106年:醫物幅安(2)

使用同一系統量測某輻射樣品的總計數為 2000 ,背景計數為 400 ,則在 68% 信賴水準( confidence level )下之淨計數範圍為何?

A1576 ~1624
B1551 ~1649
C1526 ~1673
D1502 ~1697

詳細解析

本題觀念:

輻射計測統計學中,淨計數(net count)的不確定性計算。在 Poisson 分布近似 Gaussian 分布的條件下,68% 信賴水準對應 ±1σ(一個標準差)。淨計數的標準差由總計數與背景計數的標準差進行誤差傳播(error propagation)求得。

選項分析

已知:

  • 總計數(gross count)Nt=2000N_t = 2000
  • 背景計數(background count)Nb=400N_b = 400
  • 淨計數(net count)Nnet=NtNb=2000400=1600N_{net} = N_t - N_b = 2000 - 400 = 1600

淨計數的標準差(誤差傳播):

σnet=σNt2+σNb2=Nt+Nb=2000+400=240048.9949\sigma_{net} = \sqrt{\sigma_{N_t}^2 + \sigma_{N_b}^2} = \sqrt{N_t + N_b} = \sqrt{2000 + 400} = \sqrt{2400} \approx 48.99 \approx 49

68% 信賴水準(±1σ)下的淨計數範圍:

Nnet±σnet=1600±49N_{net} \pm \sigma_{net} = 1600 \pm 49

15511649\Rightarrow 1551 \sim 1649

(A) 1576 ~ 1624 → 對應 ±24,此為取 Nnet/4\sqrt{N_{net}/4} 等錯誤方式,不符

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