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)112 年第 70 題單選題
下列何者為充氣式偵檢器常用的淬熄氣體(quenching gas)?
A正確答案
充氣式偵檢器(特別是蓋格計數器 GM)常用鹵素氣體(如 Cl2、Br2)或有機氣體作為淬熄氣體,正解為 Cl2。
為什麼答案是 A
Cl2(氯氣)屬鹵素氣體,是 GM 計數器常用的淬熄氣體之一。能吸收正離子撞擊陰極時產生的紫外光子,防止連續放電(假計數),且鹵素淬熄氣體可自行再結合、壽命較長。
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完整詳解
Pro · 無限重點 充氣式偵檢器(特別是蓋格計數器 GM)常用鹵素氣體(如 Cl2、Br2)或有機氣體作為淬熄氣體,正解為 Cl2。
淬熄氣體要能吸收紫外光光子、抑制連續放電 → 鹵素(Cl2/Br2)或有機氣體;惰性氣體與 BF3 為填充/偵檢氣體。
逐選項分析
A✓ 正確
Cl2(氯氣)屬鹵素氣體,是 GM 計數器常用的淬熄氣體之一。能吸收正離子撞擊陰極時產生的紫外光子,防止連續放電(假計數),且鹵素淬熄氣體可自行再結合、壽命較長。
B✕
He(氦)為惰性氣體,常作為偵檢器的填充氣體或載氣,不具淬熄能力。淬熄需要能吸收能量並抑制二次放電的分子,惰性單原子氣體無法擔任此角色。
C✕ 陷阱
Ar(氬)是充氣式偵檢器最常見的填充(偵檢)氣體,因易被游離。但它本身不是淬熄氣體,容易與填充氣體混淆,是常見陷阱選項。
D✕ 陷阱
BF3(三氟化硼)是中子偵檢器常用的填充氣體(利用 B-10 與中子反應),屬偵檢氣體而非淬熄氣體,混淆其功能即誤選。
充氣式偵檢器氣體角色對照
| 氣體類型 | 代表氣體 | 功能 | 原理 |
|---|
| 填充/偵檢氣體 | Ar、He、空氣 | 提供游離產生離子對 | 易被輻射游離 |
| 淬熄氣體(有機) | 酒精、甲烷 | 抑制連續放電 | 吸收紫外光、分解消耗 |
| 淬熄氣體(鹵素) | Cl2、Br2 | 抑制連續放電 | 吸收能量、可再結合壽命長 |
| 中子偵檢氣體 | BF3、He-3 | 與中子反應產生帶電粒子 | B-10/He-3 核反應 |
本題易把「填充氣體」與「淬熄氣體」混淆。Ar 是最常見填充氣體、BF3 是中子偵檢氣體,兩者皆非淬熄氣體。淬熄氣體須能抑制連續放電,鹵素(Cl2)或有機氣體才符合,惰性氣體 He 無此功能。