專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學106 年第 64 題單選題
比較兩種閃爍偵檢器內將可見光轉換成電子脈衝的組件:光電倍增管(PMT)和固態突崩光二極體(APD),下列敘述何者正確?
APMT的轉換效率約為60~90%
BAPD的轉換效率約為25~30%
CPMT有21~30個倍增電極
DPMT相對APD的放大訊號比約為1,000,000:200正確答案
D正確答案
PMT靠多級倍增電極(約10-12個)放大訊號約10^6倍,APD放大僅約200倍,但APD量子轉換效率(60-90%)遠優於PMT(20-30%)。
為什麼答案是 D
正確。PMT 透過多級 dynode 串聯放大可達約 10^6 倍;APD 利用突崩效應放大有限,約 200 倍。此為兩者最關鍵差異,也是核醫儀器選用考量重點。
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完整詳解
Pro · 無限重點 PMT靠多級倍增電極(約10-12個)放大訊號約10^6倍,APD放大僅約200倍,但APD量子轉換效率(60-90%)遠優於PMT(20-30%)。
記口訣:PMT「放得大但轉得差」、APD「轉得好但放得小」。放大比 100 萬:200 是經典數字。
逐選項分析
A✕ 陷阱
數據張冠李戴。PMT 的量子轉換效率(光→光電子)僅約 20~30%,60~90% 是 APD 的轉換效率。考題最愛把兩者數字對調來測驗。
B✕ 陷阱
同樣是數字對調。APD 因採用半導體直接吸收光子,量子效率高達 60~90%,遠優於 PMT。25~30% 才是 PMT 的範圍。
C✕
PMT 的倍增電極(dynode)一般約為 10~12 個,每級放大約 4~6 倍,累積後達百萬倍放大。21~30 個過多,數字錯誤。
D✓ 正確
正確。PMT 透過多級 dynode 串聯放大可達約 10^6 倍;APD 利用突崩效應放大有限,約 200 倍。此為兩者最關鍵差異,也是核醫儀器選用考量重點。
PMT vs APD 比較表
| 項目 | PMT | APD | 備註 |
|---|
| 量子轉換效率 | 20~30% | 60~90% | APD勝 |
| 訊號放大倍率 | 約 10^6 | 約 200 | PMT勝 |
| 倍增結構 | 10~12 個 dynode | 半導體突崩層 | 原理不同 |
| 體積/磁場耐受 | 大、怕磁場 | 小、可用於MRI | APD適合PET/MRI |
| 雜訊/溫度依賴 | 低 | 高(需控溫) | APD較敏感 |
本題經典陷阱:把 PMT 與 APD 的「轉換效率」數字對調(A、B選項)。記憶訣竅是「半導體效率高但放大差,真空管效率差但放大強」,避免被數字混淆。C 選項則是把 dynode 數量灌水。