在一種便宜、可靠、電池供電的X光機——一種可以在偏遠地區使用,並且在停電時無需插電就能工作的機器。在發現答案是否定的之後,他花了兩年時間,用輝光管、舊美術箱、電鋸油和從世界各地搜羅來的電子元件,親手打造了一台。這對任何人來說都是一個雄心勃勃的項目,更何況是一個15歲的青少年。
慕尼黑首先上網查閱了柯利奇管的科學原理,柯利奇管是大多數商用機器的核心輻射源,最後他從中國一家製造商那裡找到了一個待售的柯利奇管。 “剩下的就是解謎了,”慕尼黑說,“對於這種事情,根本沒有現成的指南。”

他將機器分成兩個相互連接的部件:一個是容納電子元件的控制箱,另一個是裝有X射線管及其驅動高壓元件的外殼。單靠電池無法提供足夠的電力。他需要一個倍壓器,於是藉鏡了一個原本用於粒子加速器的設計。當施加交流電時,電流峰值會流入一個儲能電容器,然後在電流極性反轉時迅速流經一個換向二極體。這第二次湧入的電荷與電容器中儲存的電能結合,使電壓翻倍。慕尼黑用他當自由網頁設計師賺的錢,在eBay上買了足夠的電容器和超快二極管,將四個這樣的裝置連接起來。電壓逐一增加,直到達到產生有效X射線束所需的75000伏特。
現年18歲的慕尼黑已經用這台機器掃描了一些家用物品,包括一支鋼筆和一台電腦硬碟。他表示,理論上,這台機器還可以用來掃描手部或四肢。現在,他正致力於將成本控制在200美元以下,並使其足夠堅固耐用,以便幫助那些深夜聊天的朋友們。但目前的版本肯定能解決一個更迫切的問題——給大學招生官留下深刻印象。

建造一台X光機
時間2 年
費用700美元
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工作原理
成像原理:在X射線管內,高壓電流將電子束射向鎢靶。電子撞擊靶內的原子,損失能量並釋放X射線。 X射線隨後向前傳播,形成被攝物體的陰影影像。大多數機器使用平板輻射探測器來獲取這些圖像,但價格高達約6.5萬美元。慕尼黑公司則購買了一種閃爍屏,這是一種塑膠薄片,當受到電離輻射照射時會發出螢光綠光。
安全方面:慕尼黑自製了一個蓋革計數器來測量輻射量。 X射線管發出的X射線量與他的估計相符,而且他發現反向散射(即輻射到其他地方的量)非常低。儘管如此,他仍然只在戶外使用這台機器,並將其對準屋後的樹林。否則,部分X射線可能會從內牆反射回來。他還加裝了一個揚聲器,當機器產生X射線時會發出蜂鳴聲作為警告。

絕緣:慕尼黑將高壓元件和X射線管放置在一個裝滿鏈鋸油的塑膠接線盒中。他透過將兩塊金屬板浸入油中,然後逐漸增加其中一塊金屬板的電流來測試油的絕緣性能。電荷需要10萬伏特的電壓才能穿過油層從一塊金屬板傳遞到另一塊金屬板。由於機器僅使用7.5萬伏特的電壓,油可防止電壓燒穿接線盒或其他零件。
設計:兩個配套的藝術手提箱透過電纜連接,將機器的兩個部件包裹其中。慕尼黑在箱蓋上開了孔,用於安裝電源開關、電流和電壓監測表、曝光時間設定旋鈕,以及來自烏克蘭供應商的輝光管顯示器,該顯示器能將曝光時間精確到十分之一秒。
