111年:醫物幅安(1)

下列何種固態偵檢器最適合量測阿伐粒子能譜?

Adiffused junction detectors
Bsurface barrier detectors
Cfully depleted detectors
DHPGe detectors

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為「阿伐粒子(Alpha particles)的輻射偵檢與能譜分析(Alpha Spectroscopy)」。阿伐粒子為重帶電粒子,具有極高的直線轉移能量(Linear Energy Transfer, LET),其在固體物質中的穿透力極低,射程極短。因此,在量測其能譜時,偵檢器的「入射窗(entrance window)」或「表面死層(dead layer)」必須極薄,才能避免阿伐粒子在進入靈敏區前就損失過多能量,進而影響能譜的能量鑑別率(energy resolution)。

選項分析

(A) diffused junction detectors(擴散接面偵檢器): 不適合。擴散接面偵檢器雖然也是半導體固態偵檢器的一種,但其傳統製程(例如將磷擴散至 p 型矽中)會導致偵檢器表面的死層(dead layer)相對較厚。當穿透力弱的阿伐粒子穿過此較厚的死層時,會產生嚴重的能量耗損與射程散佈(straggling),導致能譜的能量峰值變寬、能量鑑別率大幅下降,因此並非量測阿伐粒子能譜的最佳選擇。

(B) surface barrier detectors(表面位障偵檢器): 最為適合。表面位障偵檢器(Silicon Surface Barrier, SSB detectors)具備極薄的表面死層(通常相當於數十奈米的

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