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)112 年第 26 題單選題
下列何者是測量超音波聲場(beam profile)強度分布的設備?
A功率計(power meter)
B水聽筒(hydrophone)正確答案
C陣列式換能器(array transducer)
D訊號放大器(signal amplifier)
B正確答案
測量超音波聲場強度分布要用水聽筒(hydrophone),它能精確探測局部聲壓變化。
為什麼答案是 B
水聽筒是微小的壓電感測元件,可放入水槽中逐點掃描聲場,量測各位置的瞬時聲壓,進而重建聲束的強度空間分布,是測量 beam profile 的標準設備。
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完整詳解
Pro · 無限重點 測量超音波聲場強度分布要用水聽筒(hydrophone),它能精確探測局部聲壓變化。
看到「聲場強度分布測量」直接選水聽筒(hydrophone),是超音波品保的標準工具。
逐選項分析
A✕ 陷阱
功率計測量的是超音波探頭輸出的「總聲功率」(瓦特),屬於整體能量量測,無法描繪空間上的強度分布(beam profile),故非正解。
B✓ 正確
水聽筒是微小的壓電感測元件,可放入水槽中逐點掃描聲場,量測各位置的瞬時聲壓,進而重建聲束的強度空間分布,是測量 beam profile 的標準設備。
C✕
陣列式換能器是超音波成像設備本身用來發射與接收訊號的探頭,屬於影像產生元件,不是用來校正或測量聲場分布的量測儀器。
D✕
訊號放大器只負責放大電子訊號的振幅,是訊號處理鏈的一環,本身無法感測或量測超音波在空間中的強度分布。
超音波量測設備功能對照
| 設備 | 量測對象 | 用途 | 是否測分布 |
|---|
| 水聽筒 hydrophone | 局部聲壓 | 聲場/beam profile 量測 | 是 |
| 功率計 power meter | 總聲功率 | 輸出能量校正 | 否 |
| 陣列換能器 | 回波訊號 | 影像產生 | 否 |
| 訊號放大器 | 電子訊號 | 訊號放大 | 否 |
本題易把「功率計」與「水聽筒」混淆。功率計測的是整體聲功率(總能量),無空間解析力;水聽筒才能逐點掃描得到聲場的強度空間分布(beam profile)。注意題目問的是「分布」而非「總功率」。