醫學物理學子課題
IX.3 X 光與輻射成像
X-ray & Radiation Imaging
X 光的產生與衰減、骨與軟組織的吸收對比、電腦斷層掃描重建，以及 ALARA 輻射防護
Knowledge Groups
核心考點
1. X 光的產生與衰減
考評提示：高速電子撞靶產 X 光；I = I₀e^(−μx)
- 定義**X 光是高頻電磁波**：高速電子在 X 光管中撞擊金屬靶急劇減速，動能轉為 X 光光子（並大量發熱）。
- 考評重點提高管電壓→電子能量增→**X 光更具穿透力**（更硬）；提高管電流→光子數目增→影像更亮。
- 公式X 光穿過物質時呈指數衰減 **I = I₀e^(−μx)**：μ 為衰減係數，x 為厚度；越厚或 μ 越大，透出越少。
- 對比^^骨含鈣（Z=20）原子序數高、吸收較多 X 光，故底片上呈白色^^；軟組織 Z 低、吸收少，呈較黑。
2. 對比增強與電腦斷層掃描
考評提示：造影劑用高 Z；CT 靠多角度數學重建
- 流程軟組織彼此吸收差異小、難成像；引入**高原子序數造影劑**（如鋇 Z=56、碘 Z=53）增大局部吸收提高對比。
- 易錯陷阱^^造影劑本身不含放射性^^，只是被動增加 X 光吸收；它與核醫學的放射性示蹤劑機制完全不同。
- 定義**CT（電腦斷層掃描）**：X 光管環繞病人從多角度採集投影，電腦以數學重建成橫切片再堆疊成三維影像。
- 對比CT 對軟組織對比優於平面 X 光，但**輻射劑量遠高**（約一次普通 X 光的數十至數百倍），不宜頻繁使用。
3. 輻射防護與 ALARA
考評提示：時間、距離、屏蔽三要素；I ∝ 1/r²
- 定義**ALARA 原則**（As Low As Reasonably Achievable）：在達到診斷目的前提下盡量降低輻射劑量。
- 考評重點防護三要素：**時間**（縮短暴露）、**距離**（遠離源）、**屏蔽**（鉛板阻擋）；非目標部位用鉛護具遮蔽。
- 公式點源輻射強度 **I ∝ 1/r²**：距離加倍，強度降至四分之一；^^此平方反比只適用於無屏蔽的點源^^。
常見題型 · scoring points
試解釋為何骨骼在 X 光底片上比軟組織白（3 分）
- 骨含高原子序數的鈣，吸收較多 X 光（1 分）。
- 到達底片的 X 光較少，感光程度較低（1 分）。
- 顯影後該處較白，形成骨與軟組織的對比（1 分）。
醫學物理學 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準。最後更新：2026 年 6 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE Physics 神器 App。
