申論 1一部效率為20%之純鍺偵檢器,用來測量60Co(1.332 MeV)之加馬射線,根據使用規範其高壓需加到4000 V。對於60Co之能量解析度可達2 keV,能峰高度與康普吞連續區高度之比值(Peak to Compton ratio)為30。假設現場僅有一部400 V之高壓供應器可用,勉強拿來量測60Co之能譜,請問與4000 V高壓之能譜做一比較。以多頻道脈高分析儀(MCA)量測,原加4000 V高壓時,其能峰出現於第3000 頻道(channel)。若僅加400 V則:㈠能峰將出現於更高?更低?或不變?之頻道位置。(7 分)㈡能峰之全高半寬(FWHM)將會更寬?或更窄?或不變?(7 分)㈢能峰高度與康普吞連續區高度之比值將會更大?或更小?或不變?(6 分)
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弱點分析
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申論 2假設有一部理想線性之8192 多頻道脈高分析儀,配合閃爍偵檢器,量測一個不知核種射源之能量,其零點(offset or zero)尚未校驗,今用60Co以及137Cs校準能量。60Co射源1.332 MeV之能峰出現在5338 ± 400 頻道,而137Cs射源0.662 MeV能峰出現在2658 ± 208 頻道,放上未知核種後,其能峰位於第250 之頻道。請計算未知核種能量(10 分)及其誤差(10 分)。(假設標準射源能量之誤差可以忽略不計)
申論 3我們利用一部離子腔測量一個精準值之後之X光光源強度。離子腔兩極,其中陰極直接接地,另一陽極接高壓,並串接一部靈敏度高之直流電電錶,測量所獲得之電流為3 微安培。假設本離子腔,操作電壓在飽和區。所通入之氣體為argon氣體,所有X光完全被吸收,其W值為30 eV。所產生之電子與離子對,僅有2%再復合。若本X光源為單能量光源,其能量為8 keV,請問光源之強度為若干?(20 分)1 個電子帶有1.602 × 10-19 C。
申論 4請問市面上量測熱中子所使用之中子偵檢器,常用那一種核反應,進行測量?請列出三種核反應。(20 分)(註:最多僅能寫出三種,超過三種則將倒扣,答對一種5 分,答對兩種10 分,答對三種20 分)
申論 5假設有一部固態偵檢加馬射線量測系統,配上一部理想線性之8192 多頻道脈高分析儀,其零點偏差(offset or Zero)經校驗後為6 個頻道。目前量測60Co,E = 1.332 MeV之能峰獲得16 個頻道之全高半寬值。今以一部無雜訊之脈衝器,量測出整部加馬射線量測系統之電子雜訊,為10 個頻道之全高半寬。請問若量測137Cs,E = 0.662 MeV之能峰時,其全高半寬應該為多少?(20 分)假設本偵檢器之高壓夠高,因此由電荷未完全收集所造成之能峰全高半寬之貢獻,可以忽略不計,而且偵檢器之Fano factor (F)與能量無關,其值均為0.2。提示:若偵檢器內部每產生一電子電洞對所需能量為ε,則因電子或電洞數目統計變異數,所造成能峰之全高半寬貢獻值之平方為W2 = (2.35)2FεE。D