超導磁振造影系統中提供超導體之冷凍劑液態氦，可將超導磁鐵系統維持在何種溫度以下？

本題觀念：

超導磁振造影（MRI）系統運作的核心在於其「超導磁鐵」（superconducting magnet）。超導體必須在極低的「臨界溫度」（critical temperature）以下，才能表現出電阻幾乎為零的超導現象。為了達到並維持這樣的極低溫，MRI 系統必須使用「液態氦」（liquid helium）作為核心的冷凍劑（cryogen）。

選項分析

• (A) -269°C：正確。液態氦的沸點在常壓下約為絕對溫度 4.2 K。換算成攝氏溫度大約為 -268.95°C（通常簡記為 -269°C）。只有液態氦能提供如此極端的低溫，確保鈮鈦合金（NbTi）等超導材料維持在超導態。
• (B) -196°C：錯誤。這是「液態氮」（liquid nitrogen）的沸點（絕對溫度約 77 K）。早期或某些特定的 MRI 系統會利用液態氮作為外圍的預冷劑或隔熱屏蔽層，用以減少昂貴內部液態氦的揮發（boil-off），但 -196°C 不足以讓傳統 MRI 線圈達到超導狀態。
• (C) 4°C：錯誤。這個溫度是一般冷藏設備的溫度（或水密度最高的溫度），無法用於超導磁鐵的冷卻。出題者可能刻意利用液態氦的絕對溫度「4 K」來混淆考生。
• (D) 77°C：錯誤。這是一個高溫數值，出題者可能利用液態氮的絕對溫度「77 K」的數字「77

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