113年:放射器材(2)

在醫用直線加速器中,當電子射束離開加速管出射窗口後,其射束射出的直徑約為多少mm?

A0.1
B3
C5
D10

詳細解析

本題觀念:

醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, LINAC)利用微波電場在加速管(accelerating waveguide)的高真空環境中將電子加速。當電子達到預期的百萬電子伏特(MeV)能量後,會穿過加速管末端的出射窗口(exit window,通常為鈹或鈦金屬薄膜)進入大氣。此時剛離開窗口的電子束尚未經過任何物理修飾(如打擊靶材或散射箔),會呈現一束極細的高強度「筆尖形射束(pencil beam)」,其原始直徑大小是放射治療物理學中探討射束特性的重要基礎參數。

選項分析:

  • (A) 0.1 mm:錯誤。雖然在某些特殊微型X射線管中可能有極小的焦點,但在臨床常規醫用直線加速器中,受限於加速管的物理設計、電子槍發射特性與空間電荷效應,電子束離開窗口時的直徑並非如此微小。
  • (B) 3 mm:正確。根據權威放射治療物理學教科書(如 Faiz M. Khan 所著之《The Physics of Radiation Therapy》)及相關文獻指出,電子射束在穿出加速管出射窗口時,會形成直徑約 3 mm 的窄筆尖形射束。
  • (C) 5 mm:錯誤。大於常規出射窗口處的電子束原始直徑。
  • (D) 10 mm:錯誤。電子束在未經過散射箔(scattering foil)展寬,或尚未在空氣中發生顯著的多重散射前,直徑不會達到

...(解析預覽)...