106年:放射器材(2)

平行孔準直儀的靈敏度會因下列何者增加而增加?

A鉛隔厚度( septum thickness )
B孔徑尺寸( bore size )
C射源到準直儀之距離( distance )
D入射光子的能峰( photopeak )

詳細解析

本題觀念:

平行孔準直儀(parallel hole collimator)的基本設計參數包含孔徑(bore size/hole diameter, d)、孔長(hole length/collimator length, L)、隔板厚度(septum thickness, t)。靈敏度與空間解析度之間存在本質上的取捨關係(trade-off)。

準直儀靈敏度的數學表達式為:

gd4L2(d+t)2g \propto \frac{d^4}{L^2 \cdot (d+t)^2}

其中 dd 為孔徑、LL 為孔長、tt 為隔板厚度。

選項分析

(A) 鉛隔厚度(septum thickness)增加 隔板厚度增加時,偵測器面積中被鉛所佔據的比例提高,可穿透抵達閃爍晶體的光子數減少,靈敏度降低。同時可防止隔板穿透(septal penetration),有助解析度。

(B) 孔徑尺寸(bore size)增加 ✅ 從靈敏度公式可見,gd4g \propto d^4,孔徑增大則靈敏度顯著提高。孔徑增大後,每個孔洞可接受更大立體角的光子,到達偵測器的計數率增加。此為正確答案。

(C) 射源到準直儀之距離(distance)增加 射源距準直儀越遠,能穿過準直儀孔洞的光子比例越少(可接受的立體角縮小),靈敏度降低。(距離增加亦使空

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