Y2025M04Q1|2025年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問
工業用エックス線装置のエックス線管及びエックス線の発生に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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正解: 2
正答
(2)
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。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。
解説
X線管内の電子は陰極から陽極へ移動しますが、慣用電流の向きは逆です。フィラメント端子間には加熱用降圧変圧器で10~20 V程度を与え、熱電子を放出させます。タングステンは高原子番号と高融点が主な利点で、実焦点を利用方向から見た小さい像を実効焦点と呼びます。陽極衝突直前の電子の運動エネルギーはeVで、管電圧Vの二乗ではなく一乗に比例します。
選択肢の確認
1.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。
2.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。
3.陽極のターゲットにタングステンが多く用いられる主な理由は、熱伝導率が高く、加工しやすいことである。
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。
4.陽極のターゲット上のエックス線が発生する部分を実効焦点といい、これをエックス線束の利用方向から見たものを実焦点という。
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。
5.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。
覚えるポイント
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。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。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。陰極から陽極へ動くのは電子です。