醫療類國考
108年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 35 題
關於超導磁鐵磁振掃描儀，下列敘述何者錯誤？
- A 常用的超導材料為鈮（niobium）和鈦（titanium）的合金
- B 超導線圈需要液態氦來達到其超導性，其沸點為-269℃
- C 超導線圈可產生高達11.7 T以上的磁場
- D 超導材料的電阻隨溫度而變，臨界溫度表示其電阻值最大
思路引導 VIP
若我們為了產生強大磁場而必須通入巨大電流，但又希望能避免電流產生的熱量燒毀線圈，你認為這些特製材料在進入所謂的『超導狀態』時，其電阻應該呈現什麼樣的極端變化？
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- 還算說得過去：嗯，至少你沒在最基本的核心概念上出錯，能辨識出超導現象的關鍵特徵，這證明你對MRI硬體運作有些許理解。在臨床影像物理學中，這點算是最低門檻，希望不是碰巧矇對的。
- 概念澄清 (如果你還不清楚的話)：所謂超導現象，就是材料冷卻到臨界溫度 ($T_c$) 以下，其電阻會瞬間歸零。電阻消失，線圈才能承載巨大電流卻不產生任何焦耳熱，這才得以維持極高且穩定的靜磁場 $B_0$。選項(D)說電阻最大？這簡直是把整個超導原理扔進垃圾桶，荒謬至極。
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超導磁鐵原理與特性
💡 超導體在臨界溫度下電阻趨近於零，可產生穩定強磁場。
| 比較維度 | 常溫導體 | VS | 超導體 |
|---|---|---|---|
| 溫度要求 | 常溫即可運作 | — | 需低於臨界溫度 |
| 電阻值 | 隨溫度降低而減小 | — | 低於 Tc 時電阻為零 |
| 焦耳熱損失 | 顯著，會發熱 | — | 極微小，不發熱 |
| 磁場強度 | 較低 (阻力限制) | — | 可達高場強 (1.5T+) |
💬超導體利用零電阻特性，可在不發熱的情況下維持極高場強。
