X光機的陽極靶應具備何種特點？①高原子序 ②低熱傳導係數 ③高熔點 ④低電子密度

本題觀念：

本題探討 X 光機（X-ray machine）中 X 光管的「陽極靶（Anode target）」所需具備的物理特性。當陰極產生的熱電子被高壓電場加速並撞擊陽極靶時，電子大約 99% 的動能會轉換為熱能，僅約 1% 轉換為 X 光（包含制動輻射 Bremsstrahlung 與特性輻射 Characteristic radiation）。因此，為確保 X 光的產生效率以及維持 X 光管的壽命，陽極靶的材料選擇必須符合特定的物理條件，臨床上最常使用的靶材為鎢（Tungsten, W）或鎢錸合金（Tungsten-Rhenium alloy）。

選項分析

• ① 高原子序 (High atomic number)：正確。X 光的產生效率（特別是制動輻射）與靶材的原子序（Z）成正比。鎢的原子序為 74，高原子序能增加入射電子與原子核庫侖力場交互作用的機率，進而大幅提高 X 光的轉換效率與射束強度。
• ② 低熱傳導係數 (Low thermal conductivity)：錯誤。由於電子撞擊靶面時絕大部分的能量都轉換成了熱能，若熱量無法迅速散失，會導致靶面局部過熱甚至熔毀。因此，陽極靶必須具備「高熱傳導係數」（High thermal conductivity），以便將熱能迅速傳導至陽極基座（通常會結合散熱性極佳的銅）或透過

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