110年:放射器材(1)

有關 NaI( Tl)、 BGO 、 LSO 、 GSO 四種閃爍晶體( scintillation crystal )之敘述,下列何者錯誤?

ABGO的線性衰減係數值最高,故能量阻擋本領也是最高
B有效將 γ輻射轉換成閃爍光效率( relative light yield ), LSO 比 BGO 高
CGSO有潮解( hygroscopic )的特性,所以衰變時間( decay time )短
DNaI( Tl)的衰變時間( decay time )較 LSO 時間長

詳細解析

本題觀念:

本題考查核子醫學(如 SPECT、PET)中常用閃爍晶體(Scintillation crystals)的物理與化學特性。醫事放射師必須熟悉各類晶體(NaI(Tl)、BGO、LSO、GSO)的密度、有效原子序、相對發光效率(Relative light yield)、衰變時間(Decay time)以及是否具有潮解性(Hygroscopicity),因為這些特性直接決定了影像設備的偵測效率、計數率極限以及空間與時間解析度。

選項分析

  • A. BGO的線性衰減係數值最高,故能量阻擋本領也是最高 正確。BGO(Bismuth germanate,鉍鍺酸鹽)具有很高的密度(約 7.13 g/cm37.13 \text{ g/cm}^3)與極高的有效原子序(Zeff74Z_{eff} \approx 74,主要來自鉍原子 Z=83Z=83)。這使得 BGO 在此四種晶體中,對於 PET 所使用的 511 keV 伽瑪射線具有最高的線性衰減係數(Linear attenuation coefficient,約 0.96 cm10.96 \text{ cm}^{-1}),因此擁有最強的能量阻擋本領(Stopping power)與偵測靈敏度。
  • **B. 有效將 γ輻射轉換成閃爍光效率( relative light yield ), LSO 比 BGO 高

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