專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全111 年第 53 題單選題
下列何種固態偵檢器最適合量測阿伐粒子能譜?
Adiffused junction detectors
Bsurface barrier detectors正確答案
Cfully depleted detectors
DHPGe detectors
B正確答案
量測阿伐粒子能譜最適合用「表面障壁偵檢器」(surface barrier detector),因其入射窗極薄,阿伐粒子射程短才能進入靈敏體積。
為什麼答案是 B
表面障壁偵檢器入射窗(金屬層)極薄、死層很薄,能讓射程短的阿伐粒子有效進入靈敏體積並沉積能量,是阿伐粒子能譜分析(alpha spectroscopy)的標準選擇。
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完整詳解
Pro · 無限重點 量測阿伐粒子能譜最適合用「表面障壁偵檢器」(surface barrier detector),因其入射窗極薄,阿伐粒子射程短才能進入靈敏體積。
阿伐射程超短→要入射窗最薄的偵檢器→surface barrier detector。
逐選項分析
A✕ 陷阱
擴散接面偵檢器(diffused junction)的死層(dead layer)較厚,阿伐粒子射程很短易在死層被吸收,無法準確量測能譜,較適合量測穿透力較強的帶電粒子。
B✓ 正確
表面障壁偵檢器入射窗(金屬層)極薄、死層很薄,能讓射程短的阿伐粒子有效進入靈敏體積並沉積能量,是阿伐粒子能譜分析(alpha spectroscopy)的標準選擇。
C✕
全空乏偵檢器(fully depleted)主要強調整個矽體積都成為靈敏區,適合量測穿透性較強的粒子(如質子、貝他),並非針對淺層阿伐粒子設計。
D✕ 陷阱
高純鍺(HPGe)偵檢器是量測加馬射線能譜的首選,能量解析度極佳,但其用於γ射線而非阿伐粒子能譜,屬名詞混淆陷阱。
固態偵檢器與適用輻射對照
| 偵檢器 | 特性 | 最適合量測 | 備註 |
|---|
| Surface barrier | 入射窗極薄、死層薄 | 阿伐粒子能譜 | alpha spectroscopy 標準 |
| Diffused junction | 死層較厚 | 貝他/重帶電粒子 | 阿伐易被死層吸收 |
| Fully depleted | 全矽體積靈敏 | 穿透性帶電粒子 | 深度大 |
| HPGe | 能量解析度極佳 | 加馬射線能譜 | 需液氮冷卻 |
HPGe是量測「加馬射線」能譜的明星偵檢器,常被誤選成阿伐。關鍵在於阿伐粒子射程極短(空氣中數公分、組織中數十微米),必須選入射窗與死層最薄的surface barrier detector,能量才能完整沉積。