X 射线眼镜

背景

X 射线眼镜是一种新颖的产品，旨在创造用户可以透过固体物体看到的错觉。它们是塑料框眼镜，带有由纸板制成的特殊镜片。其生产涉及的制造过程包括塑料冲压、造纸、印刷和粘合。受到 19 世纪科学家真正发现 X 射线的启发，X 射线眼镜在 1940 年代作为一种堵嘴产品推出。如今，它们已成为美国流行文化的永恒标志。

X 射线眼镜实际上不允许用户看穿物体。它们由塑料框架构成，镜片由厚纸板制成。在每个镜头的中心，冲出直径约 0.25 英寸（0.64 厘米）的小孔。产生偏光效果的羽毛覆盖了孔。通过孔观察时，对象似乎具有透明的轮廓和实心的中心。这种效果会产生 X 射线视觉的错觉。然后恶作剧者戴上眼镜，假装能够看穿墙壁、衣服和其他物体。

历史

在真正的 X 射线被发现之前，不可能产生制造 X 射线眼镜的想法。这是由 Wilhelm Roentgen 于 1895 年左右完成的。在 19 世纪后期，Roentgen 和其他科学家正在研究电子。他想从视觉上捕捉他们的动作，所以他用黑色相纸包裹了一个克鲁克斯管。在实验过程中，伦琴发现一块涂有荧光材料的板开始发光。他知道只有将材料暴露在可见光下才会发生这种情况。伦琴推断一定存在某种不可见的光，并在进一步调查后描述了这种新发现的光。

伦琴发现，不可见光可以穿透铝、木材和人体皮肤等材料。他将这一新发现称为 x 射线，并率先发表了 x 射线图像。在接下来的几十年中，人们进一步了解了 X 射线科学，并将该技术应用于医学。虽然科学家们对 X 射线有了基本的了解，但公众却产生了一些错误的观念。许多人错误地认为 x 射线可以穿透固体材料，他们可以用它们看穿墙壁、盒子和衣服等东西。这个神话在像超人这样的漫画英雄身上得到了加强，他们可以使用 X 射线视觉看穿固体物体。

X 射线眼镜的早期先驱是 Wonder 管，于 1940 年代推出。这种由 S. S. Adams 公司生产的产品是一个管子，上面有一个小孔，上面有一根小羽毛。羽毛隐藏在管内，因此用户不知道它的存在。当用户通过管子看他们的手时，他们似乎可以看到他们的骨头。构成羽毛的股线之间的细微间距创造了这种错觉。

后来亚当斯公司引入了 X 射线规格。当时，它们比较受欢迎。这可能是因为 x 射线的概念是新的，并且没有很好地理解。今天，公众的知识更加丰富，人们并不真正相信有可以让他们看穿物体的眼镜。然而，X 光眼镜继续取悦新奇购买者，它们仍然是美国流行文化的标志。

原材料

各种原材料用于制造 X 射线眼镜。这些包括塑料、纸板、羽毛和装饰材料。

塑料是通过各种化学反应制成的高分子量聚合物。适用于制造 X 射线眼镜的塑料需要易于着色、热稳定和耐用。可以使用的塑料是热塑性材料。各种材料被添加到塑料中以使其更有用。着色剂被添加到塑料中，以使材料符合设计要求。加入增塑剂如甘油以提高材料的可加工性和柔韧性，并且可以加入增强材料如玻璃纤维。最后，还添加了稳定剂和抗氧化剂，以提高塑料的耐用性。

塑料通常以半制备状态交付给制造商，例如可以熔化的颗粒或可以从塑料供应商处冲压出来的片材。一些添加剂可能需要在塑料准备用于成型和成型 X 射线眼镜框架时混合。

X 射线眼镜的镜片由纸板制成。纸板是一种由从木材或再生纸中提取的纤维素纤维制成的纸。有几种不同等级的纸板可用，它们的厚度和外涂层各不相同。对于镜片，应使用能够抵抗弯曲的薄而紧凑的纸板材料。纸板还应涂上一层涂层，使油漆或丝网油墨能够粘附在表面上。

需要各种饰面材料来完成 X 射线眼镜。小而薄的白色羽毛用于帮助创造幻觉。胶水用于将镜片固定在镜架中，并将羽毛固定到位。墨水用于涂覆镜片并提供增强技巧的视觉外观。这通常是一种会混淆眼睛的螺旋图案。

设计

X 射线眼镜的设计主要关注镜框尺寸、形状和颜色以及镜片的构造。框架可以生产成不同的尺寸，一种适合成人，一种适合儿童。形状通常类似于 1950 年代的厚黑色塑料框架，但可能会有所不同。

镜片与羽毛一起精心设计，以便在透过它们时创建逼真的 X 射线图像。其他合成对象也可用于产生类似的效果。镜头的外观设计变化最大。它装饰有墨水或粘性覆盖物（类似于贴纸）。最常见的是使用螺旋设计，但可能会涂上人类或动物的眼睛，以及全息图以获得更令人难以忘怀的视觉效果。

