專技高考-醫事放射師放射線診斷原理與技術學113 年第 1 題單選題
診斷X光影像,主要是因X射線與物質產生下列何種效應?
A康普吞效應
B光電效應正確答案
C成對產生效應
D光分解
B正確答案
診斷X光能量範圍(20-150 keV)下,光電效應是產生影像對比的主要交互作用,因其與組織原子序立方成正比。
為什麼答案是 B
光電效應在診斷能量範圍最重要,因其吸收與組織原子序(Z³)及波長立方成正比,使骨骼與軟組織呈現明顯對比差異,是診斷影像對比的主要來源。
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完整詳解
Pro · 無限重點 診斷X光能量範圍(20-150 keV)下,光電效應是產生影像對比的主要交互作用,因其與組織原子序立方成正比。
診斷影像對比 = 光電效應(Z³關係);散射雜訊 = 康普吞。記「光電給對比、康普吞給霧」。
逐選項分析
A✕ 陷阱
康普吞效應在診斷能量也會發生,但它產生散射輻射,造成影像霧化與降低對比,並非形成「診斷影像對比」的主要有利效應。容易被誤認為主角。
B✓ 正確
光電效應在診斷能量範圍最重要,因其吸收與組織原子序(Z³)及波長立方成正比,使骨骼與軟組織呈現明顯對比差異,是診斷影像對比的主要來源。
C✕
成對產生效應需光子能量大於1.022 MeV才會發生,遠超出診斷X光的能量範圍(通常數十至150 keV),在診斷影像中根本不會出現。
D✕
光分解屬於化學反應現象,並非X射線與物質產生影像的物理交互作用,與診斷影像對比形成無關,為明顯干擾選項。
X射線與物質的主要交互作用
| 效應 | 能量範圍 | 與Z關係 | 在診斷影像角色 |
|---|
| 光電效應 | 低能量(診斷區) | 正比於Z³ | 主要對比來源✓ |
| 康普吞效應 | 中能量 | 與Z無關 | 散射雜訊、降低對比 |
| 成對產生 | >1.022 MeV | 正比於Z² | 診斷範圍不發生 |
| 相干散射 | 極低能量 | — | 少量散射 |
康普吞效應(A)在診斷能量確實大量發生,但它產生的是「散射」會降低影像品質;真正形成診斷影像「對比」的關鍵是光電效應的Z³吸收差異。考生若只記「診斷能量哪個多」易誤選康普吞。