浏览详细信息,请注册!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?马上加入
x
本帖最后由 罗胖 于 2020-2-29 19:36 编辑
为什么要使用放射元素制作镜头玻璃?
在上世纪40-70年代,由于材料技术有限,制造商为生产高折射率低色散镜片(后来用萤石镜片代替),一般都会在玻璃内掺入二氧化钍或镧系元素。由于加入的剂量及加入物的固有衰变特性(原子量较大)等因素,这些核素辐射主要为电离辐射,也就是经过α衰变放射出α粒子,即氦核,He2+,其质量较大,穿透能力差,空气中的射程也就几cm,A4纸都能挡住
1939年,对含有钍的光学玻璃颁发了几项专利,这些专利具有某种普遍性。后来,在1949年,有几种特殊配方的这种玻璃的专利被颁发给保罗柯达的帕奥利。一个按重量计算的公式是: 专利报道中放射镜头玻璃配方
硼36%
镧12%
钍12%
钡20%
钙20%
后来的配方包括高达28%的氧化钍
根据上述专利的日期,我怀疑第一个加入钍的商业镜片出现在20世纪50年代。这些镜头已应用于各种应用,包括电视摄像机、35毫米摄像机、军用光学、微缩胶片镜头和航空相机镜头。这种镜片的生产似乎已经在1980年代末结束了 认识一下放射线的分类
α射线:亦称α粒子束,高速运动的氦原子核。
β射线:高速运动的电子流e,贯穿能力很强,电离作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但β射线却有左右之分。
γ射线:又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.01埃的电磁波。
卢瑟福首先发现天然放射性是几种不同的射线。他把带正电的射线命名为α射线;带负电的射线命名为β射线。在以后的一系列实验中卢瑟福等人证实α粒子即是氦原子核。γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现,是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
α射线,也称“甲种射线”。是放射性物质所放出的α粒子流。它可由多种放射性物质(如镭)发射出来。从α粒子在电场和磁场中偏转的方向,可知它们带有正电荷。由于α粒子的质量比电子大得多,通过物质时极易使其中的原子电离而损失能量,所以它能穿透物质的本领比β射线弱得多,容易被薄层物质所阻挡,但是它有很强的电离作用。从α粒子的质量和电荷的测定,确定α粒子就是氦的原子核。
β射线是一种带电荷的、高速运行、从核素放射性衰变中释放出的粒子。人类受到来源于人造或自然界β射线的照射,β射线比α射线更具有穿透力,但在穿过同样距离,其引起的损伤更小。一些β射线能穿透皮肤,引起放射性伤害。但是它一旦进入体内引起的危害更大。β粒子能被体外衣服消减、阻挡或一张几毫米厚的铝箔完全阻挡。
关于γ射线爆发的起源有一种理论——它们是具有无穷能量的“巨超新星”(hypernova),在超新星爆炸时留下巨大的黑洞。看起来γ射线爆发似乎是排成队列的巨型黑洞。
Camerapedia目前为止共记录到54支老镜头含有放射性,而且几乎所有厂商都生产过这类镜头,这里面又以柯达种类最为丰富,产品覆盖单反和傻瓜胶片相机。如果你对手中的老镜头不放心,请参照右边链接进行查找:放射性镜头列表
辐射镜头列表 Lenses Tested Radioactive (by the author) Kodak Ektar 101mm f/4.5 (Miniature Crown Graphic camera) lens mfg. 1946 Kodak Ektar 38mm f/2.8 (Kodak Instamatic 814 camera) lens mfg 1968-1970 Kodak Ektanar 50mm f/2.8 (Kodak Signet 80 camera) lens mfg. 1958-1962 (3 examples) Kodak Ektanar 90mm f/4 (Kodak Signet 80 camera) lens mfg. 1958-1962 Kodak Ektanar, 44mm f/2.8 (Kodak Signet 30, Kodak Signet 50, Kodak Automatic 35/Motormatic 35 cameras) lenses mfg. 1959-1969 Kodak Ektanon 50mm f/3.9 (Kodak Bantam RF camera) lens mfg. 1954-1957 Kodak Ektanon 46mm f/3.5 (Kodak Signet 40 camera) lens mfg. 1956-1959 Kodak Anastar 44mm f/3.5 (Kodak Pony IV camera) Kodak Color Printing Ektar 96mm f/4.5 lens mfg. 1963 辐射镜头发黄的处理手法: 有时这种偶然的放射性会导致这些镜头的镜片产生显著泛黄现象(衰退特性造成)。这些镜头的用户在照相机博客中报道说,他们将这些镜片暴露在太阳的紫外线下,从而修复了泛黄现象。只是这个程序需要连续的几天晴天才能产生积极的效果。具有这种泛黄放射性衰退现象的镜头主要是以下这些厂商的镜头型号: Minolta MC W. Rokkor-SI 1:2.5 28mm (early variant, before radioactive glass impurity could be banned) Minolta MC Rokkor-PG 1:1.2 58mm (early variant, before radioactive glass impurity could be banned) Minolta MC Rokkor 1:1.7 85mm (the earliest variant of the MC line) 也有报道用钍玻璃元素的一些镜头,比如尼克尔35mm的f / 1.4镜头和超级手动50mm f/1.8 & 1.4镜头。 辐射镜头的安全性问题: 摄影相机中高钍含量镜头的γ射线和β射线辐射有可能降解胶片,如果胶片留在相机中很长一段时间。此外,相机镜头的自辐照导致玻璃逐渐变暗,从而减少了光的传输。因此,在旧镜头的玻璃上看到一种红棕色的颜色是很正常的。 说到辐射就不得不提一个重要名词“剂量”。 也许最大的健康问题是钍玻璃在目镜中的应用产生的放射影响。所以在接近眼球的接目镜是不允许使用放射镜片。如果眼睛的位置接近一个放射元素的目镜,那么眼睛外部组织的剂量就会很大。Casarett等人假设一个人每周使用含有16%钍的目镜20小时,估计50 um深度44 rad,60 um深度18 rad。如果质量因数为20,这将分别相当于每年880雷姆和360雷姆。McMillan和Horne的类似计算大体上同意这些数字。与理论计算相反,一种测量表明,在含18%钍的目镜表面,剂量率约为1 mrad/hr。 NUREG-1717估计,使用钍镜头的电视摄像机操作员每年的剂量可能高达60毫雷姆。这假设相机的镜头中有三个按重量计算,钍含量为30%,相机男每年在镜头后面放置1000个小时。然而,没有证据表明电视摄像机中通常使用钍透镜。 测量表明,携带含0.36钍UCI相机的人体内10厘米深度的曝光率约为0.01毫雷姆/小时。根据这个数值,NUREG-1717计算出一个严肃的摄影师每年可能会得到2毫雷姆的曝光。这假定摄影师每年携带相机30天,每天6小时。他们还估计,平均一名摄影师每年的曝光量为0.7毫雷姆。如果相机镜头中含钍的最大允许浓度(30%),NUREG-1717估计上述年剂量可能是三倍。 作为参考,一个典型的胸部X光片由大约10先生,往返越野飞行暴露了旅客5先生,和全套 牙科X射线 暴露病人10先生40mr。
大多数带有钍元素的小透镜并不十分危险。然而,钍的目镜是危险的。他们可以给眼睛的角膜提供一个非常大的α和β粒子剂量,导致白内障和其他问题。
后记:玩友们,如果真要接触辐射镜头,建议不要长期身体接触,尽量快速拍摄,平时镜头放入盒中隔离 |