エックス線装置の管電流を一定にして、管電圧を増加させた場合に、発生する連続エックス線に認められる変化として、誤っているも…
エックス線の管理に関する知識 第2問
エックス線装置の管電流を一定にして、管電圧を増加させた場合に、発生する連続エックス線に認められる変化として、誤っているものは次のうちどれか。
- (1)最大エネルギーは、高くなる。
- (2)最大強度を示す波長は、短くなる。
- (3)線質は、硬くなる。
- (4)全強度は、管電圧に比例して大きくなる。
- (5)最短波長は、管電圧に反比例して短くなる。
正答 (4)
正答は (4)。これが誤りです。
全強度は、管電圧の２乗に比例して大きくなります。「管電圧に比例」は誤りです。
【連続エックス線の全強度】
全強度 ∝ ターゲット元素の原子番号 × 管電圧² × 管電流
管電圧を２倍 → 全強度は４倍
【なぜ２乗なのか】
全強度 ＝ 効率 × 投入電力
＝（原子番号 × 管電圧）×（管電圧 × 管電流）
管電圧を上げると、一個あたりのエネルギーも、発生効率も上がります。二重に効くので、２乗になります。
管電流は数だけなので、１乗です。
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【ほかの選択肢】
(1) 最大エネルギーは、高くなる 正しい
(2) 最大強度を示す波長は、短くなる 正しい
(3) 線質は、硬くなる 正しい
(5) 最短波長は、管電圧に反比例して短くなる 正しい
【管電圧を上げると何が変わるか】
最大エネルギー 上がる（管電圧で決まる）
最短波長 短くなる（管電圧に反比例）
最大強度を示す波長 短くなる
線質 硬くなる（透過力が増す）
全強度 ２乗で増える
→ 質も量も変わる
管電流を増やしたときは量だけが変わりますが、管電圧では両方が変わります。ここが二つの違いです。
【最短波長】
λ最短（nm） ≒ 1.24 ÷ 管電圧（kV）
電子の運動エネルギーがすべて一個の光子になったときが、最も高いエネルギー（＝最短波長）です。管電圧が２倍になれば、最短波長は半分になります。反比例の関係です。
【線質が硬くなる】
平均エネルギーが上がる → 透過力が増す
厚い物を透かすときは、管電圧を上げます。
【管電圧と管電流の役割】
管電圧 電子をどれだけ強く加速するか → 線質
管電流 電子をどれだけ多く飛ばすか → 強度
出典：エックス線作業主任者 2023年上半期実施分（2023年10月掲載／公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題）出典元ページ
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最終更新日
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