109年:放射器材(1)

一般於 X光診斷影像系統中會使用 1~3 mm 的鋁濾片吸收低能量的 X光子,下列敘述何者錯誤?

A濾片置於 X光管與被照體之間
B可降低病人輻射劑量
C利用康普 吞效應達最有效作用
DX光管管套本身亦具過濾作用

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問「何者錯誤」),考點是 X 光診斷系統中鋁濾片(aluminum filter)的功能與原理。在 X 光管射出的多色性(polychromatic)X 光束中,低能量光子(low energy photons)穿透力弱,無法抵達影像接受器,只會被患者的皮膚吸收而增加無效輻射劑量。鋁濾片的作用就是在 X 光到達患者前預先濾除這些低能量光子(beam hardening)。

選項分析

(A) 濾片置於 X 光管與被照體之間 ✅ 正確 濾片固定於 X 光管出口附近(X 光管套或準直器上),位於 X 光管與患者之間,使 X 光束在到達患者前先行硬化(beam hardening)。

(B) 可降低病人輻射劑量 ✅ 正確 低能量光子被濾片吸收後,患者皮膚不再接受這些無效輻射,可有效降低皮膚入射劑量,是輻射防護 ALARA 原則的具體實踐。

(C) 利用康普吞效應達最有效作用 ❌ 錯誤(=答案) 「康普吞效應」即康普頓效應(Compton scattering)。鋁濾片對低能量 X 光的吸收主要依靠光電效應(photoelectric effect),而非康普頓散射。低能量光子(<30 keV)在鋁(Z = 13)中發生光電效應的機率遠高於康普頓散射,因為光電效應截面積與能量的立方成反比($\propto E^{

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