醫療類國考
109年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 48 題
有關傳統迴旋加速器（classic cyclotron）的敘述，下列選項那些正確？①可將質子加速到接近光速 ②D型盤內需真空 ③質子被注入加速器的中心，開始加速 ④質子在經過D型盤的間隙時被加速
- A ①②③④
- B 僅①③④
- C 僅②③④
- D 僅①②
思路引導 VIP
請思考一個物理現象：當帶電粒子在均勻磁場中做圓周運動時，它的運動週期 $T$ 與粒子的「質量」有什麼關係？若我們使用的是一個「頻率固定」的推動力，而粒子的質量在極高速度下開始發生顯著改變時，這個推動力還能精準地在正確的時間點推到粒子嗎？
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表現優異！你精準辨識了傳統迴旋加速器的物理侷限與核心構造，這顯示你對於醫學物理中粒子加速的基礎概念非常紮實。
- 相對論效應的侷限：這是本題最關鍵的陷阱。傳統迴旋加速器使用固定頻率的交變電場。當質子被加速到接近光速時，根據相對論，其質量 $m$ 會顯著增加，導致旋轉週期變長，進而與電場頻率「失去同步」。因此，①是錯誤的，這也是後來發展出同步迴旋加速器的原因。
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