110年:放射器材(2)

2 Tesla 的磁振造影儀,若主磁場的不均勻度(inhomogeneity)為 ±2 ppm,則主磁場強度最大值與最小值的差值為多少 G?

AA.0.01
BB.0.02
CC.0.04
DD.0.08

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗磁振造影(MRI)中,主磁場(B0B_0)的單位換算,以及磁場不均勻度(inhomogeneity)的定義與計算方式。要解出此題,需要熟悉 Tesla (T) 與 Gauss (G) 之間的轉換關係,並理解百萬分率(ppm, parts per million)在磁場變動範圍中的物理意義。

選項分析

在進行選項分析前,先列出解題所需的基本換算與公式:

  1. 磁場單位換算:1 Tesla (T)=10,000 Gauss (G)=104 G1 \text{ Tesla (T)} = 10,000 \text{ Gauss (G)} = 10^4 \text{ G}
  2. 百萬分率(ppm):1 ppm=1061 \text{ ppm} = 10^{-6}
  3. 題目已知條件:
    • 主磁場強度 B0=2 T=20,000 GB_0 = 2 \text{ T} = 20,000 \text{ G}
    • 磁場不均勻度為 ±2 ppm\pm 2 \text{ ppm},表示磁場的變動範圍是從中心值的 +2 ppm+2 \text{ ppm}2 ppm-2 \text{ ppm}
  • A選項 (0.01):錯誤。若計算過程完全錯誤,或者在小數點位移時發生嚴重失誤,可能會得出此數值。
  • B選項 (0.02):錯誤。如果將 1 ppm1 \text{ ppm} 的單一變動值誤認為是最大與最小值的差值,即 $20,000 \text{ G}

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