109年:放射器材(1)
關於電阻式電磁鐵所構成的磁振造影系統,下列敘述何者錯誤?
A關閉主磁場電源仍有磁場
B主磁場系統穩定度較差
C能產生之最大主磁場受限於銅線所承載之電流大小
D與相同磁場 強度之永久磁鐵系統相較,雜散磁場( fringe field )較多
詳細解析
本題觀念:
本題考查磁振造影(MRI)系統中電阻式電磁鐵(resistive electromagnet)的特性,包括斷電後磁場行為、磁場穩定性、最大磁場強度限制,以及與永久磁鐵(permanent magnet)的雜散磁場(fringe field)比較。本題為反向題,問「何者錯誤」。
選項分析
(A) 關閉主磁場電源仍有磁場 ❌ 錯誤陳述(本題答案) 電阻式電磁鐵的磁場完全依賴持續流通的電流來維持。一旦關閉電源,電流停止,磁場立即消失(因為銅線有電阻,無電流即無磁場)。這與超導磁鐵(superconducting magnet)完全不同——超導磁鐵利用持續電流環路(persistent current loop)在無外部電源的情況下維持磁場。因此「關閉電源仍有磁場」是錯誤的描述,適用的是超導磁鐵,而非電阻式電磁鐵。
(B) 主磁場系統穩定度較差 ✅ 正確陳述 電阻式電磁鐵的磁場強度直接受到電流穩定性的影響,而電流易受溫度變化、電源波動等因素干擾,因此磁場穩定度(field stability)較差。相比之下,超導磁鐵的持續電流環路可提供極高的磁場穩定性。這是正確的敘述。
(C) 能產生之最大主磁場受限於銅線所承載之電流大小 ✅ 正確陳述 電阻式電磁鐵使用銅線繞製,銅線有電阻,通電後會產生大量熱能。銅線能承載的電流量有限(受散熱能力限
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