76AM5|第76回 診療放射線技師国家試験 過去問
エックス線撮影機器学X線撮影機器X線源装置
回転陽極 X 線管で陽極回転数を 2.5 倍、焦点軌道直径を 1.2 倍にしたとき 0.1 秒以下の短時間許容負荷の倍数で最も近いのはどれか。
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正解: 2
正答
2
この問題のポイント
回転陽極 X 線管の 短時間許容負荷が、陽極回転数と焦点軌道直径でどのように変化するかを問う計算問題です。
0.1 秒以下の短時間負荷では、許容負荷はおおよそ次の関係で考えます。
- 短時間許容負荷 ∝ √(陽極回転数 × 焦点軌道直径)
解説
回転陽極では、焦点が陽極上の同一点に固定されず、焦点軌道上に熱が分散されます。
陽極回転数が大きいほど、短時間で熱が分散する範囲が広くなります。また、焦点軌道直径が大きいほど、焦点軌道の円周が長くなり、熱を受ける面積が増えます。
この問題では、
- 陽極回転数:2.5 倍
- 焦点軌道直径:1.2 倍
なので、短時間許容負荷の倍数は次のように求めます。
2.5 × 1.2 = 3.0
√3.0 ≒ 1.73
最も近い選択肢は 1.7 です。
ひっかけポイント
2.5 × 1.2 = 3.0 をそのまま選ぶのではありません。
短時間許容負荷では 平方根をとる点が重要です。
選択肢の確認
1.誤り。
1.4 は √3.0 より小さく、計算結果に最も近い値ではありません。
2.正しい。
短時間許容負荷の倍数は √(2.5 × 1.2)= √3.0 ≒ 1.7 です。
3.誤り。
2.0 は計算結果の 1.73 より大きく、最も近い値ではありません。
4.誤り。
2.4 は陽極回転数や焦点軌道直径の影響を過大に評価した値です。
5.誤り。
3.0 は 2.5 × 1.2 の積そのものです。短時間許容負荷では平方根をとるため、3.0 にはなりません。
覚えるポイント
- 回転陽極 X 線管では、熱は焦点軌道上に分散されます。
- 0.1 秒以下の短時間許容負荷は、概ね √(回転数 × 焦点軌道直径) に比例します。
- 積をそのまま選ばず、平方根をとることを忘れないようにします。