106年:醫物幅安(2)

今有一電壓為 100 kVp 之鎢靶 X光管,其產生的 X光,下列敘述何者為錯誤?

A特性輻射能譜是不連續的
B制動輻射能量是連續的
C包括 50 keV 的特性輻射
D包括 50 keV 的制動輻射

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問「何者為錯誤」)。考 100 kVp 鎢靶 X 光管所產生 X 光的特性,包含特性輻射(characteristic radiation)和制動輻射(bremsstrahlung)的能量特性。

選項分析

(A) 特性輻射能譜是不連續的 ✅ 正確陳述 特性輻射(characteristic X-ray)由電子從外層殼層填補內層空位而產生,能量等於兩殼層結合能之差,為固定能量的離散譜線。鎢的 K 系特性輻射包括 Kα59.3K_\alpha \approx 59.3 keV、Kβ67.2K_\beta \approx 67.2 keV 等,確實不連續。

(B) 制動輻射能量是連續的 ✅ 正確陳述 制動輻射(bremsstrahlung)產生機制為電子受核場減速,制動輻射光子能量可從 0 至最大值(= 電子動能 = 管電壓 kVp),因此形成連續能譜。100 kVp 管的制動輻射最大能量為 100 keV。

(C) 包括 50 keV 的特性輻射 ❌ 錯誤陳述(= 本題答案) 鎢的 K 殼層結合能約 69.5 keV,L 殼層約 10.2 keV。鎢的 K 系特性輻射能量:

  • Kα1K_{\alpha 1}(K→L):約 59.3 keV
  • KβK_\beta(K→M):約 67.2 keV

不存在能量為 50 k

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