112年:醫物幅安(2)

下列何者不能在室溫下操作,必須以液態氮冷卻?

A二極體偵檢器
B閃爍偵檢器
C蓋革計數器
D高純度鍺偵檢器

詳細解析

本題觀念:

本題探討的是「輻射偵檢器的操作環境與物理特性」。在游離輻射的量測中,不同的偵檢器材質與設計決定了其工作條件。半導體偵檢器(Semiconductor detectors)利用輻射在半導體內產生電子-電洞對(Electron-hole pairs)來記錄訊號。然而,半導體材料的「能隙(Bandgap)」大小會直接影響其在室溫下的雜訊表現。若能隙過小,室溫下的熱能就足以激發電子越過能隙,產生巨大的漏電流(暗電流),進而掩蓋輻射訊號。因此,部分半導體偵檢器必須在極低溫下操作。

選項分析

  • (A) 二極體偵檢器 (Diode detector):錯誤。臨床常見的為矽二極體(Silicon diode)。矽的能隙較大(約 1.12 eV),在室溫下的熱激發漏電流相對較小,因此可於室溫下直接操作,廣泛應用於放射治療的活體內劑量量測(In vivo dosimetry)與光束分析。
  • (B) 閃爍偵檢器 (Scintillation detector):錯誤。例如無機閃爍晶體 NaI(Tl) 或 BGO,其原理是輻射與晶體作用產生可見光,再由光電倍增管(PMT)或光電二極體將光轉換為電子訊號並放大。閃爍偵檢器完全可以在室溫下正常運作,是核子醫學造影(如 Gamma camera, PET)最常用的偵檢器。
  • **(C) 蓋革計數器 (Geige

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