110年:放射器材(1)
有關磁控管( magnetron )與速調管( klystron )的敘述,何者正確?
A僅磁控管可產生微波
B速調管可產生微波亦可放大微波
C能量在 6 MeV以下的加速器大多使用速調管
D僅磁控管可放大微波
詳細解析
本題觀念:
本題探討放射治療設備中「醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, Linac)」提供微波功率的兩大核心元件:磁控管(Magnetron)與速調管(Klystron)。醫事放射師必須清楚這兩種微波功率管的物理運作機制(產生或放大)及其在不同能量等級加速器中的臨床應用選擇。
選項分析
- (A) 僅磁控管可產生微波:正確。在醫用直線加速器的標準設計中,磁控管是一種「微波振盪器(Microwave oscillator)」,可以直接將動能轉換並「產生」高頻微波。相對地,速調管是一種「微波放大器(Microwave amplifier)」,它本身不產生微波,而是需要由外部的低功率射頻驅動器(RF driver)先提供初始微波訊號,再將其放大。
- (B) 速調管可產生微波亦可放大微波:錯誤。如前所述,臨床高能直線加速器中所配置的速調管(通常為多腔速調管)專職於「放大」微波功率,並不具備自身發射振盪產生微波的功能。
- (C) 能量在 6 MeV以下的加速器大多使用速調管:錯誤。產生低能量射束(通常為 6 MeV 甚至 10 MeV 以下)的直線加速器大多使用「磁控管」,因為磁控管體積較小、成本較低,且其產生的微波功率(約 2~5 MW)已足以滿足低能量加速的需求。高能
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