113年:醫物幅安(1)

關於放射診斷X光的敘述,下列何者正確?

A在診斷用的X光能量範圍,熱會隨著 kVp增加而增加
B大約1%發射電子的動能用來產生熱
CX光管電流提高,熱的產生會減少
D大部分發射電子的動能會與靶原子核產生熱能

詳細解析

本題觀念:

本題測驗醫事放射師對於 X 光管內**能量轉換(Energy conversion)熱能產生(Heat production)**等基礎放射物理學的理解。在 X 光管中,由陰極發射的高速電子(projectile electrons)撞擊陽極靶(anode target)時,其動能會經由與靶原子的交互作用轉換為不同形式的能量。在診斷用 X 光的能量範圍(約 20~150 kVp)內,絕大部份的動能會轉換為熱能,僅有極少部份產生有用的 X 光。

選項分析

  • (A) 在診斷用的X光能量範圍,熱會隨著 kVp增加而增加正確。根據 X 光機熱單位(Heat Units, HU)的計算公式:HU=kVp×mA×s×cHU = kVp \times mA \times s \times ccc 為發電機的整流常數),熱能的產生與管電壓(kVp)成正比。當 kVp 增加時,電子的動能變大,撞擊陽極靶時轉換而成的總熱能也會隨之線性增加。
  • (B) 大約1%發射電子的動能用來產生熱錯誤。實際上,在診斷 X 光能量範圍內,超過 99% 的電子動能會轉換為熱能,只有不到 1% 的動能會用來產生 X 光。X 光機的能量轉換效率其實非常低。
  • (C) X光管電流提高,熱的產生會減少錯誤。管電流(mA)決定了單位

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