專技高考-醫事放射師放射線診斷原理與技術學113 年第 70 題單選題
使用6-MHz換能器的影像深度為10 cm,為了避免影像範圍模糊,發射的最大脈衝重複頻率為多少 kHz?
C正確答案
超音波最大PRF由聲波往返深度的時間決定,公式PRF=c/(2×深度),10cm得7.7kHz。
為什麼答案是 C
正解。聲波往返10cm需時間t=2×0.1/1540≈130μs,最大PRF=1/t≈7700 Hz=7.7 kHz。確保前一脈衝回波收完才發下一脈衝,避免範圍模糊(range ambiguity)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 超音波最大PRF由聲波往返深度的時間決定,公式PRF=c/(2×深度),10cm得7.7kHz。
PRF_max = 1540/(2×0.1) = 7700 Hz = 7.7 kHz,換能器頻率(6MHz)是干擾項。
逐選項分析
A✕ 陷阱
6.0 是換能器頻率(MHz),與PRF計算無關。出題者刻意把換能器頻率放進來混淆,PRF的計算只看影像深度與聲速。
B✕
7.0 kHz 接近正解但非精算值。若用近似聲速或四捨五入易誤選,正確以1540 m/s計算應為7.7 kHz。
C✓ 正確
正解。聲波往返10cm需時間t=2×0.1/1540≈130μs,最大PRF=1/t≈7700 Hz=7.7 kHz。確保前一脈衝回波收完才發下一脈衝,避免範圍模糊(range ambiguity)。
D✕
1.0 kHz 過低,數量級錯誤。此值會使影像更新率過慢,並非避免模糊的「最大」限制值。
超音波最大PRF計算
| 參數 | 數值 | 說明 | 影響 |
|---|
| 軟組織聲速 | 1540 m/s | 標準假設值 | 計算基準 |
| 影像深度 | 10 cm = 0.1 m | 成像範圍 | 決定往返距離 |
| 往返時間 | 2×0.1/1540 ≈ 130 μs | 聲波來回 | PRF上限 |
| 最大PRF | 1/130μs ≈ 7.7 kHz | PRF=c/(2D) | 避免範圍模糊 |
題目給出「6-MHz換能器」是最大干擾項,考生易直接選A(6.0)。其實換能器頻率與PRF屬不同物理量,PRF的最大值僅由聲速(1540 m/s)與影像深度(10 cm)決定,公式為PRF=c/(2×深度)。