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)115 年第 79 題單選題
針對 CdZnTe(CZT)晶體和 NaI(Tl)晶體特性之比較,下列敘述何者正確?
A140 keV 之γ-ray 與 NaI(Tl)晶體作用產生的光子數比 CZT 晶體低
BCZT 晶體之有效原子序是 NaI(Tl)的 1.5 倍
CCZT 晶體之密度較 NaI(Tl)為低
DCZT 晶體在相同厚度下,固有效率(intrinsic efficiency)較高正確答案
D正確答案
CZT密度與原子序均高於NaI(Tl),故同厚度下CZT對140 keV γ-ray的固有效率較高。
為什麼答案是 D
因CZT密度與有效原子序較高,線性衰減係數較大,故在相同厚度下,其對140 keV γ-ray的固有效率(intrinsic efficiency)較高。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CZT密度與原子序均高於NaI(Tl),故同厚度下CZT對140 keV γ-ray的固有效率較高。
CZT密度(5.78)大於NaI(Tl)(3.67),密度高則衰減係數大,同厚度下固有效率(intrinsic efficiency)必較高。
逐選項分析
A✕
NaI(Tl)為閃爍晶體,與γ-ray作用會產生大量閃爍光子;CZT為半導體,主要產生電子-電洞對而非光子,故NaI(Tl)產生的光子數較高。
B✕
兩者的有效原子序(Z_eff)皆約為50左右,CZT並非NaI(Tl)的1.5倍,此為資料錯誤。
C✕
CZT的密度約為5.78 g/cm³,而NaI(Tl)的密度約為3.67 g/cm³,CZT密度實際上較高。
D✓ 正確
因CZT密度與有效原子序較高,線性衰減係數較大,故在相同厚度下,其對140 keV γ-ray的固有效率(intrinsic efficiency)較高。
CZT 與 NaI(Tl) 晶體特性比較
| 特性 | CZT (碲化鎘鋅) | NaI(Tl) (碘化鈉鉈) |
|---|
| 探測器型別 | 室溫半導體 | 閃爍晶體 |
| 密度 (g/cm³) | 約 5.78 | 約 3.67 |
| 有效原子序 (Z_eff) | 約 50 | 約 50 |
| 固有效率 (140 keV) | 較高 | 較低 |
| 能量解析度 | 極佳 | 普通 |
考生易將晶體密度與固有效率的關係搞反。記住:密度與有效原子序越高,線性衰減係數越大,同厚度下的固有效率(intrinsic efficiency)就越高。CZT密度大於NaI(Tl),故固有效率較高。