111年:核醫診療(2)

有關蓋革偵檢器的敘述,下列何者正確?

A外加電壓較游離腔低
B可以鑑別輻射種類
C需添加焠熄氣體
D氣體增殖率較比例計數器小

詳細解析

本題觀念:

本題探討「充氣式偵檢器(Gas-filled Detectors)」中蓋革偵檢器(Geiger-Müller counter,簡稱 GM counter)的物理特性與操作原理。充氣式偵檢器依據外加電壓的不同,分為六個工作區域,由低電壓至高電壓依序為:復合區(Recombination region)、游離腔區(Ionization region)、比例區(Proportional region)、有限比例區(Limited proportional region)、蓋革區(Geiger-Müller region)與連續放電區(Continuous discharge region)。不同區域的氣體增殖效應與訊號特徵截然不同。

選項分析

  • (A) 外加電壓較游離腔低:錯誤。根據充氣式偵檢器的電壓特性曲線,蓋革區的工作電壓遠高於游離腔區。游離腔的操作電壓僅需足以收集初始產生的電子-離子對(避免復合),而蓋革偵檢器需要極高的電壓以產生巨大的氣體增殖效應(唐森累崩, Townsend avalanche)。
  • (B) 可以鑑別輻射種類:錯誤。在蓋革區,任何能引發初始游離的輻射(無論能量高低或種類),都會在極高電場下觸發整根陽極線的完全放電(累崩效應)。因此,產生的輸出脈衝高度均相同,完全與初始游離的能量或輻射種類無關,故無法用來鑑別輻射種

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