專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學115 年第 69 題單選題
增加NaI(Tl)偵檢器晶體的厚度會產生下列何種狀況?
A空間解析度變好
B靈敏度與晶體厚度無關
C靈敏度變好正確答案
D厚度與空間解析度無關
C正確答案
NaI(Tl) 晶體越厚,光子被吸收機率越高,靈敏度提升;但散射增加導致空間解析度變差。
為什麼答案是 C
晶體越厚,γ 光子在晶體內被光電效應吸收的機率越高,能轉換為可偵測訊號的比例增加,因此靈敏度(偵測效率)提升。
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完整詳解
Pro · 無限重點 NaI(Tl) 晶體越厚,光子被吸收機率越高,靈敏度提升;但散射增加導致空間解析度變差。
厚度↑ → 靈敏度↑、解析度↓(兩者呈 trade-off,絕不會無關)
逐選項分析
A✕ 陷阱
晶體越厚,光子在晶體內散射與作用位置不確定性增加,空間解析度反而變差,而非變好。
B✕
靈敏度與晶體厚度密切相關。厚度增加會提升光子的吸收機率(依指數衰減定律),靈敏度必然隨之提升。
C✓ 正確
晶體越厚,γ 光子在晶體內被光電效應吸收的機率越高,能轉換為可偵測訊號的比例增加,因此靈敏度(偵測效率)提升。
D✕ 陷阱
厚度與空間解析度有關。厚度增加使光子作用深度範圍變大,產生深度不確定性(parallax effect),空間解析度變差。
NaI(Tl) 晶體厚度的影響
| 參數 | 薄晶體 | 厚晶體 | 應用 |
|---|
| 靈敏度 | 低 | 高 ✓ | 高能光子(如 511 keV PET)用厚晶體 |
| 空間解析度 | 好 ✓ | 差 | 低能光子(如 140 keV Tc-99m)用薄晶體 |
| 適用能量 | 低能 | 高能 | 依核種選擇 |
| 常見厚度 | 3/8" (9.5mm) | 1/2"~1" | Gamma camera 多為 3/8" |
閃爍晶體設計的核心矛盾:厚晶體能攔截更多光子,靈敏度必然上升,但光子在厚層裡散射路徑變長,定位會模糊,解析度就下降。考選部愛考這種「魚與熊掌」關係,常設陷阱說兩者無關或同步變好。判斷關鍵:想像光子穿越晶體——厚度加倍,被抓住機率倍增(靈敏度↑),但散射次數也倍增讓發光點定位失準(解析度↓)。實務上調整晶體厚度就是在犧牲其中一項換取另一項,絕不存在「厚度改變但某參數不變」的情況。