111年:醫物幅安(1)
有關比例計數器的敘述,下列何者錯誤?
A常使用電子親和力低的氣體
B使用 P-10氣體
C使用 50%氬氣, 50% 甲烷之混和氣體
D具氣體放大因子
詳細解析
本題觀念:
比例計數器(Proportional Counter)是一種利用氣體游離原理來偵測游離輻射的儀器。它操作於電壓較高的「比例區(Proportional region)」,藉由中心陽極絲附近的強電場,使初級游離產生的電子獲得足夠動能,進而引發二次游離(湯生崩解,Townsend avalanche)。這種「氣體放大效應」使得最終收集到的電荷量與入射輻射所造成的初級游離數量成正比,因此具有區分輻射種類及測量能量的能力。
選項分析
- (A) 常使用電子親和力低的氣體:正確。在氣體游離偵檢器中,電子必須能夠順利漂移至陽極以產生訊號。若使用電子親和力高的氣體(如氧氣、鹵素),電子在移動過程中容易被捕獲而形成移動緩慢的負離子,導致訊號減弱與氣體放大效率降低。因此,比例計數器通常選用電子親和力極低的惰性氣體(如氬氣 Argon)作為主要的游離氣體。
- (B) 使用 P-10 氣體:正確。P-10 氣體是比例計數器中最常見且標準的混合氣體配方,兼具良好的游離特性與抑制連續放電的功能。
- (C) 使用 50% 氬氣, 50% 甲烷之混和氣體:錯誤。P-10 氣體的正確成分比例為 90% 氬氣(Argon) 與 10% 甲烷(Methane)。其中氬氣負責與入射輻射作用產生游離電子對,而 10% 的甲烷則作為抑制氣體(
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