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)109 年第 30 題單選題
有關超音波線性相位陣列(linear phased array),主要可經下列何種方式達成聚焦(focusing)?
A相位延遲(phase delay)正確答案
B加大超音波換能器電壓(voltage)
C加大超音波換能器電流(current)
D增加超音波傳遞速度(propagation speed)
A正確答案
線性相位陣列利用各振元的「相位延遲」(時間差激發)來控制波束方向與聚焦深度。
為什麼答案是 A
相位陣列的核心原理:對陣列中各個壓電振元施加微小的時間延遲(相位差)激發,使各子波在特定深度同相疊加,達到電子聚焦與偏轉。這正是 phased array 命名由來。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 線性相位陣列利用各振元的「相位延遲」(時間差激發)來控制波束方向與聚焦深度。
看到「phased array」就想到「時間/相位延遲」控制波束,選 A 準沒錯。
逐選項分析
A✓ 正確
相位陣列的核心原理:對陣列中各個壓電振元施加微小的時間延遲(相位差)激發,使各子波在特定深度同相疊加,達到電子聚焦與偏轉。這正是 phased array 命名由來。
B✕ 陷阱
加大電壓只會提高超音波振幅(能量/強度),使回波訊號變強,但不會改變波束的聚焦點或方向,與聚焦機制無關。屬於名詞偷換陷阱。
C✕
電流大小同樣只影響激發能量,與波束聚焦的幾何控制無關。聚焦靠的是各振元激發的時間差,而非單一電氣參數的增減。
D✕ 陷阱
超音波傳遞速度由介質決定(軟組織約 1540 m/s),是相對固定的物理常數,無法靠儀器任意增加來達成聚焦。混淆了介質特性與電子聚焦控制。
超音波聚焦方式比較
| 聚焦方式 | 原理 | 可調整性 | 陣列類型 |
|---|
| 相位延遲(電子聚焦) | 各振元時間差激發使波同相疊加 | 可即時動態調整 | phased/linear array |
| 透鏡聚焦(機械) | 聲透鏡折射波束至固定焦點 | 固定不可調 | 單晶探頭 |
| 加大電壓/電流 | 提高振幅/能量 | 影響強度非聚焦 | — |
B、C 用「電壓/電流」、D 用「傳遞速度」混淆考生,把『能量/介質參數』偷換成『聚焦機制』。聚焦的本質是控制各振元激發的時間差(相位延遲),使波束在指定深度同相聚集,與電氣強度或介質聲速無關。