108年:放射器材(1)

醫用直線加速器中的行波或駐波加速管,其電磁波的頻率約為何?

A500 cycles⁄s
B1,000 cycles⁄s
C3,000 megacycles⁄s
D5,000 megacycles⁄s

詳細解析

本題觀念:

醫用直線加速器(linear accelerator, linac)利用微波電磁場加速電子。加速管(行波管 traveling wave guide 或駐波管 standing wave guide)的工作頻率決定了腔體尺寸及加速效率。

選項分析

(A) 500 cycles/s(500 Hz):極低頻,屬於聲波頻率範圍,遠不足以形成微波加速場,錯誤。

(B) 1,000 cycles/s(1 kHz):仍屬低頻範疇,無法用作微波加速,錯誤。

(C) 3,000 megacycles/s(3,000 MHz = 3 GHz):此即 S-band 微波頻率,波長約 10 cm。醫用 linac 標準工作頻率,正確。✓

(D) 5,000 megacycles/s(5 GHz):屬於 C-band,部分特殊加速器使用,但醫用標準 linac 不使用此頻率,錯誤。

答案解析

正確答案為 (C) 3,000 megacycles/s

醫用直線加速器的行波管(traveling wave)和駐波管(standing wave)加速結構均工作在 S-band 微波頻率,約 3,000 MHz(即 3 GHz),對應波長約 10 cm。微波由磁控管(magnetron)或調速管(klystron)

...(解析預覽)...