109年:放射診斷(2)

有關康普吞效應( Compton effect )之敘述,下列何者錯誤?

A發生在外層電子
B產生散射,增加雜訊
C產生康普吞效應的機率與原子序有關
DX光能量增加可以降低康普吞效應的機率

詳細解析

本題觀念:

康普吞效應(Compton effect)的基本特性 — 特別是其發生機率與原子序的關係

本題為反向題(問「何者錯誤」)。

選項分析

(A) 發生在外層電子 ✅ 正確陳述 康普吞效應發生時,X 光光子與原子外層(自由或弱束縛)電子交互作用,將部分能量傳給該電子後,以不同方向散射出去。這是康普吞效應的定義性特徵,敘述正確。

(B) 產生散射,增加雜訊 ✅ 正確陳述 散射光子朝各方向偏折,若仍抵達偵測器,將使影像出現不對應原始解剖結構的訊號,增加影像雜訊(噪聲),降低對比度。敘述正確。

(C) 產生康普吞效應的機率與原子序有關 ❌ 錯誤陳述(= 答案) 康普吞效應的發生機率主要取決於電子密度(electron density,即每克電子數),而與原子序(atomic number, Z)無關。這與光電效應(photoelectric effect)截然不同——光電效應的機率與 Z3Z^3 成正比。由於大多數軟組織的電子密度相近,康普吞效應在各軟組織中的發生率幾乎相同,因此對軟組織間的對比貢獻有限。

(D) X 光能量增加可以降低康普吞效應的機率 ✅ 正確陳述 康普吞效應在診斷放射能量範圍(約 30–150 keV)內為主要交互作用型式。當光子能量增加(

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