112年:放射器材(2)

一般胸部 X 光攝影機,其陽極靶的靶材料選擇條件,下列何者錯誤?

A具有高原子序
B具有高熱傳導係數
C具有高熔點
D具有高特性輻射能譜

詳細解析

本題觀念:

本題考查X光機中「陽極靶(Anode target)」材料的選擇條件與物理特性。在X光的產生過程中,來自陰極的高速電子撞擊陽極靶時,高達 99% 的動能會轉換為熱能,僅有不到 1% 的能量會轉換為X光(主要為制動輻射 Bremsstrahlung)。為了確保高效率的X光產生,並保護靶材不被極端高熱所破壞,一般胸部X光攝影機最常使用的陽極靶材為鎢(Tungsten, W)或其合金,其選擇必須符合特定的物理條件。

選項分析

  • (A) 具有高原子序正確。X光的產生效率與靶材的原子序(Atomic number, ZZ)成正比。一般攝影使用的鎢,其原子序為 74,能提供極高的X光轉換效率,產生豐富的制動輻射。
  • (B) 具有高熱傳導係數正確。由於電子撞擊陽極靶時 99% 的能量會轉換為高溫熱能,靶材必須具備良好的熱傳導能力,迅速將焦點(Focal spot)的熱量傳散至陽極的散熱結構(如銅基座或石墨背襯),以防止靶面局部熔解或因熱應力而損毀。
  • (C) 具有高熔點正確。承上所述,為承受高壓與高電流曝光所產生的極端高熱,靶材必須具備足夠的耐熱能力。鎢的熔點高達 3,422°C,非常適合用作承受高熱負荷的陽極靶。
  • (D) 具有高特性輻射能譜錯誤,此為本題應選答案。在一般胸部X光攝影

...(解析預覽)...