Рентгеновский аппарат из электрической лампочки
В. Померанцев
Рентгеновский аппарат очень прост по своему устройству и не представит больших трудностей при изготовлении. Основными деталями, из которых состоит всякий рентгеновский аппарат, являются: рентгеновская трубка, высоковольтный трансформатор, конденсаторы постоянной емкости, реостат, флюоресцирующий экран.
Высоковольтный трансформатор у нас уже есть. Его вполне заменит нам катушка Румкорфа. Только помните, что для рентгеновского аппарата нужна катушка, дающая искру длиной не менее 8—10 см. Конденсаторы большой емкости можно купить готовыми, рассчитанными на высокое напряжение, или же заменить их лейденскими банками, изготовление которых описано в статье „Электростатическая машина". Реостат можно тоже приобрести готовый, желательно, употребляемый для накала кенотронов в мощных усилителях радиоузлов. Остается нам сделать только рентгеновскую трубку. Правда, и они теперь имеются в продаже. Но, во-первых, стоят они еще сравнительно дорого, а во-вторых, требуют для своей работы очень большого напряжения, гораздо большего, чем может дать наш трансформатор. Сделать же самому рентгеновскую трубку не так уж сложно.
Мы сделаем ее из обыкновенной электрической лампочки.
Рис.1. Рентгеновская трубка из электрической лампочки
Для этого берется лучше новая пустотная электрическая лампочка в 25 ватт. На самую широкую часть груши баллона надо наклеить станиолевый кружочек диаметром в 2 см, а цоколь закоротить (см. рис.1). Станиоль следует приклеивать очень осторожно, чтобы не было складок, царапин и пустот между ней и баллоном. Клею надо употреблять как можно меньше. Но лучше всего приклеивать станиоль яичным белком. Пока кружочек присыхает, мы займемся устройством штатива для будущей трубки.
Рис.2. Ящичек для рентгеновской трубки.
Штатив делается из четырех дощечек размером: две по100X100 мм и две по 100X200 мм. В одной из дощечек размером 100X100 мм в центре прорезается отверстие по диаметру электрического патрона. Из дощечек сколачивается ящичек, как указано на рис. 2. Когда ящик готов, в него ввертывают электрический патрон, предварительно заряженный шнуром; в патрон ввинчивается наша круксова трубка, изготовленная из электрической лампочки. Когда лампочка туго ввернута в патрон, станиолевый кружок на ней должен приходиться против какой-нибудь боковой стенки. Если этого не получилось сразу, то патрон следует несколько повернуть в гнезде. Против станиолевого кружочка на стенке делают отметку, и лампочку вывертывают. Затем на месте отметки просверливают небольшое отверстие для контакта с лампой.
Контакт можно сделать из толстой медной проволоки сечением 5 мм и длиной 50—60 мм. На одном из кондов проволоки припаивается медный кружочек диаметром в 10 мм. Желательно предварительно этот кружочек осторожно выгнуть на груше нашей лампочки для того, чтобы при соприкосновении его со станиолевым кружочком контакт был плотнее.
Проволока вставляется изнутри штатива в приготовленное отверстие, причем то место контакта, которое будет соприкасаться с доской, надо предварительно изолировать, желательно эбонитовой или фарфоровой трубочкой, но так, чтобы стержень двигался в ней с большим трением. Можно употребить для изоляции фарфоровый ролик, применяемый для электропроводки. Но в этих случаях по отверстию ролика надо будет сначала подобрать диаметр проволоки и затем уже приступить к изготовлению контакта. Когда контакт вставлен на место, к его внешнему концу припаивается кусок электрического шнура длиной в метр.
В ящик ввертывают лампочку, контакт осторожно, но как можно туже придвигают к станиолевому кружочку, привинчивают к боковой стенке, и наша рентгеновская трубка готова к работе. Помните, что от аккуратности изготовления контакта и станиолевого кружочка и от плотности их соприкосновения зависит успех работы нашего рентгеновского аппарата. Если на станиолевом кружочке будет хоть самая незначительная складка или царапина, или контакт будет плохо прижат к кружочку, то при включении высокого напряжения баллон лампы может быть пробит электрической искрой — и вся работа будет испорчена.
Рис.3. Соединение рентгеновской трубки с катушкой Румкорфа.
Для удобства обращения с рентгеновским аппаратом его следует собрать на общем устойчивом штативе. Штатив изготовляется из деревянных брусьев по рис. 4. Из брусьев сечением 30 X 30 мм связываются две рамы размером 200 X 200 мм и устанавливаются одна от другой на расстоянии 100 мм на доске размером 220 X 220 мм. Для основания надо взять толстую доску. На одной из рам в центре прикрепляется ящик с рентгеновской трубкой. Другая рама будет служить для установки флюоресцирующего экрана. Очень удобно использовать для рентгеновской установки небольшую закрытую тумбочку. В таком случае в нижнем отделении ее располагаются батареи, в верхнем — катушка, и на тумбочке устанавливается лампа с экраном.
Рис.4. Штатив для аппарата.
