113年:放射器材(2)
在醫用直線加速器中,電子槍所產生的電子,以下列何種方式注入到加速器?
A脈衝
B直流
C交流
D感應
詳細解析
本題觀念:
本題探討醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, LINAC)的基本內部運作原理,特別是電子槍(Electron gun)與加速導波管(Accelerating waveguide)之間的能量傳遞與同步機制。在直線加速器中,電子的加速仰賴調變器(Modulator)提供的能量分配,必須確保電子與微波同步進入導波管。
選項分析
- (A) 脈衝(Pulsed):正確。在醫用直線加速器中,調變器(Modulator)會將直流電源轉換為高壓脈衝。這些高壓脈衝會被同時傳送給微波產生器(磁控管或速調管)以及電子槍。因此,電子槍是以「脈衝」的形式將電子注入加速導波管中,以確保電子僅在管內存在高頻微波加速電場時才進入,達到最佳加速效率。
- (B) 直流(Direct current):錯誤。若電子槍以連續的直流電(DC)形式持續注入電子,當加速導波管中處於兩個微波脈衝之間的空檔時,進入導波管的電子將無法被加速。這不僅會造成嚴重的能量浪費,未被加速的電子還會撞擊管壁產生大量廢熱,導致設備過熱損壞。
- (C) 交流(Alternating current):錯誤。交流電的電壓與極性會隨時間不斷正負交替。若使用交流電,將無法提供穩定且單一方向的電場來牽引電子進入加速導波管,且會干擾電子的軌跡與能量穩定度。
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