106年:核醫診療(1)

比較兩種閃爍偵檢器內將可見光轉換成電子脈衝的組件:光電倍增管( PMT )和固態突崩光二極體(APD ),下列敘述何者正確?

APMT 的轉換效率約為 60 ~90%
BAPD 的轉換效率約為 25 ~30%
CPMT 有21 ~30 個倍增電極
DPMT 相對 APD 的放大訊號比約為 1,000,000 :200

詳細解析

本題觀念:

本題考查閃爍偵檢器(scintillation detector)中兩種光偵測元件的特性比較:光電倍增管(photomultiplier tube, PMT)與固態突崩光二極體(avalanche photodiode, APD)。這兩者是將閃爍晶體產生的可見光(光子)轉換成電子脈衝的核心元件。

選項分析

(A) PMT 的轉換效率約為 60~90% PMT 的量子效率(quantum efficiency)或轉換效率約為 15~30%(典型值約 20~25%),並非 60~90%。60~90% 是 APD 的量子效率範圍,此選項描述錯誤。

(B) APD 的轉換效率約為 25~30% APD 的量子效率可達 60~80%(甚至在特定波長下達 95%),遠高於 25~30%,此選項亦錯誤。

(C) PMT 有 21~30 個倍增電極 PMT 的倍增電極(dynodes)典型數目為 10~12 個,部分特殊應用型 PMT 可達 15 個,但 21~30 個是不符實際的過高數目,此選項錯誤。

(D) PMT 相對 APD 的放大訊號比約為 1,000,000:200 PMT 的增益(gain)約為 10610^6(即 1,000,000),透過 10~12 個 dynode 的二次電子倍增達成。A

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