Y2022M04Q2｜2022年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

正答

（5）

この問題のポイント

フィラメント加熱回路は降圧変圧器によりおよそ10～20 Vの低電圧を供給します。ターゲット上で電子が実際に衝突する領域が実焦点、その利用方向からの投影が実効焦点で、線焦点の原理により実効焦点の方が小さくなります。

解説

X線管は高真空中で陰極の熱電子を陽極へ加速します。管電圧は最大光子エネルギーと短波長限界を、管電流は主として光子数を変えます。連続X線の発生効率は概ねターゲット原子番号Zと管電圧Vの積に比例します。

タングステンは高融点で原子番号が大きく、強い発熱に耐えながらX線を効率よく発生できる点が重要です。

選択肢の確認

1．陰極のフィラメントには、融点が高く抵抗の小さいタングステンが用いられ、陽極のターゲットには、熱伝導性の良い銅が用いられる。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 タングステンは高融点で原子番号が大きく、強い発熱に耐えながらX線を効率よく発生できる点が重要です。

2．陽極のターゲットはエックス線管の軸に対して斜めになっており、エックス線が発生する領域である実焦点より、これをエックス線束の利用方向から見た実効焦点の方が大きくなるようにしてある。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 ターゲット上で電子が実際に衝突する領域が実焦点、その利用方向からの投影が実効焦点で、線焦点の原理により実効焦点の方が小さくなります。

3．エックス線管の管電流は、陰極から陽極に向かって流れる。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 陰極から陽極へ動くのは電子です。慣用的な管電流は逆向きの陽極から陰極へ流れます。

4．陽極のターゲットに衝突する直前の電子の運動エネルギーは、管電圧の2 乗に比例する。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 電子が管電圧Vで加速されると得る運動エネルギーはeVです。したがって管電圧の1乗に比例し、2乗比例ではありません。

5．陰極のフィラメント端子間の電圧は、フィラメント加熱用の降圧変圧器を用いて10～20V 程度にされている。
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 フィラメント加熱回路は降圧変圧器によりおよそ10～20 Vの低電圧を供給します。

覚えるポイント

慣用的な管電流は逆向きの陽極から陰極へ流れます。電子が管電圧Vで加速されると得る運動エネルギーはeVです。