Флюоресцирующий экран для нашего аппарата нужен небольшой. Экран размером больше 150 X 150 мм делать не следует, так как он всё равно будет бесполезен: наш аппарат имеет незначительную мощность и не сможет осветить весь экран.
Для экрана по его размеру изготовляется деревянная рамка, последняя прикрепляется ко второй рамке на основании, против лампы.
Теперь остается только соединить рентгеновскую трубку с источником высокого напряжения, включить ток — и рентгеновский аппарат готов к действию. Рентгеновская трубка соединяется с катушкой Румкорфа по схеме. При соединении следите, чтобы провода, идущие от полюсов катушки, не проходили на близком друг от друга расстоянии, во всяком случае не ближе 15—20 см, иначе :между ними могут проскакивать искры, которые не только нарушат нормальную работу аппарата, но и могут оказаться опасными для жизни. Не следует также близко ставить катушку к лампе, не ближе одного метра.
Соединять лампу с катушкой надо так: к аноду, то-есть положительному полюсу катушки, присоединяется провод, идущий от нити накала лампы, а к катоду—отрицательному полюсу — присоединяется провод, идущий от контакта, прикрепленного к станиолевому кружочку на баллоне лампы; причем, как то, так и другое соединение делается не непосредственно с контактом катушки, а через лейденские банки, как указано на схеме.
Для определения полюсности контактов катушки, разрядники ее раздвигаются настолько, чтобы между ними не могла проскакивать искра. Включают ток. При этом на положительном полюсе появляется светящаяся кисть, обращенная к другому электроду. А на отрицательном может быть кисть, только меньших размеров, или просто светящаяся точка. Заметить это можно только в темноте.
Когда наша рентгеновская трубка правильно соединена с катушкой, катод, посылая так называемые катодные лучи, будет вызывать на стекле лампочки яркую желто-зеленую флюоресценцию. При этом же испускаются в пространство и невидимые рентгеновские лучи. Если же этого флюоресцирующего свечения не получится, а лампочка наполнится только фиолетовым свечением, то это значит, что она неправильно соединена или сила индукции нашей катушки недостаточна для такой лампочки. Тогда следует взять лампочку с меньшей грушей.
Можно использовать для постройки рентгеновского аппарата вместо катушки Румкорфа обыкновенный силовой трансформатор с большим коэффициентом трансформации и даже боббину от автомашины.
Можно также, в крайнем случае, обойтись и без лейденских банок, если нет возможности изготовить их или приобрести. Рентгеновская лампа при этом будет работать несколько слабее.
Экран для рентгеновского аппарата можно приобрести в аптеке, в отделе медоборудования.
ИСПЫТАНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА И РАБОТА С НИМПроверив еще раз правильность соединений рентгеновского аппарата и убедившись в том, что всё сделано правильно, а главное — обеспечена безопасность для работы, оператор садится к аппарату, вставляет раскрытую ладонь левой руки между рентгеновской трубкой и экраном, и в комнате выключается свет.
Включив катушку Румкорфа, вы на экране сразу же увидите мутное очертание своей руки. Регулируя расстояние руки между экраном и рентгеновской трубкой, а также напряжение, подаваемое на катушку Румкорфа, вы быстро добьетесь такого положения, когда на бледно-зеленоватом фоне экрана ясно выделятся костяные суставы пальцев руки и чуть заметные очертания контуров пальцев.
Теперь, когда аппарат испытан и вы убедились в том, что он хорошо работает, можно приступать к интересным опытам с ним.
Нашим рентгеновским аппаратом можно просматривать не только кисти рук, но и мелких животных: скелет, например, кошки, щенка.
Для учащихся, которые уже изучают анатомию животных, это особенно интересно и полезно.
Много интересного доставит рассматривание внутреннего строения птиц, пресмыкающихся и насекомых.
Такое просвечивание называется рентгеноскопией.
РЕНТГЕНОФОТОГРАФИЯВсё, что мы увидим при помощи рентгеновского аппарата, можно легко запечатлеть на фотографической пластинке, то-есть сфотографировать. Но для этого не нужно фотоаппарата. Для этого придется лишь сделать деревянную кассету для пластинки.
Рентгеновский снимок производится очень просто. Кассету со вложенной в нее фотографической пластинкой, надо поставить между экраном и предметом, который мы хотим фотографировать, и включить аппарат на 1—2 минуты. После этого аппарат выключается, и пластинка обрабатывается обычным способом, то-есть проявляется, фиксируется и сушится. Затем с нее делается отпечаток—фотокарточка.
Помните всегда! С рентгеновским аппаратом надо обращаться исключительно осторожно. Желательно иметь для работы с ним защитные резиновые перчатки. Никогда не включайте аппарат, не проверив предварительно правильность всех соединений и безопасность токонесущих проводов.
Не работайте долго с включенным аппаратом. Всё хорошо в меру! Частое и длительное облучение организма рентгеновскими лучами вредно сказывается на нем. Поэтому не следует злоупотреблять временем работы с рентгеновским аппаратом.