107年:放射器材(2)

下列何種晶體特性較不適合用來做 PET 偵檢器?

A光子產率( light yield )少
B原子序高
C蛻變時間( decay time )短
D密度高

詳細解析

本題觀念:

正子斷層掃描(positron emission tomography, PET)偵檢器所使用的閃爍晶體(scintillation crystal)必須具備特定物理特性才能有效偵測 511 keV 的對偶光子(annihilation photons)。理想的 PET 晶體應具備:高光子產率(light yield)、高原子序(high atomic number)、高密度(high density)、短蛻變時間(short decay time)。

選項分析

(A) 光子產率(light yield)少 — 正確,此為不適合的特性(此題答案)。PET 偵檢器需要光子產率,因為閃爍光的數量直接影響能量解析度(energy resolution)和時間解析度(timing resolution)。光子產率少代表:能量解析度差(難以區分散射光子)、時間解析度差(不利於符合時間窗設定與 time-of-flight PET),整體偵測效能下降。

(B) 原子序高 — 錯誤,此為適合的特性。高原子序(high atomic number, Z)代表光電效應截面積(photoelectric cross-section)大,511 keV 光子與晶體的交互作用機率高,光子停止(stoppage)效率高,偵測靈敏度高

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