你造了什么？！：便携式 X 射线机

两年前的一个深夜，亚当·慕尼黑在聊天室里和两个新认识的人聊天。一个是巴基斯坦人，他抱怨自己国家经常停电。另一个人在墨西哥的一次越野摩托车事故中摔断了腿，他说当地医院找不到能用的 X 光机。慕尼​​黑的脑海中同时浮现出这两种情况；他想知道是否存在一种便宜、可靠、由电池供电的 X 光机——可以在偏远地区使用，并且在停电期间无需插电即可运行。在发现答案是否定的之后，他花了两年时间，用数码管、旧艺术手提箱、链锯油和来自世界各地的电子产品自己制作了一台。这对任何人来说都是一个极其雄心勃勃的项目，更不用说一个 15 岁的孩子了。

慕尼黑首先在网上阅读了有关柯立芝管（大多数商用机器必不可少的辐射发射核心）的科学知识，最终在中国找到了一家制造商出售的柯立芝管。“剩下的就是解谜了，”慕尼黑说。“对于这种东西，没有指南。”

他将机器分成两个相连的部分：一个控制箱，里面装有电子设备；另一个盒子，里面装有 X 射线管和驱动它的高压元件。单靠电池无法提供足够的电力。他需要一个电压倍增器，因此他借用了最初用于粒子加速器的设计。当通入交流电时，电流在峰值时流入电荷存储电容器，然后在电流极性反转时冲过电荷中继二极管。第二次电荷爆发与电容器中储存的电力相结合，使电压翻倍。慕尼黑用做自由网页设计师的钱在 eBay 上买了足够的电容器和超高速二极管，将四个这样的装置连接在一起。电压随着每个装置的增加而增加，直到达到激发出像样的 X 射线束所需的 75,000 伏。

现年 18 岁的慕尼黑已经用这台机器检查了一些家用物品，包括一支钢笔和一个电脑硬盘。他说，理论上，这台机器可以用于检查手或四肢。现在，他专注于将成本控制在 200 美元以下，并使该设备足够坚固，以帮助他的朋友们度过深夜聊天时光。但目前的版本肯定会帮助解决一个更紧迫的问题——给大学招生办公室留下深刻印象。

建造一台 X 射线机

时间2年
费用700 美元

请在下一页了解慕尼黑的 X 光机的工作原理。

工作原理

成像：在 X 射线管内，高压电流将电子发送到钨靶。电子撞击靶内的原子，失去能量并发射 X 射线。然后 X 射线向前闪动并创建对象的阴影图像。大多数机器使用平板辐射探测器来获取这些图片，但它们的成本约为 65,000 美元。慕尼黑购买了闪烁屏，这是一种塑料片，当受到电离辐射时会变成荧光绿色。

安全：慕尼黑自己制作了盖革计数器来测量辐射。从管子里发出的 X 射线量与他的估计相符，他发现反向散射（即其他地方的辐射量）非常低。不过，他只在室外使用它，对准他家后面的树林。否则，一些 X 射线可能会从内墙反弹。他还加了一个扬声器，当机器产生 X 射线时，它会发出警告蜂鸣声。

绝缘：慕尼黑将高压元件和 X 射线管放在一个装满链锯油的塑料接线盒中。他将两块金属板浸入油中，然后向其中一块金属板通入越来越多的电流，以测试油的绝缘能力。电荷需要 100,000 伏才能从一块金属板穿过油流到另一块金属板。由于机器仅使用 75,000 伏电压，油可防止电压烧穿接线盒或其他部件。

设计：配套的艺术手提箱由电缆连接，将机器的两个部件包裹起来。慕尼黑在盖子上开孔，用于安装开关、监测电流和电压的仪表、设置曝光时间的刻度盘，以及乌克兰供应商提供的数码管显示器，用于将曝光时间精确到十分之一秒。