114年:放射器材(2)

關於 MRI超導線圈的敘述,下列何者錯誤?

A當超導線圈的冷凝劑含量過低時,可能會產生淬熄(quench)現象
B淬熄(quench)造成冷凝劑滲漏於掃描室內,因氣體較冷會集中靠近地板處
C臨床常使用的超導線圈,材質屬於低溫超導體
D淬熄(quench)後超導線圈無法立刻再重新使用

詳細解析

本題觀念:

本題測試關於磁振造影(MRI)設備中超導線圈(superconducting coils)及淬熄(quench)現象的核心知識。淬熄是指超導磁體的線圈因故溫度上升,失去超導特性並產生電阻的過程。這會導致大量熱能釋放,使原本用來冷卻的液態冷凝劑(通常為液態氦)急速沸騰汽化,轉變成大量氣體向外排出。這是 MRI 系統在臨床安全與維護上必須掌握的重要議題。

選項分析

  • (A) 當超導線圈的冷凝劑含量過低時,可能會產生淬熄(quench)現象:正確。MRI 的主磁體為了維持超導狀態,必須浸泡在極低溫(約 4.2 K)的液態冷凝劑(cryogen,如液態氦)中。若系統發生洩漏或冷卻系統故障,導致液態氦含量過低,線圈將無法維持在臨界溫度以下,進而產生電阻並引發淬熄現象。
  • (B) 淬熄(quench)造成冷凝劑滲漏於掃描室內,因氣體較冷會集中靠近地板處:錯誤。當淬熄發生時,液態氦會瞬間汽化並膨脹約 700 倍。雖然剛汽化排出的氦氣溫度極低,但由於氦氣分子量小,其密度遠低於空氣,因此它會迅速向掃描室的「天花板」集中,而非靠近地板處。若排氣系統(quench pipe)失效使氦氣洩漏至室內,氣體會從天花板開始往下累積,逐漸取代室內的氧氣。
  • (C) 臨床常使用的超導線圈,材質屬於低溫超導體:正確。目前臨床上絕大多數 1.5 T 及 3.0

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