專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)105 年第 52 題單選題
套管游離腔(thimble chamber)體積大小與靈敏度(sensitivity)為何種關係?
A正確答案
套管游離腔體積越大,能游離的氣體分子越多,產生的電荷訊號越強,靈敏度與體積成正比。
為什麼答案是 A
正確。游離腔內氣體被游離產生的電荷量,正比於腔內氣體質量(即體積×密度)。體積越大,被游離的分子越多,收集到的電流訊號越強,靈敏度越高。
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完整詳解
Pro · 無限重點 套管游離腔體積越大,能游離的氣體分子越多,產生的電荷訊號越強,靈敏度與體積成正比。
游離腔靈敏度 ∝ 偵測體積 → 體積大 = 收集電荷多 = 訊號強。直覺選正比。
逐選項分析
A✓ 正確
正確。游離腔內氣體被游離產生的電荷量,正比於腔內氣體質量(即體積×密度)。體積越大,被游離的分子越多,收集到的電流訊號越強,靈敏度越高。
B✕ 陷阱
錯誤。靈敏度與體積是線性關係(一次方),不是平方關係。平方關係常見於距離平方反比定律(如輻射強度),易與此題混淆。
C✕
錯誤。若成反比,則體積越大靈敏度越低,違反物理直覺。實際上偵測體積增加,可游離的氣體分子越多,靈敏度應上升而非下降。
D✕
錯誤。體積是決定游離腔靈敏度的關鍵因素之一,兩者絕非無關。小體積腔(如指套型)靈敏度低,大體積腔(如井型)靈敏度高,差異明顯。
游離腔靈敏度影響因素
| 因素 | 關係 | 原因 | 舉例 |
|---|
| 腔體體積 | 正比 | 可游離氣體分子數增加 | 井型腔 > 套管腔 |
| 氣體密度/壓力 | 正比 | 單位體積分子數多 | 高壓腔靈敏度高 |
| 施加電壓 | 達飽和區後無關 | 需在飽和區操作 | 工作電壓需校正 |
| 輻射能量 | 間接相關 | 影響游離效率 | 需能量校正 |
考生易把「體積大=訊號散開=靈敏度低」誤想成反比,或誤套用距離平方反比公式選平方正比。記住:游離腔的訊號來自「腔內被游離的氣體量」,體積越大、氣體越多、電荷越多,是單純的線性正比關係。