專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 12 題單選題
有關閃爍偵檢器的特性,下列敘述何者正確?
APET影像是因為掃描儀上的前置放大器,將偵測到的輻射轉換成電子訊號
B將閃爍光轉化為電子的元件稱次陽極(dynode)
CNaI晶體內通常會添加少量Tl,目的為提高能量解析度
D液態閃爍偵檢器適合用於度量α發射核種正確答案
D正確答案
閃爍偵檢器運作:晶體吸收輻射→發光→光電陰極轉電子→打拿極倍增→輸出訊號。液態閃爍可直接溶解α/β弱穿透核種。
為什麼答案是 D
α粒子射程極短(空氣中數cm、組織中μm級),無法穿透固態偵檢器外殼。液態閃爍偵檢器將樣品直接「溶於」閃爍液中,4π立體角全收集,最適合α、低能β(如³H、¹⁴C)核種度量。
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完整詳解
Pro · 無限重點 閃爍偵檢器運作:晶體吸收輻射→發光→光電陰極轉電子→打拿極倍增→輸出訊號。液態閃爍可直接溶解α/β弱穿透核種。
α粒子穿透力極弱,必須與偵檢介質「親密接觸」→ 液態閃爍將樣品溶於閃爍液中,4π幾何完美計測。
逐選項分析
A✕ 陷阱
PET影像形成的核心是「光電倍增管(PMT)」與「符合計數電路」,將閃爍光轉成電子訊號的是光電陰極+打拿極,前置放大器只是後端訊號放大,並非轉換主角。
B✕ 陷阱
將閃爍光轉化為電子的元件是「光電陰極(photocathode)」;打拿極(dynode)的功能是後續的「電子倍增」,將少量光電子放大成可量測訊號,兩者角色易混。
C✕
NaI晶體添加少量Tl(鉈)作為活化劑,目的是「提高發光效率(luminescence)」,使可見光波長與光電陰極匹配,並非提高能量解析度;NaI(Tl)能量解析度其實不算優異。
D✓ 正確
α粒子射程極短(空氣中數cm、組織中μm級),無法穿透固態偵檢器外殼。液態閃爍偵檢器將樣品直接「溶於」閃爍液中,4π立體角全收集,最適合α、低能β(如³H、¹⁴C)核種度量。
閃爍偵檢器運作流程
| 階段 | 元件 | 功能 | 考點 |
|---|
| 1.吸收 | 閃爍晶體(NaI(Tl)) | 輻射→可見光 | Tl為活化劑 |
| 2.光轉電 | 光電陰極 | 光子→光電子 | 易與打拿極混 |
| 3.倍增 | 打拿極(dynode) | 電子數量放大10⁶倍 | 多級串聯 |
| 4.輸出 | 陽極+前置放大器 | 形成電壓脈衝 | 後端處理 |
本題最大陷阱在B選項:把「光電陰極(photocathode)」的功能錯安到「打拿極(dynode)」上。考生若只記得dynode是PMT元件就容易上當;務必牢記「陰極轉換、打拿極倍增」的分工。C選項的Tl作用也常被誤記為提升解析度。