109年:醫物幅安(1)

已知電流游離腔( ion current chamber )的時間常數是 3.6 秒,測量一 X射線曝露為 0.09 秒的輻射,若讀取的劑量率為 10 mR/h ,則實際曝露率為多少 mR/h ?

A405
B455
C505
D555

詳細解析

本題觀念:

本題考查**電流游離腔(ion current chamber)**使用 RC 電路時,**時間常數(time constant, τ)**對短時間輻射曝露測量的影響,以及計算實際曝露率的校正方法。由於時間常數遠大於曝露時間,電容來不及充電完全,讀取值低於實際值,需乘上校正係數。

選項分析

已知條件:

  • 時間常數 τ=3.6\tau = 3.6
  • X 射線曝露時間 t=0.09t = 0.09
  • 讀取劑量率 = 10 mR/h

游離腔 RC 電路對**階躍函數輸入(step function input)**的響應為: V(t)=Vtrue(1et/τ)V(t) = V_{true} \cdot \left(1 - e^{-t/\tau}\right)

因此實際曝露率(actual exposure rate)與讀取值的關係為: X˙true=X˙read1et/τ\dot{X}_{true} = \frac{\dot{X}_{read}}{1 - e^{-t/\tau}}

計算 et/τe^{-t/\tau}e0.09/3.6=e0.0250.97531e^{-0.09/3.6} = e^{-0.025} \approx 0.97531

1e0.025=10.97531=0.024691 - e^{-0.025} = 1 - 0.97531 = 0.02469

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