111年:醫物幅安(2)
在充氣式偵檢器工作區域中,下列何者具最大氣體放大因子?
A飽和區
B限制比例區
C蓋革區
D比例區
詳細解析
本題觀念:
本題探討「充氣式偵檢器(Gas-filled detectors)」的基本物理機制與工作區域特性。充氣式偵檢器是藉由游離輻射在氣體介質中產生「電子-正離子對」來偵測輻射。隨著外加工作電壓(Operating Voltage)的提高,偵檢器會經歷六個不同的工作區域。外加電壓的強度會決定帶電粒子是否能獲得足夠的動能去撞擊其他氣體分子,進而產生次級游離(即湯森崩雪,Townsend avalanche),這個次級游離放大的倍數就稱為「氣體放大因子(Gas amplification factor)」。
選項分析
- A. 飽和區(Saturation region):又稱為游離腔區(Ionization chamber region)。外加電壓僅剛好足夠把輻射產生的初級「電子-正離子對」全部收集起來,避免它們彼此復合。由於電場強度不足以讓電子產生次級游離,因此氣體放大因子為 1。
- B. 限制比例區(Limited proportional region):隨著電壓超過比例區,次級游離的增加不再與初級游離的數量呈線性比例。此區域的氣體放大因子大於比例區,但因訊號不具嚴格比例關係,實務上極少作為偵檢器使用。
- C. 蓋革區(Geiger-Muller region):電場極強。單一輻射事件產生的初級電子,會引發極大規模的連鎖
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