專技高考-醫事放射師放射線診斷原理與技術學108 年第 5 題單選題
下列何者不是選擇「鎢」(tungsten)材質作為X光管的陽極靶的重要因素?
D正確答案
鎢被選為陽極靶材,是因為高原子序、高熔點、熱傳導佳,但延展性並非考量重點。
為什麼答案是 D
延展性強並非選擇鎢作為陽極靶的考量。事實上鎢的延展性差、質地硬脆,但這不影響其作為靶材的功能。本題為反向題,要選『不是』考量因素的選項。
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完整詳解
Pro · 無限重點 鎢被選為陽極靶材,是因為高原子序、高熔點、熱傳導佳,但延展性並非考量重點。
X光產生效率 ∝ 原子序,加上高溫環境 → 看『熔點』『散熱』『原子序』三特性,延展性無關。
逐選項分析
A✕
鎢原子序為 74,高原子序意味著電子撞擊時產生 X 光的效率較高(制動輻射效率與 Z 成正比),這是選擇靶材的首要因素。
B✕
陽極靶在電子撞擊時會產生大量熱(約 99% 動能轉成熱),熱傳導性佳才能快速將熱能導離焦點,避免靶面熔毀,這是必要條件。
C✕
鎢的熔點高達 3422°C,是所有金屬中最高的之一。X 光管運作時焦點瞬間溫度極高,高熔點才能承受而不熔化變形。
D✓ 正確
延展性強並非選擇鎢作為陽極靶的考量。事實上鎢的延展性差、質地硬脆,但這不影響其作為靶材的功能。本題為反向題,要選『不是』考量因素的選項。
鎢作為陽極靶材的三大關鍵特性
| 特性 | 數值/表現 | 重要性 | 原因 |
|---|
| 原子序 Z | 74 | ★★★ | Z 越高,X 光產生效率越高 |
| 熔點 | 3422°C | ★★★ | 承受焦點高溫不熔毀 |
| 熱傳導性 | 佳 | ★★★ | 快速散熱避免靶面損壞 |
| 延展性 | 差(脆) | — | 與靶材功能無關 |
延展性是金屬常見優點,容易被誤認為是選材考量。但 X 光管陽極靶在固定位置承受電子轟擊,不需要被拉伸或塑形,延展性根本派不上用場。要記住靶材三大要素:『原子序、熔點、散熱』。