108年:放射器材(1)
關於磁振造影超導線圈的敘述,下列何者錯誤?
A須用液態⼆氧化碳來維持超導性
B鈮鈦線圈維持超導性的溫度為 4 K
C產生淬息( quench )時,病⼈會缺氧
D產生淬息( quench )時,要趕快將病⼈移出掃描室
詳細解析
本題觀念:
磁振造影(magnetic resonance imaging, MRI)超導磁鐵採用鈮鈦(niobium-titanium, NbTi)合金製成的超導線圈,需要冷卻至接近絕對零度才能維持超導性。本題考的是超導線圈的冷卻介質,以及淬息(quench)現象的機轉與應變處置。
選項分析
(A) 「須用液態二氧化碳來維持超導性」 ❌ 此為錯誤陳述(本題答案)。維持超導性所需的冷卻介質是液態氦(liquid helium),而非液態二氧化碳。液態氦的沸點約為 4.2 K(約 -269°C),而液態二氧化碳在常壓下不存在(直接升華),完全無法達到超導所需的極低溫。此選項描述完全錯誤。
(B) 「鈮鈦線圈維持超導性的溫度為 4 K」 ✅ 此為正確陳述。NbTi 合金是目前臨床 MRI 磁鐵最主要的超導材料,其臨界溫度(critical temperature)約為 10 K,但在臨床磁鐵中需維持在約 4 K(即液態氦溫度)下操作,以確保在強磁場條件下仍維持超導狀態。
(C) 「產生淬息(quench)時,病人會缺氧」 ✅ 此為正確陳述。淬息發生時,超導線圈失去超導性,液態氦瞬間大量氣化,釋出大量氦氣充斥掃描室。由於氦氣本身無毒但不含氧,會稀釋空氣中的氧氣濃度,若通風不足可能導致患者及在場人員缺氧,甚至窒
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