106年:放射器材(2)

透明膠(transparent gel )是介於 NaI (Tl)閃爍晶體和光電倍增管的窗間的物質,其功能為何?

A讓光維持原來行進方向
B讓光可以順利反射
C減少光產量
D增加阻抗

詳細解析

本題觀念:

NaI(Tl) 閃爍晶體與光電倍增管(photomultiplier tube, PMT)之間使用透明光學耦合膠(optical coupling gel/transparent gel)的物理原理,以及其對光子傳輸效率的影響。

選項分析

(A) 讓光維持原來行進方向 ✓ 透明膠(光學耦合膠)的核心功能在於消除晶體與 PMT 窗之間的空氣間隙,藉由折射率匹配(refractive index matching)使光子能以接近原本方向繼續穿越介面,減少因折射率不匹配所導致的全內反射(total internal reflection, TIR)和光線散射,讓光維持原來的行進方向順利進入 PMT。

(B) 讓光可以順利反射 此選項描述有誤。透明膠的目的恰好相反——是要減少反射,而非促進反射。減少反射才能提高光子傳輸效率至 PMT。

(C) 減少光產量 完全錯誤。透明膠不影響閃爍晶體的光產量(light yield)。光產量由 NaI(Tl) 晶體本身的閃爍特性決定。透明膠的作用是改善光的傳輸效率,而非減少光。

(D) 增加阻抗 此描述與光學耦合膠的功能毫無關係。阻抗(impedance)是電學概念,光學耦合膠是光學界面材料,其作用在光學領域(折射率匹配),而非電學阻抗。

答案解析

正確答案為 **(

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