111年:放射器材(2)
下列何者為 X 光球管在光子出口處使用鈹窗(beryllium window)的主要目的?
A增加固有濾器厚度
B減少光子衰減
C避免玻璃封罩破裂
D增加球管散熱能力
詳細解析
本題觀念:
本題測驗的是 X 光球管(X-ray tube)的構造設計與游離輻射物理學。在 X 光的產生過程中,光子從陽極靶面射出後,必須穿過球管的真空封罩才能到達外界。這些封罩物質(如玻璃管壁)會吸收部分 X 光,特別是低能量的射線,這被稱為「固有濾波(inherent filtration)」。為滿足特定臨床需求(如需要低能 X 光的檢查),球管的出口窗材料選擇至關重要。
選項分析
- (A) 增加固有濾器厚度:錯誤。固有濾器是指 X 光球管本身的結構(如管壁、絕緣油等)對 X 光的自然過濾作用。使用鈹窗的目的是為了減少固有濾波的作用,而非增加。一般的玻璃管壁具有較高的固有濾波等效厚度,會把需要的低能 X 光濾除。
- (B) 減少光子衰減:正確。鈹(Beryllium)的原子序極低(Z=4),根據游離輻射與物質的交互作用,光電效應的發生率與原子序的三次方()成正比。因為鈹的原子序小,對 X 光的光電吸收截面積非常小,能讓絕大部分的 X 光(尤其是低能的軟 X 光)順利穿透,大幅降低光子在出口處的衰減。
- (C) 避免玻璃封罩破裂:錯誤。X 光管的真空封罩主要是由耐高溫、高強度的耐熱玻璃(如 Pyrex)或金屬陶瓷製成,以維持管內的高度真空。鈹金屬較脆且有毒性,通常僅局部鑲嵌在 X 光射出的窗口位置,其
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