111年:放射治療(2)

醫用直線加速器所使用微波的主要頻率約為多少 MHz ?

A3
B30
C300
D3,000

詳細解析

本題觀念:

本題考查醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, 簡稱 LINAC)的基本物理與工程原理。醫用直線加速器是現代放射治療中最核心的設備,其運作原理是利用高頻的「微波(Microwaves)」在加速波導管(Accelerating Waveguide)內建立強大的交變電磁場,藉此將電子加速至接近光速,使其獲得百萬電子伏特(MeV)等級的高動能。加速後的電子可直接用於電子射束治療,或撞擊重金屬靶(如鎢靶)產生高能的 X 射線(光子射束)來進行深部腫瘤的治療。

選項分析

  • (A) 3 MHz:不正確。3 MHz 屬於高頻(HF)無線電波範圍,波長太長,能量特性不適合用來在加速管的短距離內提供足夠的電場梯度來加速電子。
  • (B) 30 MHz:不正確。30 MHz 屬於甚高頻(VHF)範圍,通常用於調頻廣播(FM)或電視訊號傳輸,並非直線加速器所使用的頻率。
  • (C) 300 MHz:不正確。300 MHz 屬於特高頻(UHF)範圍,仍不足以在現代微型化的醫用加速管中產生極高電位差。
  • (D) 3,000 MHz:正確。臨床上絕大多數的醫用直線加速器所使用的微波頻率落在 S 頻段(S-band)。S-band 的標準頻率範圍為 2 至 4 GHz,而醫用 LINAC 最主流的精確運作頻

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