[FISICA] Produrre raggi X in casa senza ricorrere a componenti costosi

Introduzione

Quello che illustrerò di seguito è come produrre raggi X in casa utilizzando componenti facilmente reperibili, tuttavia i raggi X prodotti, non sono assolutamente sufficienti per fare una lastra, è utile questo esperimento solo per fini didattici.

Pericoli

I raggi X, in modo simile ai raggi ultravioletti nelle ore di punta, possono creare ustioni o nel peggior dei casi tumori, la differenza sostanziale è che i raggi X spesso vanno più in profondità , quindi le eventuali ustioni sono molto più gravi.

Utilizzando una valvola termoionica con accoppiamento capacitivo sul catodo, è difficile produrre dosi pericolose, tuttavia è altamente consigliabile non trovarsi nella stanza quando l'apparecchiatura è attiva.

Funzionamento

Per produrre i raggi X è necessario ottenere una collisione di elettroni sufficientemente accelerati su un bersaglio metallico.

Gli elettroni possono essere facilmente accelerati da una differenza di potenziale applicata ai 2 estremi di una valvola termoionica.

Viene usata una valvola termoionica, perché è il tubo con vuoto spinto più facilmente reperibile e più economico.

Nella figura in alto:

1: Valvola termoionica

2: Sonda Beta+Gamma del contatore geiger SV-500 schermata e collegata a terra

3:Webcam USB con ottica rimossa, anche essa schermata e collegata a terra

Il cavo rosa è il catodo, ed è collegato tramite un pezzo di carta stagnola sulla parte superiore della valvola, in questo modo gli elettroni provenienti dal catodo andranno a collidere sui vari elementi metallici della valvola collegati all'anodo e quindi produrranno raggi X

1: Trasformatore di riga TV 

2: Trasformatore avvolto su nucleo di un altro trasformatore di riga , serve ad alzare il voltaggio dell'inverter ZVS

3:Condensatore necessario a limitare la corrente per evitare di rompere il vetro del tubo termoionico

4:Driver ZVS di Mazzilli

5: Collegamento a terra

Lo scopo di questo circuito è di fornire una tensione di almeno 50-60000 volt per accelerare sufficientemente gli elettroni all'interno del tubo

È inutile riportare il numero di giri dei vari avvolgimenti in quanto andranno trovati in ogni caso sperimentalmente.

Questo è quanto basta per produrre raggi X, per verificare che vengano prodotti viene usato un contatore geiger con una sonda sensibile ai raggi beta la quale deve essere assolutamente schermata e collegata a terra.

Una volta realizzato questo esperimento si possono condurre vari esperimenti come ad esempio testare la penetrazione dei raggi X nei vari materiali, oppure sperimentare con altri tipi di rivelatori come ho fatto io, provando con il CCD di una webcam.

Nel mio canale youtube ( http://youtube.com/lo9765 ) ho caricato un video dove viene mostrato il tutto in funzione e a breve ne verrà caricato un altro dove viene mostrato l'uso del sensore CCD come rivelatore di radiazioni.

Anche nel video già presente alla terza volta che alimento il tutto è possibile notare in alto a destra un puntino bianco su un fotogramma il quale indica che un fotone di raggi X ha colpito il sensore CCD del cellulare.