X 線の発生で正しいのはどれか。2 つ選べ。
X 線の発生で正しいのはどれか。2 つ選べ。
- ⑴ 特性X 線のエネルギーは管電圧に比例する。特性X線のエネルギーはターゲット元素固有の値で、管電圧を上げても変わりません。管電圧で決まるのは制動X線の最大エネルギーです。
- ⑵ 制動X 線の全強度は管電圧を2 倍にすると4 倍になる。制動X線の全強度は管電圧の2乗に比例するため、管電圧を2倍にすると4倍になります。正しい記述です。
- ⑶ Kα 線のエネルギーはモリブデンよりタングステンの方が大きい。特性X線のエネルギーは原子番号が大きいほど大きくなるため、Kα線はモリブデンよりタングステンのほうが大きくなります。
- ⑷ ターゲットの原子番号が大きくなるほど制動X 線の最大エネルギーは大きくなる。制動X線の最大エネルギーは管電圧のみで決まります。ターゲットの原子番号は強度には影響しますが最大エネルギーには影響しません。
- ⑸ K 特性X 線は、ターゲットへの入射電子エネルギーがK 殻軌道電子の結合エネルギーより小さいときに生じる。K特性X線は入射電子のエネルギーがK殻軌道電子の結合エネルギーを超えたときに発生します。小さいときには生じません。
解説
正解は⑵と⑶です。制動X線の全強度は、ターゲットの原子番号Z、管電流i、管電圧Vの2乗の積に比例するので、管電圧を2倍にすると全強度は4倍になります。また特性X線のエネルギーはターゲット元素の軌道電子の結合エネルギーの差で決まり、原子番号が大きいほど大きくなるため、Kα線はモリブデン（Z＝42）よりタングステン（Z＝74）のほうが大きくなります。制動X線の最大エネルギーは管電圧だけで決まり、K特性X線は入射電子のエネルギーがK殻結合エネルギーを超えたときに発生します。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp240424-06.html）を加工して作成