專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)115 年第 46 題單選題
超音波換能器中的阻尼層與脈衝特性,下列敘述何者最適當?
A未加阻尼層會產生長脈衝,頻譜為窄頻正確答案
B未加阻尼層會產生短脈衝,頻譜為寬頻
C加上阻尼材料會產生長脈衝,頻譜為窄頻
D加上阻尼材料不會影響脈衝長度與頻率範圍
A正確答案
阻尼層決定脈衝長短與頻寬:無阻尼則長脈衝窄頻,有阻尼則短脈衝寬頻。
為什麼答案是 A
未加阻尼層時,壓電晶體振動時間長,產生長脈衝,其頻譜範圍較窄,適合連續波或都卜勒血流偵測。
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完整詳解
Pro · 無限重點 阻尼層決定脈衝長短與頻寬:無阻尼則長脈衝窄頻,有阻尼則短脈衝寬頻。
阻尼層像煞車!沒煞車(無阻尼)振動久(長脈衝)頻率低(窄頻);有煞車(加阻尼)振動短(短脈衝)頻率高(寬頻)。
逐選項分析
A✓ 正確
未加阻尼層時,壓電晶體振動時間長,產生長脈衝,其頻譜範圍較窄,適合連續波或都卜勒血流偵測。
B✕
未加阻尼層應產生長脈衝與窄頻,選項敘述剛好完全相反。
C✕
加上阻尼材料會吸收聲能,使晶體快速停止振動,產生短脈衝與寬頻,進而提升軸向解析度。
D✕
阻尼材料會大幅縮短脈衝長度並增加頻寬,對換能器特性影響極大,並非沒有影響。
阻尼層對超音波脈衝特性之影響
| 阻尼層狀態 | 脈衝長度 | 頻譜寬度 | 品質因數 | 主要應用 |
|---|
| 未加阻尼層 | 長脈衝 | 窄頻 | 高 | 連續波/都卜勒 |
| 加上阻尼層 | 短脈衝 | 寬頻 | 低 | 一般斷層影像 |
考生常將阻尼層的煞車效果記反。記住阻尼層是為了縮短振動時間,因此加上阻尼會變成短脈衝與寬頻;反之,沒有阻尼就會一直振動,變成長脈衝與窄頻。