108年:放射器材(1)

磁振造影之被動式磁屏蔽( passive magnetic shielding )所用的材料為下列何者?

A超導體
B鐵磁性物質
C銅網或銅片
D鉛玻璃

詳細解析

本題觀念:

本題考查磁振造影(MRI)被動式磁屏蔽(passive magnetic shielding)所使用的材料類型,核心概念為磁場屏蔽需運用「高導磁率鐵磁性材料」的物理原理。

選項分析

(A) 超導體 超導體(superconductor)用於製作 MRI 主磁體的線圈(在液態氦 4 K 環境下維持超導態),以及主動式磁屏蔽的輔助線圈,並被動式磁屏蔽的材料;選項 A 錯誤。

(B) 鐵磁性物質 ✓ 被動式磁屏蔽使用具有高導磁率(high magnetic permeability)的鐵磁性物質(ferromagnetic material),如低碳鋼(low-carbon steel)、矽鋼(silicon steel/M36)等。這類材料提供低磁阻路徑,使磁力線優先通過材料本身而非鄰近空間,從而將外漏的邊緣場(fringe field)集中在材料內部,限制其向外擴散。

(C) 銅網或銅片 銅(copper)是良導體,用於射頻屏蔽(RF shielding),即法拉第籠(Faraday cage)的材料,目的是阻隔外部射頻信號干擾,而非磁場屏蔽;選項 C 錯誤。

(D) 鉛玻璃 鉛玻璃(lead glass)用於放射線(X 射線、γ 射線)防護,對靜磁場無屏蔽效果;選項 D 錯誤。

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