Y2023M04Q1｜2023年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

正答

（4）

この問題のポイント

連続X線の発生効率と全強度の管電圧依存を分けます。発生効率はη≈kZVで管電圧Vの一乗に比例し、V²ではありません。管電流は主に光子数を変え、効率式の比例因子には入りません。

解説

連続X線の発生効率は近似的にη≈kZVで、ターゲット原子番号Zと管電圧Vの一乗に比例します。管電圧の2乗に比例するのは管電流一定時の全強度に用いる近似であり、電子エネルギーからX線への変換効率ではありません。X線管は高真空、フィラメント電流で熱電子数を制御、実効焦点を実焦点より小さくする線焦点原理、励起電圧超で連続線と特性線が混在する点も併せて区別します。

選択肢の確認

1．エックス線管の内部は、効率的にエックス線を発生させるため、高度の真空になっている。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 高真空により熱電子が気体分子に妨げられず陰極から陽極へ加速されます。

2．陰極で発生する熱電子の数は、フィラメント電流を変えることで制御される。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 フィラメント電流を増すと加熱温度と熱電子放出数が増え、管電流を調整できます。

3．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小さくなるようにしてある。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 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。

4．連続エックス線の発生効率は、ターゲット元素の原子番号と管電圧の2 乗との積に比例する。
判定：正答（誤っている記述・組合せ）。 連続X線の発生効率は近似的にターゲット原子番号Zと管電圧Vの積に比例し、Zには反比例しません。

5．管電圧がターゲット元素に固有の励起電圧を超える場合、発生するエックス線は、制動放射による連続エックス線と線スペクトルを示す特性エックス線が混在したものになる。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 連続X線は高速電子が原子核近傍の電場で減速・偏向される制動放射で生じます。

覚えるポイント

連続X線の発生効率はη≈kZVで、原子番号Zと管電圧Vの一乗へ比例します。管電流は単位時間の電子数を通じてX線量を増やします。全強度のV²近似を発生効率へ流用しません。