112年:放射器材(2)

醫用直線加速器(linac)是使用高頻電磁波加速下列何者?

A電子
B光子
C中子
D加馬光

詳細解析

本題觀念:

醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, 簡稱 Linac)是現代放射治療中最主要的核心設備。其基本物理原理是利用微波(高頻電磁波,通常在 S-band,約 3000 MHz)在加速管(accelerating waveguide)內建立強大的交變電磁場。根據電磁學原理,只有「帶電粒子」才能在電場中受到勞侖茲力(Lorentz force)的作用而獲得動能並被加速。在標準的醫用直線加速器中,由電子槍(electron gun)游離出的粒子即為電子,這也是唯一被電磁波直接加速的物理量。

選項分析

  • (A) 電子:正確。電子帶有負電荷,自電子槍發射後,進入加速管中被高頻電磁波(微波)的電場持續推進,加速至高能狀態(通常介於 4 MeV 至 25 MeV 之間)。這些高能電子隨後可直接用於淺層腫瘤的電子射束治療,或用來撞擊金屬靶產生 X 光子。
  • (B) 光子:錯誤。光子(Photons)是電磁波的量子,本身不帶電荷(電中性),因此無法被電磁場加速。在直線加速器中,臨床使用的高能 X 光(光子射束)是高能電子撞擊高原子序靶材(如鎢靶)後,透過制動輻射(Bremsstrahlung)所產生的二次產物,而非被加速的對象。
  • (C) 中子:錯誤。中子(Neutrons)為不帶電的粒子,同樣無法受到電磁場的

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