專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全113 年第 35 題單選題
超音波探頭的組件中,何者可降低音波傳導的聲阻抗?
A阻尼材料(damping material)
B匹配層(matching layer)正確答案
C背襯層(backing layer)
D壓電材質(piezoelectric element)
B正確答案
匹配層(matching layer)位於探頭與人體之間,作用是降低聲阻抗差異、提升能量穿透效率。
為什麼答案是 B
匹配層的聲阻抗介於壓電晶體與人體組織之間,可減少介面反射、降低聲阻抗不匹配,使更多音波能量有效傳入人體,是正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 匹配層(matching layer)位於探頭與人體之間,作用是降低聲阻抗差異、提升能量穿透效率。
看到「降低聲阻抗」「提升傳導」就選匹配層;阻尼/背襯層相反,是用來吸收、衰減音波的。
逐選項分析
A✕ 陷阱
阻尼材料(damping material)常與背襯層概念相關,主要用來抑制壓電晶體的餘震、縮短脈衝、改善軸向解析度,而非降低聲阻抗使音波更易傳出。
B✓ 正確
匹配層的聲阻抗介於壓電晶體與人體組織之間,可減少介面反射、降低聲阻抗不匹配,使更多音波能量有效傳入人體,是正解。
C✕ 陷阱
背襯層(backing layer)位於晶體後方,用來吸收向後傳播的音波並抑制振鈴效應,提升頻寬與解析度,作用是衰減而非降低傳導聲阻抗。
D✕
壓電材質(piezoelectric element)是產生與接收音波的核心元件,其本身聲阻抗高,正是需要透過匹配層來緩衝與組織的差異,並非降低聲阻抗者。
超音波探頭組件功能對照
| 組件 | 位置 | 主要功能 | 對音波影響 |
|---|
| 壓電晶體 | 核心 | 產生/接收音波 | 高聲阻抗來源 |
| 匹配層 | 晶體前(近人體) | 降低聲阻抗差異 | 提升能量穿透 |
| 背襯/阻尼層 | 晶體後方 | 吸收餘震、縮短脈衝 | 衰減音波、增頻寬 |
考生易把「阻尼/背襯層」與「匹配層」功能混淆。前者目的是吸收、衰減音波;後者才是降低聲阻抗、幫助音波傳出。題目問「降低聲阻抗」要選匹配層,別被阻尼材料字面誘導。