107年:放射器材(2)

microtron 結合了下列那些設備的原理? ①betatron ②cyclotron ③linac ④D-T generators

A僅①②
B僅②③
C①②③
D①③④

詳細解析

本題觀念:

本題考核 microtron(微磁共振加速器)的加速原理,以及它整合了哪些加速器的設計概念。Microtron 是一種用於放射治療的電子加速器,其設計融合了 cyclotron 與 linac 的核心原理。

選項分析

① betatron(電子感應加速器) Betatron 利用變化的磁場感應出電場(法拉第感應定律),電子在圓形真空腔中被感應電場加速,同時磁場也提供向心力維持固定軌道半徑。Betatron 的加速原理依賴的是磁場變化感應電場,與 microtron 的 RF 線性腔加速方式不同。Microtron 不採用 betatron 的加速原理。

② cyclotron(迴旋加速器) Cyclotron 利用靜磁場(static magnetic field)提供帶電粒子的向心力,使粒子在靜磁場中做螺旋狀圓形軌道運動,並以 D 形電極間的振盪電場加速。Microtron 同樣利用靜磁場來彎曲電子的軌跡,使電子以不斷增大的圓弧半徑重複通過加速腔,這正是借鑑 cyclotron 的磁場循環概念

③ linac(線性加速器) Linac 利用共振 RF(射頻)腔產生振盪電場,沿直線方向逐次加速電子。Microtron 的加速核心是一個共振 RF 腔(或多節 linac 結構)

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