制造
过程

X 射线眼镜的制造可分为三个不同的阶段，即镜框成型、镜片制作以及装饰和包装。

框架形成

• 1 眼镜框由塑料制成，通常采用注塑成型。在此过程的第一步中，准备一个中空金属模具，该模具具有所需框架的精确尺寸和形状。框架可以作为单个单元生产，也可以作为必须组装的单独部件生产。大多数情况下，它们被创建为一个单元。
• 2 接下来，塑料聚合物颗粒从储料箱中释放到机器中进行液化。颗粒在非常高的温度下熔化，通常在 300°F (149°C) 左右。一旦颗粒熔化成液体塑料，它们就可以注射到模具中了。
• 3 熔化的塑料（称为熔体）以非常高的速度和大约 300-700 psi 的高压强制进入准备好的模具。熔体填充模具，然后添加更多的熔体以补偿由于塑料冷却和固化而产生的收缩。
• 4 聚合物冷却后，将其与模具分离。这个固化的框架会自动从模具中取出，并通过传送带或手动移动到下一步。熔体和注射 镜片之间的羽毛具有偏光效果，营造出物体具有透明轮廓和实心中心的错觉。循环每 10-100 秒重复一次，具体取决于塑料冷却和凝固所需的时间。
• 5 然后可以平滑框架以去除任何粗糙的边缘和多余的塑料。这通常由研磨机完成，该研磨机具有具有砂纸般稠度的旋转盘，以平滑模具接缝。一名工人在旋转盘上引导框架，直到获得所需的纹理。然后将镜框运送到验配站，以便安装镜片。

镜头制作

• 6 副 X 光眼镜的镜片由纸板制成。纸板是从供应商处以设计师指定的厚度和等级的大片购买的。在切割镜片之前，纸板被送到印刷机。片材被拉入一台机器，在那里它们通过大辊。滚筒将墨水转移到镜片上，从而形成外观。这种设计通常是黑白螺旋。每张纸上都印有许多镜片。
• 7 装饰完成并固定后，使用下料机从硬纸板上切下镜片。将纸板放入机器中并在压模下滚动。它们附在滚轮上，本质上是一系列与镜片尺寸和形状相同的金属饼干切割器。当纸板滚过时，压模会落在纸板上并切出镜片的确切形状。切割是为了使镜片正面的装饰完美定位。镜片的形状实际上是经过切割的，因此可以折叠起来制成双层镜片。

整理

• 接下来使用冲压机在双层镜片上冲压出 8 个孔。切口的放置使得直径与所需孔相同的金属棒可以穿过每个镜片的中心。
• 9 然后打开镜片，在每个孔上粘上羽毛。然后将镜片重新折叠并粘合在一起。
• 10 然后将镜片固定到塑料镜架上。每个镜片区域内框架上的凹槽可以让硬纸板镜片卡入。然后将 X 射线眼镜放入塑料袋包装中，并将纸板卡钉在顶部以关闭袋子。卡片上装饰有插图以展示眼镜的使用方法。

质量控制

质量控制从用于制造 X 射线眼镜的传入塑料和纸板开始。制造商进行检查以确保纸板和塑料符合与物理外观、尺寸、一致性和其他特性相关的规格。对于由外部供应商提供的材料，X 射线眼镜制造商通常要求其供应商进行质量控制检查。在生产过程中，会随机检查纸张的一致性和印刷错误。有缺陷的板材在生产之前被移除。生产线上的各个点也派驻了生产线检查员，以确保只使用优质零件进行生产。生产速度由计算机验证，如压力、冲裁和轧制阻力。计算机传感器还有助于监控生产的每个阶段。其他测试包括颜色均匀性、防水性和塑料框架的柔韧性。

副产品/废物

制造 X 射线眼镜产生的废品包括注塑过程中的多余塑料流失和下料过程中留下的废纸板。大多数流出的塑料如果没有受到污染并且仍然符合必要的规格，则可以熔化并再次使用。如果没有，塑料可能会被回收用于其他产品。纸板可以回收利用，因此会为此收集多余的废料。

未来

X 光眼镜不像以前那么流行了。即使是出售这种类型的噱头产品的新奇商店也很难找到。因此，当前新型 X 射线眼镜的设计可能几乎没有变化。未来，纸和塑料生产的技术改进将被纳入 X 射线眼镜生产。

虽然生产真正有效的 X 射线眼镜是不可能的，但制造可以穿透某些材料的眼镜的想法看起来很有希望。已经推出的一种产品是一副护目镜，可以让用户看穿某些类型的衣服。它们不是基于 x 射线的原理，而是基于光线。与 X 射线一样，某些可见光和红外线可以穿过某些材料，例如衣物纤维。然后物体反射这种光，并且可以看到这种反射光。通常，从衣服表面反射的光会压倒人看到身体反射光的能力。这些护目镜配备了一个灵敏的摄像头，可以过滤掉衣服上的光线并捕获身体反射的红外光。这使得覆盖物不可见并允许对象可见。

哪里可以了解更多

书籍

“纸。” Kirk-Othmer 化学技术百科全书。 卷。 18. R. E. Kirk 和 D. F. Othmer，编辑。纽约：约翰威利父子公司，1996 年。

“塑料加工。” Kirk-Othmer 化学技术百科全书。 卷。 19. R. E. Kirk 和 D. F. Othmer，编辑。纽约：约翰威利父子公司，1996 年。

期刊

Munden, M. “Mike Harden：恶作剧反映幽默感的变化。” 哥伦布快讯 （2001 年 2 月 16 日）。

其他

麦卡伦，布雷特。 “X 射线规格背后的真正秘密。” 它是如何完成的网页。 2001 年 12 月。。

S. S. Adams 公司网页。 2001 年 12 月。。

佩里 罗曼诺夫斯基