專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全113 年第 55 題單選題
充氣式偵檢器中,外加電壓漸升高至適當值後,所產生的離子對全部被收集而呈現飽和的脈衝訊號,此區稱為:
C正確答案
充氣式偵檢器中,電壓升至適當值後離子對全部被收集、呈現飽和脈衝訊號的區域,稱為「游離腔區(電離腔區)」,是電壓-收集效率曲線中的平坦飽和區。
為什麼答案是 C
游離腔區(ionization chamber region)即電離腔工作區:電壓升至適當值後,所有初級游離產生的離子對均能被收集至電極,沒有復合也沒有氣體放大,輸出訊號飽和且穩定,代表收集效率達100%。正是題目所描述的狀態,為正確答案。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 充氣式偵檢器中,電壓升至適當值後離子對全部被收集、呈現飽和脈衝訊號的區域,稱為「游離腔區(電離腔區)」,是電壓-收集效率曲線中的平坦飽和區。
記憶口訣:「游離腔」=「全收集、飽和、不放大」。比例區還會有氣體放大效應,游離腔區則剛好全部收集、沒有額外倍增。
逐選項分析
A✕
重合區(復合區)是電壓不夠高、離子對還來不及全部被收集就發生電子與正離子再結合的區域,收集效率低於100%。這是電壓過低時的現象,與題目描述「全部被收集而飽和」相反。
B✕ 陷阱
比例區是電壓繼續升高超過游離腔區後的區域,此時電子獲得足夠動能進行「氣體放大(gas amplification)」,產生的離子對數目與原始游離成正比但遠大於原始量。題目強調「飽和、全部收集」而非放大,故非比例區。
C✓ 正確
游離腔區(ionization chamber region)即電離腔工作區:電壓升至適當值後,所有初級游離產生的離子對均能被收集至電極,沒有復合也沒有氣體放大,輸出訊號飽和且穩定,代表收集效率達100%。正是題目所描述的狀態,為正確答案。
D✕
連續放電區(continuous discharge region)是電壓極高時,一次游離事件即引發持續性雪崩放電,偵檢器無法區分個別事件,且可能損壞儀器。此區域遠超過蓋格計數器(Geiger-Müller)區,屬過度高壓狀態,與「飽和但正常收集」完全不同。
充氣式偵檢器各電壓區特性比較
| 區域名稱 | 電壓水準 | 收集狀況 | 典型應用 |
|---|
| 重合區(復合區) | 最低 | 部分復合,未全收集 | 無實用價值 |
| 游離腔區 | 適中(飽和) | 全部收集,無放大 | 電離腔、劑量計 |
| 比例區 | 中高 | 氣體放大,與原始游離成比例 | 比例計數管 |
| 有限比例區 | 較高 | 放大不成比例 | 過渡區 |
| 蓋格-穆勒區 | 高 | 完全雪崩,不能區分射線種類 | GM計數管 |
| 連續放電區 | 最高 | 持續放電,無法計數 | 儀器損壞區 |
考生最常將「游離腔區」與「比例區」混淆:兩者都能有效收集離子,但游離腔區無氣體放大(係數=1),比例區有氣體放大(係數>1)。題目關鍵詞是「飽和」+「全部被收集」,沒有提到「放大」,這正是游離腔區的獨特特徵,務必從這個角度判斷。