08Ago 2018Un articolo di Daniele Colciago, in previsione di una serata a tema:
Costruire una macchina a Raggi X casalinga per fare radiografie artistiche
La radiografia artistica raffigura l’interno delle cose, evidenziandone motivi estetici, grafismi o pattern, offrendo una visione del tutto inconsueta ed esotica.
La radiografia applicata alla fotografia Fine Art ha quasi la stessa età della scoperta dei Raggi X da parte di Wilhelm Conrad Röntgen, nel 1895.
Molti sono i radiografi Fine Art. Alcuni utilizzano attrezzature ultra professionali realizzate all’uopo, altri usano attrezzature radiologiche standard, altri ancora, come me, utilizzano metodi casalinghi fai-da-te.
Non volendo avere una sorgente di Raggi X indomabile a causa dell’eccessiva potenza (che richiederebbe schermature speciali e il rispetto di particolari normative), in luogo di un vero tubo per Raggi X io ho sfruttato una valvola 2X2-A, un vecchio diodo rettificatore.
Negli anni ’60 questa valvola veniva utilizzata nel circuito di alta tensione dei televisori a tubo catodico. Le aziende costruttrici adottarono la massima cura nel garantire la schermatura dei tubi catodici, ma le valvole non erano schermate.
In alcuni modelli di televisori accadde che, a causa di un difetto costruttivo del regolatore-limitatore di tensione, queste valvole venissero sovralimentate causando un’emissione incontrollata di Raggi X.
Proprio a seguito di tali malfunzionamenti, la Food And Drug Administration (FDA) limitò a 0,5 milliroentgen/ora la massima emissione di questi componenti per televisori.
Sempre nel 1960, venne pubblicato un libro di esperimenti in cui veniva spiegato come costruire un generatore di Raggi X casalingo, utilizzando proprio questo tipo di valvole (The Scientific American Book of Projects for The Amateur Scientist – 1960 – C. L. Stong).
Da quel momento in poi orde di sperimentatori si misero a produrre Raggi X alimentando opportunamente queste valvole. In realtà non solo le 2X2-A: si è scoperto che molte altre sono in grado di emettere Raggi X, con emissioni molto contenute in termini di potere di penetrazione ed intensità.
FUNZIONAMENTO DELLA MIA APPARECCHIATURA
Ho costruito un semplice alimentatore da collegare alla presa elettrica di casa, che utilizza un regolatore di luce (dimmer) per lampade ad incandescenza. Il dimmer, agendo da ruttore, genera la forma d’onda utile ad alimentare lo stadio ad alta tensione, costituito da due vecchie bobine da automobile collegate in antiparallelo.
L’alta tensione generata è di circa 50 KV, capace di generare archi voltaici di oltre 5 centimetri, ed è utilizzata per alimentare la valvola.
Essendo la valvola alimentata in modalità “a catodo freddo”, quindi senza l’alimentazione che rende incandescente il filamento catodico, non è possibile regolare separatamente il potere di penetrazione e l’intensità dei Raggi X emessi. Tuttavia si può intervenire sulla qualità dell’immagine finale con alcune regolazioni del circuito, della macchina fotografica e del posizionamento dello schermo fluorescente.
Il generatore è schermato con lastrine di piombo e di alluminio per evitare inutili e pericolose esposizioni ai Raggi X.
Sebbene una valvola 2X2-A e un vero tubo per Raggi X si comportino entrambi come diodi, la soluzione casalinga non può vantare una geometria prevedibile del fascio di emissione, ma è più che sufficiente per soddisfare la curiosità di vedere all’interno di piccoli oggetti.
Le immagini si formano su uno schermo fluorescente a base di terre rare (Ittrio, Europio, Terbio, Praseodimio, Gadolinio ecc.) utilizzato solitamente come intensificatore di immagini nei porta-lastre per uso radiodiagnostico.
L’immagine formata (detta fluoroscopia, perché ottenuta grazie al fenomeno della fluorescenza e non per interazione diretta tra Raggi X e materiale fotografico), viene catturata da una macchina fotografica digitale posta a distanza di sicurezza per non essere disturbata dal forte campo elettrico generato dall’apparecchiatura.
Il colore azzurrino delle immagini è il colore naturale dell’emissione fluorescente dello schermo ma può variare in base all’elemento con cui è stato fatto il drogaggio dei sali fluorescenti.
I SOGGETTI
Per trovare soggetti basta liberare la fantasia. I gusci di conchiglie sono uno dei soggetti più affascinanti da radiografare: oltre alla curiosità di vederne la struttura interna, è possibile osservarne le forme frattali tipiche di questi organismi che creano motivi esteticamente perfetti e meravigliosi.
IMPORTANTE
Questo articolo ha solamente uno scopo informativo.
L’autore non si assume alcuna responsabilità per eventuali danni derivanti da tali sperimentazioni.
È da disincentivare qualsiasi tentativo di riprodurre questi esperimenti, serve infatti avere un’ottima conoscenza tecnica in materia, poiché se non si usano le opportune precauzioni le elevate tensioni possono avere conseguenze mortali (il generatore di alta tensione utilizzato è ben più potente dei generatori elettrostatici, per esempio il Generatore di Van der Graaff o la Macchina di Wimshurst).
L’assorbimento cumulativo di Raggi X può avere gravi conseguenze sulla salute.
Autore: Dott. Daniele Colciago – Torino, 1/09/2018 – dcolciago3d@aol.de
