108年:核醫診療(1)

關於 cadmium zinc telluride (CZT )偵檢器,下列敘述何者正確?

A相較於 NaI (Tl )閃爍偵檢器,有較好的能量解析度
B相較於相同厚度下的 NaI (Tl )閃爍偵檢器,有較差的固有效率( intrinsic efficiency )
C相較於 HPGe 半導體偵檢器,有較好的能量解析度
D需要光電倍增管( PMT )將訊號轉為電子訊號

詳細解析

本題觀念:

本題考核鎘鋅碲(cadmium zinc telluride, CZT)半導體偵檢器的特性,並與傳統碘化鈉鉈活化閃爍偵檢器(NaI(Tl) scintillation detector)及高純度鍺(high-purity germanium, HPGe)半導體偵檢器進行比較,重點在於能量解析度、固有效率及訊號轉換方式。

選項分析

(A) 相較於 NaI(Tl) 閃爍偵檢器,有較好的能量解析度 正確。 CZT 為室溫半導體偵檢器(room temperature semiconductor detector),能將 X 射線或 γ 射線光子直接轉換為電子訊號,無需中間介質。

  • NaI(Tl) 閃爍偵檢器的能量解析度(energy resolution)約為 7~10% FWHM(在 140 keV 處)
  • CZT 偵檢器的能量解析度可達 3.5~6.5% FWHM(在 140 keV 的 99m^{99m}Tc 光子能量下)

直接轉換的優勢在於省去閃爍體→光子→光電倍增管(PMT)的多步驟轉換,每步驟均會造成統計雜訊累積,因此 CZT 的能量解析度顯著優於 NaI(Tl)。

(B) 相較於相同厚度下的 NaI(Tl) 閃爍偵檢器,有較差的固有效率(intrinsic efficiency) 錯誤。

...(解析預覽)...