111年:放射器材(1)
有關同步迴旋加速器(synchrocyclotron)的敘述,下列何者錯誤?
A通常用於單間治療室的系統
B其迴旋頻率不隨時間改變
C其輸出是週期性的
D其劑量率低於等時迴旋加速器(isochronous cyclotron)
詳細解析
本題觀念:
本題探討質子治療(Proton therapy)中常用粒子加速器之物理特性與臨床應用,核心觀念在於**同步迴旋加速器(Synchrocyclotron)與等時迴旋加速器(Isochronous cyclotron)**的設計差異。當質子被加速至高能量時會產生相對論效應(質量增加),導致其迴旋頻率下降而與固定的射頻(RF)電場產生相位失步。為解決此問題,加速器設計上分為調整「射頻頻率」或調整「磁場」兩種途徑,進而衍生出不同的射束輸出特性。
選項分析
- 選項(A) 通常用於單間治療室的系統:正確。現代的同步迴旋加速器常結合超導磁鐵技術(Superconducting magnets),能產生極強的磁場,從而大幅縮小加速器的體積與重量。這種緊湊的設計極度適合空間受限的單間質子治療室(Single-room proton therapy systems,如 IBA Proteus ONE 使用的 S2C2 或 Mevion S250 等)。
- 選項(B) 其迴旋頻率不隨時間改變:錯誤,為本題答案。同步迴旋加速器的核心設計正是為了補償高能質子因相對論效應導致的質量增加,其驅動的射頻電場(RF electric field)頻率必須隨時間遞減(Frequency-modulated),藉此維持質子與電場的同步加速。相反地,頻率不
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