110年:醫物幅安(1)
若將 NaI偵檢器的工作電壓由原來的 850 kV 增加為 900 kV ,而其他偵測條件不變,則原本量測的加馬射線能峰位置( gamma-ray peak )的頻道數會如何變化?
A往較小的方向移動
B不移動
C往較大的方向移動
D無法比較
詳細解析
本題觀念:
本題測驗的核心觀念為「碘化鈉(鉈)閃爍偵檢器 (NaI(Tl) detector) 中光電倍增管 (Photomultiplier Tube, PMT) 的增益 (Gain) 與工作電壓 (Operating Voltage) 的關係」,以及此關係如何影響多頻道分析儀 (Multichannel Analyzer, MCA) 上的能峰頻道數。
(註:題幹所述之 "850 kV" 與 "900 kV" 應為國家考試題目中的單位筆誤,實務上 PMT 的工作高壓通常落在 500 V 至 1500 V 之間。但物理概念與解題邏輯依然相同。)
選項分析
- (A) 往較小的方向移動:錯誤。若是「降低」工作電壓,PMT 的電子倍增能力會下降,導致最終輸出的脈衝高度變小,能峰才會往較小頻道數移動。
- (B) 不移動:錯誤。光電倍增管的電子增益對外加工作電壓極度敏感,電壓的微小改變就會導致輸出脈衝高度發生顯著變化,能峰位置必然會發生移動。
- (C) 往較大的方向移動:正確。當增加 PMT 的高壓時,每一階二次發射極 (dynode) 的加速電壓增加,導致電子倍增效應增強。總增益 大致與外加電壓 的 次方成正比(,其中 為 dynode 的階數,通常約為 10)。因此,當吸收
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