72PM71｜第72回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

4

この問題のポイント

制動X線の連続スペクトル、最短波長、発生効率の管電圧・陽極原子番号依存性を整理します。

解説

高速電子が陽極原子核のクーロン場で減速・進行方向変化すると、失った運動エネルギーが制動X線となります。光子エネルギーは0から最大管電圧に対応する値までの連続分布です。発生効率は概ね陽極の原子番号Zと管電圧に比例するため、他条件が同じなら発生強度はZとともに増えます。

選択肢の確認

1

1．最短波長は管電圧に比例する。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 Duane–Huntの式λmin＝hc/(eV)より、最短波長は管電圧に比例せず反比例します。

2

2．発生効率は管電圧に依存しない。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 制動X線発生効率は概ね原子番号Zと管電圧Vの積に比例し、管電圧に依存します。

3

3．エネルギー分布は線スペクトルを示す。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 電子が失うエネルギーは相互作用ごとに異なるため、制動X線は線スペクトルではなく連続スペクトルです。

4

4．発生強度は陽極の原子番号に比例する。

判定：正答（記述は正しい）。 発生効率がZに概ね比例するため、陽極原子番号が大きいほど制動X線強度は大きくなります。

5

5．診断用 X 線装置の発生効率は約 10％である。

判定：正答ではない（記述は誤り）。 診断領域の管電圧でX線に変換される割合はおおむね1％程度で、大部分は陽極の熱になります。

覚えるポイント

• λmin∝1/管電圧、発生効率∝Z×管電圧です。
• 制動X線＝連続スペクトル、特性X線＝線スペクトルです。