109年:醫物幅安(2)

下列何者最有可能是下圖中半值層( half-value layer )不固定的主因? 圖片

A該光子射束由60Co治療機產生
B該光子射束由直線加速器產生
C入射光子隨穿透深度增加而平均能量降低
D產生制動輻射( bremsstrahlung )

詳細解析

本題觀念:

半值層(half-value layer, HVL)是指使射束強度衰減至原來一半所需的物質厚度。對於單能射束(monoenergetic beam),每個 HVL 厚度相等(HVL₁ = HVL₂ = HVL₃);而對於多能射束(polyenergetic beam),由於射束強化(beam hardening)效應,HVL 會隨深度遞增(HVL₁ < HVL₂ < HVL₃)。本題考的是圖中顯示 HVL 不固定(逐漸增大)的主要原因。

影像分析:

圖示為一條從左上到右下的指數型衰減曲線(粉紅色),橫軸代表物質穿透深度,縱軸代表光子射束強度(未標軸名但形狀明確)。圖下方以藍色雙向箭頭標示三個連續的半值層:

  • 1st HVL:最短,約為最小寬度
  • 2nd HVL:較 1st HVL 明顯更寬
  • 3rd HVL:更寬,約為 1st HVL 的 2 倍以上

關鍵觀察:三個 HVL 寬度依序遞增(HVL₁ < HVL₂ < HVL₃),代表射束越穿越深,需要更厚的物質才能再衰減一半。這是**射束強化(beam hardening)**的典型特徵——多能射束中低能光子被優先吸收,殘餘射束平均能量升高,穿透力增強,導致後續 HVL 越來越大。

選項分析

**(A) 該光子射束由 $^{60}\t

...(解析預覽)...