在直線加速器中，有關X 光射束的敘述，下列那些正確？ ①當電子入射到高原子序材質的靶，將會產生制動輻射 ②電子的能量部分被轉換成 X射線 ③X射線最大能量等於入射電子能量 ④射束的平均光子能量大約為最大能量的 1/3

本題觀念：

本題主要探討醫用直線加速器（Linear Accelerator, LINAC）中 X 射線（X-ray）的產生原理與其能譜特性。在放射治療中，直線加速器會將電子加速至百萬電子伏特（MeV）等級的高能狀態，接著讓電子束撞擊高原子序的金屬靶。電子在靶物質的原子核庫侖場中急遽減速，將動能轉換為電磁輻射，此過程即為「制動輻射（Bremsstrahlung）」。產生的 X 射線為連續能譜，了解其能量轉換效率、最大能量與平均能量的關係是放射物理學的核心基礎。

選項分析

• ①當電子入射到高原子序材質的靶，將會產生制動輻射： 正確。直線加速器產生高能 X 射束的機制，是讓高速電子撞擊靶材（通常是鎢 Tungsten，Z=74 等高原子序物質）。電子在接近靶原子核時，受強大庫侖引力作用而偏折並減速，損失的動能便以 X 射線光子的形式釋放，稱為制動輻射。高原子序材質能提供更強的庫侖場，使制動輻射的產生效率更高。

• ②電子的能量部分被轉換成 X 射線： 正確。入射電子的動能並不會 100% 轉換為 X 射線。大部分的電子在與靶物質原子的軌道電子發生非彈性碰撞時，會產生游離與激發作用，最終將能量轉化為熱能散失。儘管在百萬電子伏特（MeV）的高能範圍內，制動輻射的轉換效率（可達數十百分比）遠高於一般診斷型 X 光機（通常小於 1%），但仍

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