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高考申論題 111年 [核子工程] 輻射度量

第 一 題

📖 題組:
五、(一)請畫出充氣式偵檢器工作電壓與量測脈衝之關係圖。(5 分) (二)請詳細說明可作為偵檢器系統的工作區域與其特性。(15 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

請畫出充氣式偵檢器工作電壓與量測脈衝之關係圖。

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看到這題,首先回想充氣式偵檢器經典的「六大工作區域」曲線圖。腦中應浮現以「外加電壓」為橫軸、「脈衝大小(收集到的離子對數,通常為對數坐標)」為縱軸的雙曲線圖(分別代表高游離能的α粒子與低游離能的β粒子),並依序標示出再結合區、游離腔區、比例區、侷限比例區、蓋革區及連續放電區。

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【破題】 充氣式偵檢器的工作電壓與脈衝高度(收集到的離子對數目)之關係圖,是輻射度量儀器分類的核心基礎。作答時需明確標示坐標軸、兩條不同游離能力的曲線及六個電壓區域。 【論述】

小題 (二)

請詳細說明可作為偵檢器系統的工作區域與其特性。

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看到此題,應立即聯想充氣式偵檢器電壓曲線的「六大工作區域」,但關鍵在於審題:「可作為偵檢器系統」。因此,必須過濾掉復合區、有限比例區與連續放電區,精準挑選出「游離腔區」、「比例區」與「蓋革-牟勒(GM)區」進行作答。論述時應依序從電壓高低、氣體增殖機制、脈衝大小與入射能量之關聯性,以及實務應用進行分層解析。

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【破題】 充氣式偵檢器依其外加工作電壓的不同,內部氣體游離與電子收集的機制會發生改變。在六個電壓區域中,具備穩定性與實用性而能作為輻射偵檢器系統的工作區域主要有三個:游離腔區、比例區及蓋革-牟勒(GM)區。 【論述】

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