114年:放射器材(1)

關於NaI(Tl)、GSO、BGO、LSO正子閃爍晶體的敘述,下列何者正確?

AGSO晶體的衰變時間比LSO晶體短
BBGO晶體將γ輻射轉換成閃爍光效率最低
CGSO晶體的密度最高,故能量阻擋本領也是最高
DNaI(Tl)晶體有潮解的特性,所以衰變時間最短

詳細解析

本題觀念:

本題主要探討正子斷層造影(PET)及核子醫學造影中常見的「閃爍晶體(Scintillation Crystals)」的物理特性。閃爍晶體的作用是將高能的加馬射線(γ-ray)能量吸收,並轉換成可見光(閃爍光)。評估晶體好壞及適用性的重要指標包含:發光產量/轉換效率(Light yield)、衰變時間(Decay time)、密度(Density)、有效原子序(Effective atomic number, Z_eff)以及是否具備潮解性(Hygroscopicity)等。

選項分析

A. GSO晶體的衰變時間比LSO晶體短錯誤。 LSO(鎦矽酸鹽)晶體具有極快的發光衰變時間,大約為 40 ns;而 GSO(矽酸釓)晶體的衰變時間約為 60 ns。因此,GSO 的衰變時間實際上比 LSO 長。

B. BGO晶體將γ輻射轉換成閃爍光效率最低正確。 發光效率(Light yield)代表晶體將 γ 射線能量轉換為可見光的能力。在這四種晶體中,發光產量依序約為:NaI(Tl) (~38,000-40,000 photons/MeV) > LSO (~25,000-30,000 photons/MeV) > GSO (~9,000-10,000 photons/MeV) > BGO (~8,200 photons/MeV)

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