科學摩擦:一種由膠帶供能的 X 射線機

研究人員使用膠片和一些膠帶拍攝手指的影像

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這聽起來可能很奇怪——或者像是某種高中科學展覽專案,但事實並非如此:研究人員發現,剝離膠帶會釋放出足夠的輻射來拍攝 X 射線影像。 如果研究結果成立,它可能會為一種不需要電力的更便宜的 X 射線機奠定基礎。

加州大學洛杉磯分校的物理學家、首席研究員卡洛斯·卡馬拉今天在《自然》雜誌上報道說,他的團隊透過使用一個簡單的膠帶剝離裝置(放置在手指前面),用膠片(放置在手指後面)拍攝了手指的X 射線影像。

這怎麼可能?事實證明,當膠帶從表面撕下時,會釋放出輻射。卡馬拉說,原因在於:電子(帶負電的原子粒子)從表面(剝離玻璃或鋁也有效)躍遷到剛被扯下的膠帶的粘性側,高速移動時撞擊膠帶會釋放出輻射或能量。

當放射膠片記錄下這個過程時,就會形成物理學家塞思·普特曼的手指骨頭的模糊X 射線影像,他是這個實驗室的負責人。

卡馬拉告訴ScientificAmerican.com:“我們非常希望這能成為一種非常便宜的 X 射線替代來源,足以拍攝 X 射線影像。”

傳統的 X 射線機需要昂貴的電氣元件來產生一束高能電子束,並將其對準金屬靶。卡馬拉設想了一種 X 射線裝置,其中膠帶可以透過手搖曲柄剝離,並可以捲回以再次使用。他指出,研究人員多次重複使用同一卷膠帶,而 X 射線質量沒有任何變化。不幸的是,他說,無論是透過傳統方法還是這種粘性的方法,都需要相同量的輻射才能建立影像。

擔心辦公桌上的膠帶分配器產生的輻射嗎?別擔心。在傳統的和實驗性的 X 射線機中,電子在真空室內不受空氣分子的阻礙地運動;這使得它們能夠產生製造 X 射線所需更高的能量。由氮氣氧氣以及其他氣體組成的正常空氣會使電子減速到非常緩慢的程度,以至於只有足夠的能量產生微弱可見的、良性的藍色光。

不相信我們嗎?透過在黑暗中剝離膠帶來自己檢查一下名為摩擦發光的特性。

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