X 線管での制動X 線の発生で正しいのはどれか。
X 線管での制動X 線の発生で正しいのはどれか。
- ⑴ 最短波長は管電圧に比例する。反比例します。デュエン・ハントの法則からλmin≒1.24/V[kV] nmとなり、管電圧を上げると最短波長は短くなります。
- ⑵ 発生効率は管電流に比例する。発生効率は原子番号と管電圧に比例し、管電流には依存しません。管電流を上げるとX線量は増えますが効率は変わりません。
- ⑶ X 線強度は管電流の2 乗に比例する。X線強度は管電流に1乗で比例します。2乗で比例するのは管電圧であり、両者を入れ替えた誤りです。
- ⑷ X 線管装置の発生効率は約10％である。X線管装置の発生効率は1％未満で、100 kVでも約0.8％程度です。入力電力の大部分は陽極で熱になります。
- ⑸ 発生強度はターゲットの原子番号に比例する。制動X線の発生強度はI∝Z・i・V²で表され、ターゲットの原子番号Zに比例します。タングステンが陽極に選ばれる理由でもあります。
解説
正解は⑸です。制動X線の発生強度Iは、管電流i、管電圧Vの2乗、ターゲットの原子番号Zに比例し、I∝Z・i・V²と表されます。そのため原子番号が大きいタングステンなどが陽極に使われます。最短波長は管電圧に反比例し（λmin[nm]≒1.24/V[kV]）、発生効率はZとVに比例するため管電流には依存しません。X線管装置の発生効率は入力電力の1％未満で、管電圧100 kVでも約0.8％にとどまり、残りは熱になる点も押さえておきましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp260424-06.html）を加工して作成