充氣式偵檢器隨著工作電壓的上升，將出現下列那些情形？①電子和正離子復合的機率會減少 ②輻射敏感性隨之上升 ③氣體放大因子隨之下降 ④需填充電子親和力低的氣體

本題觀念：

本題探討「充氣式偵檢器（Gas-Filled Detectors）」的基本物理機制，以及其「工作電壓（Operating Voltage）」與偵測特性之間的關係。充氣式偵檢器藉由輻射與氣體分子作用產生電子-正離子對來偵測輻射。隨著外加電壓的提升，偵檢器會經歷不同的工作區域（如再結合區、游離腔區、比例區、蓋革-牟勒區等），並產生相對應的內部物理效應改變。

選項分析

• ①電子和正離子復合的機率會減少：正確。當外加電壓極低時（再結合區），游離產生的電子與正離子移動緩慢，極容易互相吸引而重新復合為中性分子。隨著工作電壓的上升，電場強度隨之增強，帶電粒子會被更快速地吸引並朝兩極移動，這會大幅度降低電子與正離子在抵達電極前發生復合的機率。
• ②輻射敏感性隨之上升：正確。當電壓提升並越過游離腔區進入「比例區」與「蓋革-牟勒區」後，電子在電場中加速會獲得足夠的動能，在抵達陽極前會與其他氣體分子碰撞並產生次級游離（湯森崩雪，Townsend avalanche）。這種放大作用使單一微小輻射事件能產生極大的脈衝訊號，進而提高儀器對微弱輻射的偵測敏感性。
• ③氣體放大因子隨之下降：錯誤。如前述，隨著工作電壓上升，初級電子獲得的動能更大，所能引發的次級游離次數也越多。因此，氣體放大因子（Gas amplification factor）是隨著電壓

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