110年:醫物幅安(1)

輻射進入游離腔( ionization chamber )後造成氣體游離現象,此時所產生的離子對將會如何?

A無氣體增殖,離子對被部分收集
B無氣體增殖,離子對被全部收集
C經氣體增殖後,離子對被部分收集
D經氣體增殖後,離子對被全部收集

詳細解析

本題觀念:

本題主要探討「氣體充填式輻射偵檢器(Gas-filled Detectors)」中,外加電壓與產生的脈衝波高之間的關係(即電壓反應曲線)。當游離輻射進入氣體偵檢器內,會與氣體分子作用產生正負離子對(Initial ion pairs)。根據外加電壓的不同,氣體偵檢器會運作在不同的工作區域,如:復合區、游離腔區、比例計數區、蓋革-牟勒區等,進而決定離子對是否會發生「復合」、「全部收集」或「氣體增殖」。

選項分析

  • (A) 無氣體增殖,離子對被部分收集:此描述為「復合區(Recombination region)」的特徵。當外加電壓過低時,電極產生的電場強度不足以將所有正負離子對牽引至兩極,導致部分離子在移動過程中重新結合成中性原子(即復合現象)。因此,無氣體增殖且離子對僅能被部分收集。
  • (B) 無氣體增殖,離子對被全部收集:此描述為「游離腔區(Ionization chamber region)」的特徵。在此區域,外加電壓(又稱飽和電壓)已足夠克服離子復合的現象,使輻射產生的初始離子對能 100% 被電極收集(達到飽和狀態)。然而,電場強度尚未達到能使電子加速產生二次游離(Secondary ionization)的動能,故不會發生氣體增殖現象(增殖因數 M=1M = 1)。此為正確選項。
  • **(C) 經氣體增殖後

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