Y2022M04Q3｜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

（1）

この問題のポイント

管電流一定で管電圧を上げると短波長限界は短く、最大光子エネルギーと全強度は大きくなり、スペクトルの最大位置も変化します。加えて、管電流一定で管電圧を上げると連続X線の全強度は概ね管電圧の二乗に比例し、単純な一乗比例ではありません。

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。

管電流一定で管電圧を上げると連続X線の全強度は概ね管電圧の二乗に比例し、単純な一乗比例ではありません。

選択肢の確認

1．管電流を一定にして管電圧を上げると、エックス線の全強度は管電圧に比例して増加する。
判定：正答（誤っている記述・組合せ）。 管電流一定で管電圧を上げると連続X線の全強度は概ね管電圧の二乗に比例し、単純な一乗比例ではありません。

2．管電圧を一定にして管電流を上げると、エックス線の全強度は管電流に比例して増加する。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 管電圧一定なら単位時間にターゲットへ入る電子数は管電流に比例するので、X線の全強度もほぼ比例して増えます。

3．管電圧を一定にして管電流を上げても、エックス線の最大エネルギーは変わらない。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 管電流一定で管電圧を上げると短波長限界は短く、最大光子エネルギーと全強度は大きくなり、スペクトルの最大位置も変化します。

4．管電流を一定にして管電圧を上げると、エックス線の最大エネルギーは高くなる。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 最大光子エネルギーはeVなので、管電流一定で管電圧を上げると管電圧に比例して高くなります。

5．管電流を一定にして管電圧を上げると、エックス線の最短波長は管電圧に反比例して短くなる。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 Duane–Hunt則λmin(nm)＝1.24/V(kV)により、管電圧を上げると最短波長は反比例して短くなります。

覚えるポイント

管電圧一定なら単位時間にターゲットへ入る電子数は管電流に比例するので、X線の全強度もほぼ比例して増えます。最大光子エネルギーはeVなので、管電流一定で管電圧を上げると管電圧に比例して高くなります。Duane–Hunt則λmin(nm)＝1.24/V(kV)により、管電圧を上げると最短波長は反比例して短くなります。