民國115年 高考三級 輻射安全 輻射度量
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題目
比較游離腔、比例計數器與GM 計數器之工作原理、氣體增益與常見應 用。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、游離腔（ionization chamber）以外加電壓在氣體中建立電場，使輻射游離產生的電子—離子對被收集，輸出電流或電荷脈衝；工作電壓位於游離區，氣體增益等於1，訊號與沉積能量或曝露率成正比，常用於劑量率、曝露率與活度校正。
- 二、比例計數器（proportional counter）操作於比例區，電子在強電場中產生雪崩，氣體增益約10^2至10^5；因增益與初始游離量成正比，脈衝高度可反映能量，常用於α粒子、低能β、中子與X射線能譜及人員劑量計。
- 三、GM計數器（Geiger-Müller counter）操作於蓋革區，一次游離即可引發全管放電，氣體增益極高（約10^8以上），輸出脈衝大小與能量無關；具高靈敏度、電路簡單、成本低等優點，常用於污染偵測、巡迴監測與輻射警報。
- 四、三者差異可由工作電壓與增益理解：游離腔無氣體放大、比例計數器為正比放大、GM計數器為飽和放電；因此游離腔適合定量劑量，比例計數器適合能譜與粒子鑑別，GM適合低劑量率偵測與警報，但死時間較長、不能辨能。
- 五、應用選擇須考量靈敏度、能量解析度、死時間與飽和特性；例如輻射防護巡測常用GM，劑量校正與環境劑量常用游離腔，中子偵測常以BF3或He-3比例計數器搭配減速體，並定期校正以確保量測追溯。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。