專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)113 年第 15 題單選題
在直接式數位放射攝影(DR)系統中,X光與非結晶硒(a-Se)作用後直接產生:
C正確答案
非結晶硒(a-Se)是「直接轉換」材料,X光打到它直接產生電子電洞對,這是DR直接式偵測器的核心原理。
為什麼答案是 C
正解。a-Se為光導體,X光光子被吸收後直接在材料內激發出電子電洞對(electron-hole pairs),在外加偏壓電場下分別往電極移動形成電荷訊號,是直接式DR的轉換機制。
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完整詳解
Pro · 無限重點 非結晶硒(a-Se)是「直接轉換」材料,X光打到它直接產生電子電洞對,這是DR直接式偵測器的核心原理。
看到「a-Se」+「直接式DR」→ 直接想「電子電洞對」;若是閃爍體(如CsI)才會先變可見光。
逐選項分析
A✕ 陷阱
可見光是「間接式」偵測器的中間產物。間接式用閃爍體(如CsI、GdOS)將X光先轉成可見光,再由光二極體轉成電訊號。a-Se屬直接式,不經可見光階段,是最常見的陷阱。
B✕
電脈衝是後續訊號處理的結果,並非X光與a-Se作用「直接產生」的初始產物。電子電洞對在外加電場下移動,才形成電訊號,順序錯置。
C✓ 正確
正解。a-Se為光導體,X光光子被吸收後直接在材料內激發出電子電洞對(electron-hole pairs),在外加偏壓電場下分別往電極移動形成電荷訊號,是直接式DR的轉換機制。
D✕
光電子是光電效應中被游離出的電子,雖屬X光與物質作用機制之一,但a-Se偵測器強調的最終可用產物是成對的電子電洞對,而非單純的光電子。
DR 直接式 vs 間接式偵測器
| 類型 | 代表材料 | 轉換路徑 | 中間產物 |
|---|
| 直接式 | 非結晶硒 a-Se | X光→電子電洞對→電荷 | 無(直接) |
| 間接式 | CsI、GdOS(閃爍體) | X光→可見光→電訊號 | 可見光 |
最大陷阱是把「可見光」誤選為答案。可見光是間接式(閃爍體)的中間產物,而a-Se是直接式光導體,直接產生電子電洞對。考生常把兩種偵測器路徑搞混,記住關鍵字「a-Se=直接=電子電洞對」即可破題。