113年:核醫診療(1)

充氣式偵檢器在那一區訊號脈衝高度與外加的電壓大小最沒有關係?

A再結合區
B游離腔區
C比例計數區
D限制比例區

詳細解析

本題觀念:

本題考查放射物理學與輻射儀器學中「充氣式偵檢器 (Gas-filled detector)」的工作原理。充氣式偵檢器依據外加電壓的大小與氣體游離、收集電荷的特性,可將其工作電壓區間劃分為六大區域。外加電壓會直接影響電場強度,進而決定離子對的再結合機率以及是否發生氣體倍增效應 (Gas multiplication)。了解不同區域中脈衝高度與外加電壓之間的關係,是選擇與設計輻射偵測儀器的核心基礎。

選項分析

  • (A) 再結合區 (Recombination region):不正確。在此區外加電壓較低,輻射游離出的正負離子對在被電極收集前,移動速度較慢,極易發生再結合而成為中性分子。若提高外加電壓,被收集到的離子對數量會顯著增加,因此脈衝高度會隨電壓上升而變化,兩者相關性高。
  • (B) 游離腔區 (Ionization chamber region):正確。又稱飽和區 (Saturation region)。在此區外加電壓已足夠將單一游離事件產生的所有正負離子對完全收集,且電壓尚未高到足以引發二次游離(無氣體倍增效應)。因此,訊號脈衝高度完全取決於入射輻射的能量及游離出的初次離子對數量,與外加電壓大小無關。在電壓-脈衝高度關係圖上,此區呈現水平的平坦區,為本題正確選項。
  • **(C) 比例計數區 (Proportional count

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