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放射線検出器の構造と特性:電離現象(固体/半導体) (過去12年/4問出題)

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検出器の基本 💡

高純度Ge半導体検出器の特性 💥

  • $\gamma$ 線のエネルギースペクトル測定 に最適。
  • 使用時は 冷却(液体窒素など)が必須。
  • NaI(Tl)シンチレーション検出器に比べ、検出感度は低い。

※以下の国家試験問題・選択肢は学習支援を目的として引用しています。問題文および選択肢の著作権は厚生労働省に帰属します。解説・補足・分野分類・関連知識の整理は当サイトが独自に作成しています。

1.全般 (3問)

71AM80 【放射線計測学】
固体の電離電荷を測定する放射線検出器はどれか。
1.電離箱
2.GM 計数管
3.半導体検出器
4.シンチレーション検出器
5.ラジオクロミックフィルム
正解:3
半導体検出器:シリコンやゲルマニウムなどの個体結晶内で放射線によって生成された電子・正孔対(電離電荷)を、電界をかけて収集する検出器
67AM81 【放射線計測学】
Si 半導体検出器の空洞電離箱に対する感度比で最も近いのはどれか。 ただし、両者の有感体積は等しいものとする。
1. 20
2. 200
3. 2,000
4. 20,000
5. 200,000
正解:4
半導体(固体)は気体に比べて密度が約 1,000 倍高く、かつ 1 イオン対(電子・正孔対)を作るのに必要なエネルギー W値 が約 1/10 です。このため、同じ体積あたりの感度は数万倍(約 20,000 倍以上)になる
77AM70 【放射線計測学】
高純度 Ge 半導体検出器の基本構成に含まれないのはどれか。
1.高圧電源
2.線形増幅器
3.前置増幅器
4.光電子増倍管
5.多重波高分析器
正解:4
半導体検出器は電離電荷を直接電気信号として取り出すため、光を増幅する光電子増倍管は使用しません。

2.特性 (1問)

71PM82 【放射線計測学】
γ 線のエネルギースペクトル測定に適しているのはどれか。
1.BF3 計数管
2.熱蛍光線量計
3.高純度 Ge 半導体検出器
4.表面障壁型 Si 半導体検出器
5.液体シンチレーション検出器
正解:3
エネルギー分解能が非常に高く、隣り合ったエネルギーのガンマ線もはっきりと分離して測定できる!