112年:醫物幅安(2)

診斷用 X光機附加濾片( filter ),其主要目的為下列何者?

A除去低能量光子
B產生高能量制動輻射
C產生特性 X光
D產生奧杰電子( Auger electron )

詳細解析

本題觀念:

本題考查診斷用X光機中「濾片(filtration)」的基本物理概念與輻射防護目的。X光管產生的X光屬於連續能譜,其中包含許多穿透力極差的低能量光子。透過在X光射束路徑上設置濾片,可以改變X光的能譜分布,此概念在放射線診斷學與輻射防護領域皆為核心基礎。

選項分析

  • (A) 除去低能量光子:正確。由X光管產生的低能量光子穿透力極弱,若照射在人體上,幾乎全數會被淺層皮膚與組織吸收,無法穿透人體到達影像接收器(如平板偵測器或底片)。這些低能光子對形成診斷影像沒有任何貢獻,反而會白白增加病人的輻射吸收劑量(特別是皮膚劑量 entrance skin dose)。因此,附加濾片(通常為鋁片或銅片)的主要功能便是將這些低能量光子吸收、過濾掉。
  • (B) 產生高能量制動輻射:錯誤。制動輻射(Bremsstrahlung)是在X光管內的「陽極靶(anode target)」產生的。當來自陰極的高速電子受到靶原子核的庫侖力吸引而減速時,動能轉換為連續能譜的X光。濾片的功能是「衰減」與「過濾」已經產生的X光,本身並不能「產生」制動輻射。
  • (C) 產生特性X光:錯誤。特性X光(Characteristic X-ray)同樣主要於陽極靶產生,是當高速電子將靶原子的內層電子游離後,外層電子躍遷至內層空缺時所釋放出的特定能量光子。雖然濾片吸收X光時

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