113年:放射器材(2)

針對以下的偵檢器閃爍晶體NaI、LSO、BGO、GSO,其密度(g/cm³)大小排列順序為何?

ANaI>LSO>GSO>BGO
BGSO>BGO>NaI>LSO
CLSO>BGO>GSO>NaI
DBGO>LSO>NaI>GSO

詳細解析

本題觀念:

閃爍晶體 (Scintillation crystals) 在核子醫學(如 PET、SPECT 掃描儀)中扮演極為關鍵的角色,負責將高能伽瑪射線(gamma rays)轉換為可見光。晶體的「密度(Density)」及「有效原子序(Effective atomic number)」會直接影響其對伽瑪射線的阻擋能力(Stopping power)與偵測效率(Sensitivity);而「衰減時間(Decay time)」則影響計數率與是否能應用於飛時測距(Time-of-Flight, TOF)技術。本題主要測驗醫事放射師對於常見閃爍晶體物理特性的熟悉度。

選項分析

各種常見閃爍晶體的密度如下:

  1. LSO (Lutetium oxyorthosilicate, 矽酸鎦):密度約為 7.40 g/cm³。具備高密度、高發光產率及極短的衰減時間(約 40 ns),是目前高階與 TOF-PET 掃描儀中最主流的晶體。
  2. BGO (Bismuth germanate, 鍺酸鉍):密度約為 7.13 g/cm³。具備高密度與高有效原子序,對 511 keV 光子有很好的阻擋力,過去廣泛用於 PET,但缺點為發光產率較低且衰減時間較長(約 300 ns)。
  3. **GSO (Gadolinium oxyorthosilicat

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