民國115年 高考三級 輻射安全 輻射應用與安全防護

第5題

一般診斷X 光機產生的X 光能譜同時包括制動輻射及特性輻射。說明 特性輻射是如何產生的?特性輻射能量主要是由何決定?制動輻射的 最大能量主要是由何決定?掃描參數…

題目

一般診斷X 光機產生的X 光能譜同時包括制動輻射及特性輻射。說明 特性輻射是如何產生的?特性輻射能量主要是由何決定?制動輻射的 最大能量主要是由何決定?掃描參數mAs,是控制什麼的物理量?對於 病人的吸收劑量有何影響?(20 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、特性輻射(characteristic radiation)的產生:入射電子或光子游離靶原子內層電子(如K層)而形成空洞,外層電子(L、M層)躍遷填補,兩能階差以光子形式放出,即特性X射線,其能量等於兩層束縛能之差。
  • 二、特性輻射能量的決定因素:完全由靶材原子序(能階結構)決定,與管電壓無關;如鎢Kα約59 keV、鉬Kα約17.5 keV。管電壓僅須超過該層游離能(K-edge)才會出現該系列特性輻射,故K系特性射線可作為射束品質指標。
  • 三、制動輻射(bremsstrahlung)最大能量:由Duane-Hunt定律決定,E_max=eV=kVp(keV),即電子全部動能轉為單一光子時的上限,與靶材無關;能譜呈連續分佈,平均能量約為E_max的1/3。
  • 四、mAs的物理意義:mAs=管電流(mA)×曝光時間(s),代表曝光期間撞擊靶面的電子總數,即光子總數(quantity),決定X光輸出量與影像亮度,不改變能譜形狀(quality由kVp與濾片決定)。
  • 五、對病人劑量的影響:kVp不變時,病人吸收劑量與mAs呈線性正比,mAs加倍則劑量加倍;提高kVp可使穿透力增加、皮膚劑量相對降低而深部劑量增加。臨床上以AEC控制mAs,避免重照造成不必要劑量。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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