專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全112 年第 56 題單選題
充氣式偵檢器的脈衝形狀,時間常數RC(T)於何種狀態下,可使個別脈衝被分開並計數?
AT趨近無窮大(∞)
BT>離子收集時間
CT<離子收集時間正確答案
DT=離子收集時間
C正確答案
充氣式偵檢器要能分開計數個別脈衝,須讓時間常數RC(T)小於離子收集時間,使脈衝快速衰減不重疊。
為什麼答案是 C
T小於離子收集時間時,電容透過電阻快速放電,每個脈衝迅速衰減回到基線,使相鄰脈衝彼此分開、可被個別辨識與計數,符合脈衝計數模式需求。
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完整詳解
Pro · 無限重點 充氣式偵檢器要能分開計數個別脈衝,須讓時間常數RC(T)小於離子收集時間,使脈衝快速衰減不重疊。
要「分開計數」就要「快衰減」→ T要小 → 選T<離子收集時間。
逐選項分析
A✕ 陷阱
T趨近無窮大時電容幾乎不放電,脈衝衰減極慢,會嚴重重疊(堆疊效應),完全無法分辨個別脈衝。此狀態適合需要累積電荷的電流模式,而非脈衝計數模式。
B✕ 陷阱
T大於離子收集時間時,脈衝形成的電壓尚未衰減完,下一個脈衝就疊加上來,造成脈衝重疊無法分離計數,計數率失真。
C✓ 正確
T小於離子收集時間時,電容透過電阻快速放電,每個脈衝迅速衰減回到基線,使相鄰脈衝彼此分開、可被個別辨識與計數,符合脈衝計數模式需求。
D✕
T等於離子收集時間時衰減速度仍偏慢,脈衝尚未充分分離,不利於高速計數。要確保個別脈衝清楚分開,需T明顯小於離子收集時間。
時間常數RC與偵檢器運作模式
| T與收集時間關係 | 脈衝特性 | 運作模式 |
|---|
| T 很大(→∞) | 幾乎不衰減、嚴重重疊 | 電流/累積模式 |
| T > 收集時間 | 衰減慢、易重疊 | 計數失真 |
| T < 收集時間 | 快速衰減、脈衝分離 | 脈衝計數模式✓ |
考生易誤以為時間常數越大越好,但要「分開計數個別脈衝」恰恰需要小時間常數使脈衝快速衰減。大時間常數反而造成脈衝重疊,是電流模式的設計,而非計數模式。方向相反是最常見的陷阱。