專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 49 題單選題
下列偵檢器中,何者不能鑑別加馬放射線的能量?
AGM counter正確答案
BHPGe
Cproportional counter
DNaI detector
A正確答案
GM 計數器只能計數不能測能量,因放電後輸出脈衝大小與入射能量無關。
為什麼答案是 A
GM 計數器在 Geiger 區操作,每次入射粒子都引發完全的氣體崩潰放電,輸出脈衝大小固定,與入射光子能量無關,故只能計數不能做能譜分析。
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完整詳解
Pro · 無限重點 GM 計數器只能計數不能測能量,因放電後輸出脈衝大小與入射能量無關。
看到「能量鑑別」就刷掉 GM counter,它只會「叫」不會「分」。
逐選項分析
A✓ 正確
GM 計數器在 Geiger 區操作,每次入射粒子都引發完全的氣體崩潰放電,輸出脈衝大小固定,與入射光子能量無關,故只能計數不能做能譜分析。
B✕
高純度鍺偵檢器 (HPGe) 是半導體偵檢器,能量解析能力極佳(約 0.1%),是加馬能譜分析的黃金標準,廣泛用於核種鑑別。
C✕ 陷阱
比例計數器在比例區操作,輸出脈衝大小與入射粒子在氣體中沉積的能量成正比,故可進行能量鑑別,常用於低能 X 光及加馬偵測。
D✕
NaI(Tl) 閃爍偵檢器發光量與入射加馬能量成正比,可做能譜分析,雖解析力不如 HPGe,但偵測效率高,是臨床核醫常用偵檢器。
氣體偵檢器操作區與能量鑑別
| 操作區 | 代表偵檢器 | 脈衝特性 | 可否測能量 |
|---|
| 游離區 | 游離腔 | 脈衝小,正比能量 | 可(但訊號弱) |
| 比例區 | Proportional counter | 脈衝放大且正比能量 | ✅ 可 |
| 蓋革區 | GM counter | 脈衝飽和,固定大小 | ❌ 不可 |
| 閃爍體 | NaI(Tl) | 光輸出正比能量 | ✅ 可 |
| 半導體 | HPGe / Si(Li) | 電子電洞對正比能量 | ✅ 最佳 |
偵檢器能「測到射線」跟「分辨能量」是兩回事。GM 計數器的雪崩放電一旦觸發就會把整條陽極都電離飽和,不管入射的是 60 keV 還是 1.33 MeV 都輸出同樣高度的脈衝,所以只能計數不能做能譜。想測能量必須在比例區或用閃爍晶體,讓輸出訊號大小跟入射能量成正比。實務上 GM 管常被誤用在「想知道是什麼核種」的場合,但它其實只能告訴你「有輻射且劑量率多高」,真要鑑別核種還是得靠 NaI 或 HPGe 能譜儀。