專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 11 題單選題
關於熱發光劑量計(TLD)之特性,下列敘述何者正確?
A可迴火後重新使用正確答案
B熱發光材料傳導帶與電子陷阱(traps)之能階差約為keV等級
C常用的熱發光材料是硫酸亞鐵
D熱發光材料中,常會加入Mg或Ti作為還原劑(reducing agent)
A正確答案
TLD 最大優點就是「可重複使用」,加熱迴火後即可清除信號重來。
為什麼答案是 A
TLD 經適當溫度迴火(annealing)後,可清除殘留訊號並使陷阱回復原狀,能重複使用是其最大優點。
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完整詳解
Pro · 無限重點 TLD 最大優點就是「可重複使用」,加熱迴火後即可清除信號重來。
看到 TLD 特性題,記住四字訣:可迴火、eV 級陷阱、LiF 材料、活化劑(不是還原劑)。
逐選項分析
A✓ 正確
TLD 經適當溫度迴火(annealing)後,可清除殘留訊號並使陷阱回復原狀,能重複使用是其最大優點。
B✕ 陷阱
傳導帶與電子陷阱間的能階差約為 eV 等級(電子伏特),不是 keV。keV 是 X 光能量級數,題目偷換單位。
C✕
常用熱發光材料是氟化鋰(LiF)、氟化鈣(CaF₂)等。硫酸亞鐵(Fricke)是化學劑量計,不是 TLD。
D✕ 陷阱
Mg、Ti 加入 LiF 中是作為「活化劑(activator)」或「掺雜劑(dopant)」,產生陷阱能階,不是還原劑。
TLD 核心特性整理
| 項目 | 內容 | 備註 |
|---|
| 常用材料 | LiF:Mg,Ti / CaF₂:Mn / Li₂B₄O₇ | LiF 最常用,組織等效 |
| 活化劑 | Mg, Ti, Mn, Dy | 產生陷阱能階 |
| 能階差 | eV 等級 | 可見光發射 |
| 重複使用 | 迴火後可重用 | 約 400°C / 1 小時 |
| 讀取方式 | 加熱→發光→PMT 讀取 | 光量正比劑量 |
TLD 的核心優勢在於「熱處理可清除舊紀錄」,這使它成為人員劑量配章的主流。常見陷阱有三類:一是把能階差的 eV 級數量放大成 keV(實際只需幾 eV 就能激發);二是把 LiF 晶體跟化學劑量計的硫酸亞鐵混淆(Fricke 是液體劑量計,完全不同系統);三是把「活化劑」(用來製造缺陷能階)說成「還原劑」(化學反應用詞)。判斷關鍵:TLD 是固態物理現象,不涉及化學還原;能階差通常在電子伏特等級,不會到千電子伏特。