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、誤っているものはどれか。…
エックス線の管理に関する知識 第1問
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、誤っているものはどれか。
- (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。
- (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。
- (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、加速された熱電子が衝突しエックス線が発生する領域である実焦点は、これをエックス線束の利用方向から見た実効焦点よりも小さくなる。
- (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積にほぼ比例する。
- (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、連続エックス線と特性エックス線が混在したものになる。
正答 (3)
正答は (3)。これが誤りです。
実焦点は、これをエックス線束の利用方向から見た実効焦点よりも大きくなります。記述は大小が逆です。
【二つの焦点】
実焦点 ターゲット上で、加速された熱電子が衝突し
エックス線が発生する領域
実効焦点 それをエックス線束の利用方向から見たもの
ターゲットは軸に対して斜めになっています。斜めの面を横から見れば、縮んで見えます。だから実効焦点のほうが小さいのです。
【なぜ斜めにするのか】
実焦点は広く、実効焦点は小さくしたい
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実焦点が広い → 熱が分散し、ターゲットが溶けにくい
実効焦点が小さい → 鮮明な透過写真が撮れる
このふたつは、ふつうなら両立しません。ターゲットを斜めに傾けることで、同時に成り立たせているのです。工夫の要点が、この大小関係に表れています。
【ほかの選択肢】
(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 正しい
(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 正しい
(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
管電圧の積にほぼ比例する 正しい
(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、
連続エックス線と特性エックス線が混在したものになる
正しい
【高真空でなければならないわけ】
気体があると、電子が途中でぶつかって失速する
【フィラメント電流と管電流】
フィラメント電流を増やす → フィラメントが熱くなる
→ 熱電子がたくさん出る → 管電流が増える
管電圧とは別の系統で、電子の数を調節します。
【発生効率】
効率 ∝ ターゲット元素の原子番号 × 管電圧
管電圧の2乗でも、管電流との積でもありません。なお、全強度は「原子番号 × 管電圧² × 管電流」に比例します。効率と全強度は別の量です。
出典:エックス線作業主任者 2025年上半期実施分(2025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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