114年:放射器材(2)
下列何者為最常用於電腦放射攝影（computed radiography, CR）片匣中之增感屏磷光體材料？
A氟溴化鋇：銪（BaFBr:Eu）
B溴化銀（AgBr）
C鎢酸鈣（CaWO₄）
D釓（gadolinium）
詳細解析
本題觀念：
本題考查電腦放射攝影（Computed Radiography, CR）系統中影像板（Imaging Plate, IP）的材料組成。CR 是將傳統的底片替換為光刺激發光磷光體（Photostimulable Phosphor, PSP）片匣。當 X 光照射到 PSP 板時，磷光體材料會吸收 X 光能量，將電子激發並捕獲在晶格的缺陷（電子陷阱或稱 F-center）中，形成「潛像（latent image）」。之後在讀取機中，使用特定波長（通常是紅光）的雷射掃描影像板，受困的電子吸收光能後回到基態，並以發光（通常是藍光）的形式釋放能量，這個過程稱為光刺激發光（Photostimulated Luminescence, PSL）。此光訊號隨後由光電倍增管（PMT）收集並轉換為數位影像。
選項分析：
- (A) 氟溴化鋇：銪（BaFBr:Eu）：正確。氟鹵化鋇摻銪（Barium fluorohalide doped with europium, BaFX:Eu²⁺，其中 X 常為 Br, I, Cl）是 CR 系統中最經典且最廣泛使用的 PSP 材料。其中的銪（Eu）作為活化劑（activator），在晶體中產生能階缺陷，是形成電子陷阱、儲存 X 光能量並在後續產生光刺激發光效應的關鍵。
- (B) 溴化銀（AgBr）：錯誤。溴化銀是傳統「類比 X 光底片（X-ray film）」乳劑層中的主要感光材料。它透過光化學反應形成潛像，必須經過顯影、定影等化學洗片過程才能產生肉眼可見的影像，並非用於 CR 系統。
- (C) 鎢酸鈣（CaWO 4）：錯誤。鎢酸鈣是早期傳統「網屏-底片系統（film-screen radiography）」中使用的增感屏（intensifying screen）材料。它在受 X 光照射時會即時發出藍光以使底片感光，不具備長期儲存能量的「光刺激發光」特性。
- (D) 釓（gadolinium）：錯誤。含釓的化合物（例如硫氧化釓，Gd₂O₂S:Tb）通常作為傳統放射攝影的「稀土增感屏（rare-earth intensifying screen）」（發綠光），或是在「間接轉換型數位放射攝影（Indirect Digital Radiography, IDR）」中作為閃爍體（scintillator）材料使用，它也是即時發光，並不用於 CR 片匣。
答案解析：
CR 系統運作的核心在於其具有儲存 X 光能量能力的 PSP 影像板。在眾多磷光體材料中，摻銪的氟溴化鋇（BaFBr:Eu）具備優異的能量儲存能力、極佳的光刺激發光轉換效率以及適合的發光波長（與 PMT 接收範圍匹配），因此是最常用於 CR 片匣的增感屏磷光體材料。故選 (A)。
核心知識點：
醫事放射師國考常考不同世代 X 光影像接收器的「核心材料」，請務必熟記以下對應關係：
- 電腦放射攝影 (CR)：
- 接收介質：光刺激發光磷光體（PSP）影像板。
- 核心材料：氟鹵化鋇摻銪（BaFBr:Eu, BaFI:Eu 等）。
- 讀取機制：吸收 X 光形成潛像 被紅光雷射（如氦氖雷射 633 nm）掃描刺激 釋放出藍紫色光（約 400 nm） 由光電倍增管（PMT）接收。
- 數位放射攝影 (DR)：
- 間接轉換型（Indirect DR）：使用閃爍體將 X 光轉為可見光，再由非晶矽（a-Si）轉為電訊號。閃爍體常見材料為 碘化銫（CsI:Tl）（柱狀結構，解像力佳） 或 硫氧化釓（Gd₂O₂S:Tb）。
- 直接轉換型（Direct DR）：使用光導體直接將 X 光轉換為電壓訊號，常見材料為 非晶硒（a-Se）。
- 傳統放射攝影 (Conventional Radiography)：
- 底片感光材料：溴化銀（AgBr）。
- 增感屏材料：鎢酸鈣（CaWO₄）（早期，發藍光）或 稀土元素如硫氧化釓（Gd₂O₂S）（現代，發綠光）。