科学摩擦:一种由胶带供能的 X 射线机

研究人员使用胶片和一些胶带拍摄手指的图像

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这听起来可能很奇怪——或者像是某种高中科学展览项目,但事实并非如此:研究人员发现,剥离胶带会释放出足够的辐射来拍摄 X 射线图像。 如果研究结果成立,它可能会为一种不需要电力的更便宜的 X 射线机奠定基础。

加州大学洛杉矶分校的物理学家、首席研究员卡洛斯·卡马拉今天在《自然》杂志上报道说,他的团队通过使用一个简单的胶带剥离装置(放置在手指前面),用胶片(放置在手指后面)拍摄了手指的X 射线图像。

这怎么可能?事实证明,当胶带从表面撕下时,会释放出辐射。卡马拉说,原因在于:电子(带负电的原子粒子)从表面(剥离玻璃或铝也有效)跃迁到刚被扯下的胶带的粘性侧,高速移动时撞击胶带会释放出辐射或能量。

当放射胶片记录下这个过程时,就会形成物理学家塞思·普特曼的手指骨头的模糊X 射线图像,他是这个实验室的负责人。

卡马拉告诉ScientificAmerican.com:“我们非常希望这能成为一种非常便宜的 X 射线替代来源,足以拍摄 X 射线图像。”

传统的 X 射线机需要昂贵的电气元件来产生一束高能电子束,并将其对准金属靶。卡马拉设想了一种 X 射线装置,其中胶带可以通过手摇曲柄剥离,并可以卷回以再次使用。他指出,研究人员多次重复使用同一卷胶带,而 X 射线质量没有任何变化。不幸的是,他说,无论是通过传统方法还是这种粘性的方法,都需要相同量的辐射才能创建图像。

担心办公桌上的胶带分配器产生的辐射吗?别担心。在传统的和实验性的 X 射线机中,电子在真空室内不受空气分子的阻碍地运动;这使得它们能够产生制造 X 射线所需更高的能量。由氮气氧气以及其他气体组成的正常空气会使电子减速到非常缓慢的程度,以至于只有足够的能量产生微弱可见的、良性的蓝色光。

不相信我们吗?通过在黑暗中剥离胶带来自己检查一下名为摩擦发光的特性。

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